[发明专利]土壤侵蚀实时监测仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种环境检测仪器，具体是土壤侵蚀实时监测仪。

背景技术

水土流失是我国最严重的生态环境问题，水土保持是我国一项基本国策。为了防止水土流失，需要测量水土流失的数量并掌握流失的规律。天然降水形成的坡面径流侵蚀土壤，携带、冲刷土壤颗粒，是水土流失的主要类型。如何在现场比较准确地测量径流中推移质和悬移质泥沙的含量，是一个棘手的问题。目前，水土流失地面监测的主要方法和技术手段是径流小区监测法和卡口站监测法，这两种方法都是依靠沉砂池沉淀泥沙，不定期清理、收集、烘干、称重。如果不及时收集、称重，下一次降雨时，可能会因为沉砂池的容积不够而外溢，无法测到总侵蚀量；同时流走的水流还挟带浓度不等的悬移质，准确测量有很大的难度。还有一种简易观测场法，是在不小于5m×5m的相对平整的坡面上，按2～4m的间距从上到下、从左到右纵横均匀布设测钎，通过观测钢钉出露长度来测量土壤侵蚀量。该方法存在着植物生长掩埋测钎而难以获得测量数据，坡上流失、坡下淤积，难以准确测量侵蚀量等缺点。

总的来说，传统的监测方法存在如下缺陷：

(1)采用落后的人工测量手段，运行成本高、工作效率低；

(2)测量周期长，所需设施、工具多达20余项，过程复杂，测量精度低；

(3)只能测量土壤侵蚀的总量，不能监测土壤侵蚀的动态过程，难以建立土壤侵蚀过程与降雨过程之间的关系；

(4)测量成果对监测人员的依赖度过高，容易受到人为因素影响，难以实现监测成果的科学性、可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种土壤侵蚀实时监测仪器，该仪器应能克服上述背景技术的不足，具有监测精度高、监测效率高、可自动取样、自动称重、无线发送数据的特点，以满足现场对土壤侵蚀数量和动态过程进行监测、掌握水土流失规律的需要。

本发明提供了以下技术方案：

土壤侵蚀实时监测仪，包括机架、进水机构、称重机构、倾水机构、电池和控制电路；所述的控制电路中的主机通过输入输出接口连接各电控元器件；所述的称重机构包括通过至少一个悬挂连接装置悬挂在机架上的称重传感器、挂接在称重传感器上的称重架以及定位在称重架上的称重翻斗；所述的倾水机构包括可转动地定位在称重架上且与称重翻斗固定连接的转动轴、与转动轴同轴连接的翻斗拨头、定位在称重架上的翻斗电机及固定在翻斗电机轴上与翻斗拨头作用的翻斗拨杆；所述的进水机构包括移动管道电机、该电机轴上的拨叉和被拨叉夹持并悬挂在称重翻斗上边的活动管道。

所述的悬挂连接装置是万向接头，或者是称重连接铰链；该装置的上端固定在机架上，下端挂接着称重传感器。

所述的称重连接铰链由上扣、连接块和下扣组成；连接块呈短柱状，外圆周面均布四个螺孔；下扣与上扣结构相同，均制有类似“∏”形的叉口，下扣与上扣的叉口十字交叉并相互扣合把连接块抱合在中间，每个叉口上各有两个螺钉穿越并旋入连接块螺孔中固定。

所述的称重架上还制有用于称重翻斗定位的锁定装置。

所述的称重翻斗的上端边沿制有溢流口。

所述的进水机构还包括一个设置在称重翻斗上边的旁路漏斗，旁路漏斗中装有一对准称重翻斗的进水管，进水管的上端边缘高于旁路漏斗的溢水边。

所述的电池是可充电电池。

本发明使用时只需安置在需要监测的现场，并用管道将待测水流接入本发明中的活动管道；该监测仪就能自动引入径流取样、自动称重、自动将所测数据发送到客户端进行处理。

采用本发明，包括取样、称重、数据发送等所有的操作步骤都能按照预先设定的程序进行，完全消除了人为因素的影响，不但能明显提高测量精度，保证监测数据的准确和完善，而且将显著降低测量人员的工作强度和工作量，大幅度提高监测工作效率，为水土流失防治和水土保持工程建设提供可靠的第一手资料。

附图说明

图1是本发明的主视结构图。

图2是本发明的左视结构图。

图3是本发明的俯视结构图。

图4是图2中的A部放大结构示意图。

图5是图2中的B部放大结构示意图。

图6是图5中的E向结构示意图。

图7是本发明的另一种锁定装置的结构示意图。

图8是图2中的D部放大结构示意图。

图9是本发明在倒水位置时，图2中A部的又一放大结构示意图。

图10是作为悬挂连接装置的称重连接铰链主视结构示意图。

图11是作为悬挂连接装置的称重连接铰链俯视结构示意图。

图12是称重连接铰链中的连接块的主视结构示意图。