[发明专利]一种检测水流中悬移质泥沙浓度的系统及方法

说明书

本发明提供一种检测水流中悬移质泥沙浓度的系统及方法，包括电磁波发生装置、数据接收模块和数据处理模块；电磁波发生装置用于产生电磁波，作用于水流中悬移质泥沙，使水流中悬移质泥沙的氢核发生能级跃迁；数据接收模块用于接收水流中悬移质泥沙氢核发生能级跃迁后产生的信号并发送给数据处理模块；数据处理模块根据数据接收模块传输的信号，处理得到水流悬移质泥沙浓度。该系统运用全新的方法检测水流中悬移质泥沙的含量，更具时效性和准确性，更省时省力。

技术领域

本发明属于水利工程技术领域，涉及一种检测水流中悬移质泥沙浓度的系统及方法。

背景技术

自然水体中的泥沙含量问题关系到水利机械、农业灌溉、河道演变、航道通航以及生态环境等多方面的问题。泥沙含量的动态测量和标定至关重要。水体中泥沙含量的测定是水质检测的重要指标之一。尤其是在我国的西北地区，黄河的高含沙量一直以来为众多水利学者所关注。

目前悬移质泥沙含量测验主要有两类：一是外业采样和实验室分析相结合的称重法，但该方法耗时耗力且结果不精准，只能检测粗颗粒泥沙含量。二是采用反射式红外线传感器测量泥沙浓度，但该方法外界干扰因素多，导致测量精度不高。因此，急需研究一种能实时测量河流中悬移质含沙量，尽量减少外部环境对悬移质泥沙水样测定精度的影响，并能极大地提升工作效率和节约人力成本的检测设施。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种检测水流中悬移质泥沙浓度的系统及方法，该系统运用全新的方法检测水流中悬移质泥沙的含量，更具时效性和准确性，更省时省力。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种检测水流中悬移质泥沙浓度的系统，包括电磁波发生装置、数据接收模块和数据处理模块；

电磁波发生装置用于产生电磁波，作用于水流中悬移质泥沙，使水流中悬移质泥沙的氢核发生能级跃迁；

数据接收模块用于接收水流中悬移质泥沙氢核发生能级跃迁后产生的信号并发送给数据处理模块；

数据处理模块根据数据接收模块传输的信号，处理得到水流悬移质泥沙浓度。

优选的，电磁波发生装置包括N极磁铁棒、S极磁铁棒、探头保护壳和射频发射器，探头保护壳内设置有铁棒；N极磁铁棒、S极磁铁棒和铁棒平行布置且铁棒位于N极磁铁棒和S极磁铁棒之间；

铁棒外周绕有射频线圈，射频线圈与铁棒同轴；射频发射器用于输出电信号，使射频线圈产生电磁场；

数据接收模块包括接收线圈和扫描线圈；接收线圈缠绕在铁棒上，射频线圈和接收线圈垂直布置；扫描线圈缠绕在N极磁铁棒和S极磁铁棒外周。

进一步的，还包括管道和水泵；管道进水口处设置前止水阀门，管道出水口处设置末止水阀门，电磁波发生装置设置在管道内且位于前止水阀门和末止水阀门之间。

再进一步的，N极磁铁棒和S极磁铁棒分别镶嵌在管道的两个管壁安装槽内。

再进一步的，探头保护壳通过两根中空支柱与管道相连，中空支柱与安装N极磁铁棒或S极磁铁棒的管壁安装槽相连通，该管壁安装槽与设置在管道上的出线口连通，射频线圈的两端分别从两根中空支柱经出线口引出。

再进一步的，两个管壁安装槽之间设置有扫描线圈信息传递通道，扫描线圈两端经扫描线圈信息传递通道和出线口引出。

再进一步的，探头保护壳为圆柱状，探头保护壳两端呈梭形。

再进一步的，射频线圈包括多个相同的线圈，沿轴向等间距套设在铁棒的外周。