[发明专利]一种配制标准悬沙浓度场的方法及装置

说明书

本发明公开了一种配制标准悬沙浓度场的方法及装置，配制标准悬沙浓度场的方法包括如下步骤：材料称量；溶液搅拌；测试悬沙浓度场均匀度；配制标准悬沙浓度场。本发明可在动水环境中提供具有标准悬沙浓度值的标准悬沙浓度场，满足悬沙浓度测量设备的校准需求，确保悬沙浓度测量更加准确。

技术领域

本发明涉及悬沙浓度测量仪器校准技术领域，尤其涉及一种配制标准悬沙浓度场的方法及装置。

背景技术

水体中的悬沙浓度量值是单位体积的水样中挟带的干泥沙质量，其是研究水库泥沙淤积、港口航道泥沙淤积、航道输运、水质环境及岸滩水土流失等问题的重要参数。在动水环境下，水体中悬沙浓度的准确测量问题一直没有解决，不同的水体环境条件均影响悬沙浓度测量结果，因此有必要尽快研究泥沙悬浮颗粒不同浓度及粒度分布对标准悬沙浓度场的影响。在构建标准悬沙浓度场的过程中，如何复现标准悬沙浓度值成为悬沙浓度量值校准方法研究的重中之重。因此，无论从问题的复杂性还是迫切性来看，从溯源理论分析和校准方法研究层面上，构建标准悬沙浓度场复现悬沙浓度量值显得越来越必要。

目前的悬沙浓度场构建多采用在桶中进行悬沙浓度场配制，用搅拌器搅拌水沙混合物，在未对悬沙浓度场进行均匀度测试的情况下就认为悬沙浓度场达到均匀，对悬沙浓度测量设备进行标定，从计量测试技术领域来说是不满足校准要求的。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种可提供准确的标准悬沙浓度场，使悬沙浓度测量设备校准更加准确，确保悬沙浓度测量更加准确的配制标准悬沙浓度场的方法及装置。

本发明提供的一种配制标准悬沙浓度场的方法，一种配制标准悬沙浓度场的方法，其特征在于，包括如下步骤：

材料称量，称量质量为m的干的泥沙样，称量所述泥沙样和纯水的总体积为v，将称量好的所述泥沙样和纯水倒入搅拌桶中；

溶液搅拌，打开所述搅拌桶内的搅拌机构，调节转速控制旋钮逐渐增加所述搅拌机构的转速，使所述泥沙样与纯水混合，直至所述搅拌桶的底部无所述泥沙样沉淀，形成悬沙浓度场；

测试悬沙浓度场均匀度，对所述悬沙浓度场内的溶液进行取样检测其均匀度为E_s；

配制标准悬沙浓度场，若E_s＞3.0％，则增大所述搅拌机构的转速，重新进行所述测试悬沙浓度场均匀度的步骤，若E_s≤3.0％，则得到标准悬沙浓度值为S的标准悬沙浓度场，所述标准悬沙浓度值为S＝m/v。

优选的，所述测试悬沙浓度场均匀度的步骤包括：

悬沙浓度场取样，用取样机构在所述悬沙浓度场内的取样点处同时进行取样，所述取样点包括：所述悬沙浓度场上部均匀分布的N个点，所述悬沙浓度场中部均匀分布的N个点，以及所述悬沙浓度场下部均匀分布的N个点，N为正整数；

水样处理，量出各个取样点采样的水样体积V_i，用抽滤装置分离出水样中的泥沙，将所述泥沙烘干，并称量出所述泥沙的质量M_i，按公式计算出每个水样的悬沙浓度值S_i，Si＝M_i/V_i，其中i表示1至3N中的任一数值，S_i为第i个水样的悬沙浓度值，M_i为第i个水样中泥沙的质量，V_i为第i个水样的体积。

计算悬沙浓度场均匀度，E_s＝(S_max-S_min)/S×100％，式中，S_max为水样中的悬沙浓度最大值，S_min为水样中的悬沙浓度最小值，S为标准悬沙浓度值。

优选的，所述材料称量步骤中的所述泥沙样的粒径为0.4μm～120μm。