[发明专利]人工径流小区集流池分层、多杯泥沙采样器及其采样方法

说明书

本发明公开了一种人工径流小区集流池分层、多杯泥沙采样器及其采样方法，包括固定支架、旋转立柱和池底固定底座，池底固定底座固定在旋转立柱的底端，旋转立柱的顶端可旋转地连接在固定支架上；在旋转立柱上设有若干层采样机构，每一层采样机构包括沿旋转立柱周向方向均匀分布的若干固定支臂，固定支臂一端固定在旋转立柱上，另一端设有泥沙采样杯。采样时，固定支架固定在集流池上，通过旋转立柱的旋转使集流池泥沙搅拌均匀，通过分层设置的采样机构可更精确的得到测量结果，具有结构简便、安装方便、成本低廉、适用性较高、测量准确等优点。

技术领域

本发明涉及人工径流小区泥沙采样研究领域，特别涉及一种集搅拌、多杯收集的人工径流小区集流池泥沙采样器及其采样方法。

背景技术

径流小区水流泥沙浓度是径流小区水土保持定位观测工作的重要内容，是土壤侵蚀研究的基础参数。

目前有关径流小区泥沙浓度测定装置及方法主要有两类：一是传统的人工取样测定，这种方法可信度、精度比较高，但是费时费力，对于次降雨量较大、泥沙含量较高的南方地区而言，该方法耗时耗力；且在两次降雨间隔较短的情况下，往往第一场次降雨数据未收集完成，第二场次降雨已经发生，对观测数据产生不利影响。另一种方法是采用光电等传感器自动测量，包括振动法、光电法、γ射线法、超声法、激光法等。其中振动法稳定性较差、零点漂移严重，不适用低含沙量测定，且受温度影响较大；光电法难以适用于较为复杂的野外实际情况，如泥沙颗粒互相遮掩、浓度分布不均匀、泥沙颗粒粒径性状差异较大等；γ射线法在野外使用的安全性有待商榷；超声法中的超声反射法量程范围较窄(0～3Kg m^-3)，而超声衰减法对于不同批次泥沙样测定可比性需要进一步深入研究；激光法测定结果包含泥沙浓度、粒径及运行速度，需要对结果进一步分离。总体而言，上述基于光电等传感器测定泥沙浓度的装置尚难以在野外地区广泛使用。

因此，寻求一种能够简便的、普适性的一种人工径流小区泥沙采样器就显得十分必要了。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种人工径流小区集流池分层、多杯泥沙采样器及其采样方法，其具有结构简便、安装方便、成本低廉、适用性较高、测量准确等优点。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：人工径流小区集流池分层、多杯泥沙采样器，包括固定支架、旋转立柱和池底固定底座，池底固定底座固定在旋转立柱的底端，旋转立柱的顶端可旋转地连接在固定支架上；在旋转立柱上设有若干层采样机构，每一层采样机构包括沿旋转立柱周向方向均匀分布的若干固定支臂，固定支臂一端固定在旋转立柱上，另一端通过夹具固定泥沙采样杯。采样时，固定支架固定在集流池上，通过旋转立柱的旋转使集流池泥沙搅拌均匀，通过分层设置的采样机构可更精确的得到测量结果。

优选的，各采样杯中轴线与固定支臂轴线垂直，与水平面夹角不小于45°，每个采样杯下端底面全部封闭，上端开口封闭一部分。采用该结构可以避免取样的时候泥沙洒出来，保证采样的稳定性。

优选的，所述固定支架为十字交叉结构，在固定支架末端设有固定部，采样时固定部固定在集流池上，池底固定底座放置在集流池底。这种结构简单且牢靠。

更进一步的，固定支架固定部之间的距离分别与集流池外壁长与宽一致。便于更好的固定。

更进一步的，固定部为固定支架末端凸起，在该凸起中设有内螺纹，在采样时，固定螺栓穿过上述内螺纹以将固定支架和集流池进行固定。

优选的，旋转立柱伸出固定支架，在旋转立柱顶端固定一减速齿轮组，减速齿轮组一端固定有手动摇臂。通过手动摇臂可带动减速齿轮组，进而带动旋转立柱转动，无需电力器件，更加适用于野外环境。

优选的，不同层的采样机构上的泥沙采样杯交错分布。检测的数值能够更准确。