[发明专利]基于自适应最优线性融合的阵列扫描共振式含沙量检测仪

说明书

本发明公开了一种基于自适应最优线性融合的阵列扫描共振式含沙量检测仪，包括设备保护盒、设备架构、阵列扫描共振体、温度传感器、压力传感器和流速传感器；所述设备保护盒下方连接设备架构，所述设备架构通过可伸缩支架拼装成带有边框的井字形结构；所述设备架构上安装有均朝向同一方向的阵列扫描共振体、温度传感器、压力传感器和流速传感器，所述阵列扫描共振体、温度传感器、压力传感器和流速传感器均呈阵列排布；所述阵列扫描共振体、温度传感器、压力传感器和流速传感器通过设备架构内部的引线连接至上端的设备保护盒，设备保护盒内安装有主控制模块。本发明解决了目前水体含沙量测量考虑因素单一，方法复杂的问题。

技术领域

本发明属于水体含沙量检测技术领域，涉及一种基于自适应最优线性融合的阵列扫描共振式含沙量检测仪。

背景技术

水体含沙量测量是泥沙研究中的一个重要课题，如何快速、准确地测量水体含沙量一直是人们所关注的问题。实时监测像黄河等多泥沙河流的泥沙含量、泥沙分布等信息，可对水土流失的治理提供科学依据，也可防治因水土流失导致的自然灾害；同时也可为河流水质管理、河道清淤以及排水排沙提供科学指导。因此开展水体含沙量自动监测系统的研发具有重要的实际意义，其相关成果具有广阔的市场前景。

传统的水体含沙量测验方法是采用取样称重法，其设备简单，测量精度较高，但测量周期长、劳动强度比较大，实时性差。近年来，国内外科技人员一直在积极探求含沙量的在线监测方法，如超声法、红外线法、激光法、振动法、同位素法等，这些方法各有其特点，但在实际应用中也都存在着一定的局限性，至今还很少有能应用于水体含沙量在线监测的产品。

发明内容

本发明提供了一种基于自适应最优线性融合的阵列扫描共振式含沙量检测仪，解决了目前水体含沙量测量考虑因素单一，方法复杂的问题。

本发明采用的技术方案为：一种基于自适应最优线性融合的阵列扫描共振式含沙量检测仪，包括设备保护盒、设备架构、阵列扫描共振体、温度传感器、压力传感器和流速传感器；所述设备保护盒下方连接设备架构，所述设备架构通过可伸缩支架拼装成带有边框的井字形结构；所述设备架构上安装有均朝向同一方向的阵列扫描共振体、温度传感器、压力传感器和流速传感器；所述阵列扫描共振体由阵列扫描起振臂和阵列扫描拾振臂组成；其中阵列扫描共振体起振臂安装在设备架构中心，阵列扫描共振体拾振臂安装在井字形结构的八个外端部和井字形结构内部的四个交叉点上；所述阵列扫描共振体拾振臂、温度传感器、压力传感器和流速传感器均呈阵列排布；所述阵列扫描共振体、温度传感器、压力传感器和流速传感器通过设备架构内部的引线连接至上端的设备保护盒，设备保护盒内安装有主控制模块。

进一步，所述阵列扫描共振体起振臂与阵列扫描共振体激励器连接，阵列扫描共振体激励器位于阵列扫描共振体起振臂末端，通过塑胶防振套和支撑螺丝与设备架构连接；阵列扫描共振体拾振臂与阵列扫描共振体频率信号检测器连接，阵列扫描共振体频率信号检测器位于阵列扫描共振体拾振臂末端，通过塑胶防振套和支撑螺丝与设备架构连接；所述阵列扫描共振体激励器与阵列扫描共振体频率信号检测器均通过单片机进行工作状态的控制。

进一步，所述阵列扫描共振体、温度传感器、压力传感器及流速传感器通过塑胶防振套和支撑螺丝与可伸缩支架连接，其中支撑螺丝穿过可伸缩支架，阵列扫描共振体紧固在支撑螺丝上。

进一步，所述设备保护盒上设有装配闸门以及预留的进线孔。

进一步，所述主控制模块包括单片机U1和与其相连的4G通讯模块G1、低速时钟模块、高速时钟模块、供电模块、模拟量电压模块和置位模块，用于完成数据采集及发送。

本发明的有益效果是：本发明利用音叉法测量水体含沙量，该方法测沙探测效率高、稳定性好、测量范围广，在水流含沙量较大时测沙精度比较高，同时利用STM32F1032ET6单片机作为测沙仪的采集处理及传输核心器件，克服了传统音叉法测量含沙量方法的不足，实现乐对水体含沙量的精确在线监测，具有数据多源、精度高、稳定性好的特性，实时显示度强。

附图说明