[发明专利]一种室内土槽试验径流泥沙连续取样保存系统和方法

权利要求书

1.一种室内土槽试验径流泥沙连续取样保存系统，其特征在于，包括：取样子系统、样品存储子系统、控制子系统、清理子系统；所述的取样子系统包括：多个环绕在根据取水状况而间歇转动的取样环形取样履带周围的取样桶，所述的取样桶通过自动解锁机构与取样环形取样履带连接；所述的取样子系统还设有与土槽径流出水口管道连接的取样口，所述的取样口对准一个取样桶的上口并设有初测水位计，所述的初测水位计与控制子系统电连接，所述的控制子系统与带动取样环形履带运行的电机连接，所述的控制子系统中设有计算雨水充盈一个取样桶时间的计时器和一场降雨充盈取样桶次数的计次器；所述取样口上设置水位计，用于计量取样桶中水位的高度，达到一定的高度后，水位计即通知控制子系统，控制子系统则控制环形取样履带运动，使正在接水的取样桶移开，换一个空取样桶继续接水；各个取样桶当上口密集并排排列，一个接一个，以便能够将取样口流出的水流完全收集，尽量不洒出取样桶之外；所述的样品存储子系统为设有蛇形轨道的样品存储区，所述的蛇形轨道起点设在一个取样桶的停止位上，所述的蛇形轨道起点设有环形存储履带；所述的取样桶为上部为倒圆台，下部为圆柱形，底部设有活门，圆柱部分至少设有两个卡固环；初测水位计以至少50次/秒的频率计量取样桶中的水位；所述的取样桶的圆台部分设有与轨道相配合的凹弧形卡固槽；所述的清理子系统包括：设置在一个取样桶停止位上的可开合震动环和自动冲洗器，所述的自动清洗器包括：与供水管道连接的冲洗泵管，所述的冲洗泵与能够自动伸缩的喷头连接。

2.一种使用权利要求1所述系统的室内土槽试验径流泥沙连续取样保存方法，其特征在于，所述的方法的步骤如下：

启动自动控制子系统的步骤：开启人工降雨时，同时开启自动控制子系统；

取样的步骤：土槽产生径流时，径流经过取样口流入第一个取样桶，初测水位计以至少50次/秒的频率计量取样桶中的水位，控制子系统开始记录出水口产流时间计时，当取样桶中的水位达到设定值时，控制子系统停止计时并驱动环形取样履带转动，使下一个取样桶进入取样口下方，进入下一轮取样，如此循环往复，各个取样桶当上口密集并排排列，一个接一个，以便能够将取样口流出的水流完全收集，尽量不洒出取样桶之外；控制子系统不断的记录取样桶的取样次数和出水口产流时间，作为计量径流量、含沙量的依据；

精确计量的步骤：取样桶取水后，在下一个停止位进行精确测定：首先控制子系统的二维码读取器读取取样桶上带有该取样桶重量的二维码，同时取样环形取样履带整体下降，使取样桶落在轨道上，轨道上的超声波振动器对取样水进行超声波震动，以排除水中的空气，并粉碎水样中可能存在的大块泥土，震动之后，复测水位计测定取样桶内水深；称重传感器对取样桶称重，去除取样桶重量后得到精确的取样重量；

选择存储水样的步骤：对经过精确计量后的取样桶，根据观测需求依据设定间隔或者随机抽取取样桶送入存储器存储；

清洗的步骤：没有被选中存储的取样桶沿取样履带进入清洗区，打开取样桶底部活门，放出取样桶中的水和泥沙，可开合震动环夹住取样桶并震动，开启冲洗泵，喷头伸出对取样桶进行清洗，清洗后取样桶随环形取样履带继续前行，准备下一次取样；

实验结束的步骤：关闭人工降雨后，控制子系统收到降雨停止的信号，控制子系统根据径流状况适时停止运行，进入待机，如果继续进行实验则再次进入工作状态，如果停止实验则进入关闭状态。