[发明专利]一种横轴式泥沙径流表

说明书

技术领域

本发明涉及一种横轴式泥沙径流表。

背景技术

水蚀小区的降雨、径流、泥沙观测试验，是研究水土流失规律和水土保持效益的重要途径，也是开展水土保持监测工作的重要手段之一，开展小区监测的基础设施包括集水小区（其中标准水蚀小区集水区投影面积100平方米，挡水围坎投影长度20米，宽度5米），集流槽和集流池（或集流桶）等。观测计量仪器主要包括雨量筒、取水器、烘干器、天平等。

其中水蚀小区水土保持观测的主要内容包括：降雨量，径流量和泥沙量。

水蚀小区观测常用方法：降雨观测用自记雨量计或雨量筒观测。径流量采取集流池直接观测法（根据集流池面积和水深关系计算）或分流观测计算法。泥沙观测采取推移质（沙、粒石）和悬移质（可悬浮细沙和泥土）求合计算。推移质采取凉干称重法，悬移质过滤烘干称重法。

传统的径流小区雨量、径流及泥沙监测，其原理简单，但观测、处理和计算程序繁杂，且管理运行成本高。观测小区挡水围坎和集流槽等，一般由建筑用砖外抹混凝土即可，建设工艺简单，工程也很小，容易达到质量要求。但集流设施（集流池或集流筒）建设就比较复杂，一是集池容积大小问题，如果按5年一遇24小时暴雨最大暴雨径流计算，集流池的容积至少要5立方米，工程量大，质量和精度难以保证，如果采用集流桶或分流桶，投资大，成本高，每年都需要进行维修养护。在运行操作方面，每次降雨都需要技术人员现场观测降雨量，更换自记纸，取水量水，过滤烘干称重，清洁集水池（桶）等，费工费时，不仅需要有专人观测，也难以筹措管理运行费，因此很多观测小区，运行不到几年就无法支持下去，不得不半途而废。

为了提高水蚀小区监测的自动化和准确度，基于对传统监测方法的改进，中国专利CN103698159A公开了一种降雨触发式径流自动采样器及其方法，中国专利CN201607350U公开了一种低干扰坡面径流采样器，上述两个专利公开的设备均是用于对径流段的采样和泥沙监测，但是缺少对径流量的监测。究其原因，一是水蚀小区的径流含有大量的泥沙，通常使用的流量检测监测设备如流量计，易堵塞，要求启动及运行流量大；而后续开发的手持式雷达电波流速仪、超声波多普勒流速仪等，不能与采样及泥沙监测设备兼容，需要额外剂量，这就增加了人工和设备投入成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可与泥沙采样、监测设备兼容的，提高水蚀小区水土保持观测的精确性，可自动化实现径流产期连续监测的横轴式泥沙径流表。

基于上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：

本发明所述的横轴式泥沙径流表包括设置有进水口和出水口的壳体以及设置于所述壳体内的叶轮，所述壳体上设置有测量所述叶轮转动圈数的传感装置；所述叶轮通过轴承设置于壳体内，所述叶轮上均匀设置有扇叶；，所述的传感装置包括设置于所述叶轮上的磁感应体以及设置于所述壳体上的与所述磁感应体相对应的磁感应传感器，所述进水口的宽度小于扇叶的宽度。

进一步的，本发明所述扇叶的数量为8~15个。

进一步的，本发明所述壳体空腔的中心设置有轴承座，所述轴承设置于轴承座上；所述扇叶的长度占壳体空腔长度的70~95%，所述扇叶的宽度占壳体空腔半径的70%~95%。

进一步的，本发明所述扇叶的长度占壳体空腔长度的80~90%，所述扇叶的宽度占壳体空腔半径的80%~90%。

进一步的，本发明所述磁感应体的数量为1、2或4个。

进一步的，本发明所述进水口的宽度为扇叶宽度的50~100%。

进一步的，本发明所述进水口设置有若干直径为1~2cm的细管。

进一步的，本发明所述壳体的下方设置有缓冲管，所述出水口设置于缓冲管的侧方。

进一步的，本发明所述出水口的面积不小于所述进水口的面积。

本发明的积极效果包括：

本发明的横轴式泥沙径流表通过叶轮接触来水转动被电磁感应转化为数字信号，实现对泥沙含量大的水体的径流量的测量，通过优化进水口的结构，和叶轮扇叶的参数提高测量的精确度，可将精度提高至90%。本发明结构简单，可通过接入现有泥沙监测设备实现实时检测监测，弥补已有采样检测监测设备不能监测径流量的缺陷。同时，本发明可实现自动化监测，自动感应，自动记录，节约了人力和设备资源。