本發(fā)明涉及水溫測試設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域：
，更具體的說是一種用于測量含有黃河泥沙的水樣水溫的裝置。
背景技術(shù)：
：黃河是一條高含沙河流，也是世界上含沙量最大的河流，含沙量數(shù)據(jù)是黃河重要的水文數(shù)據(jù)之一，含沙量測驗(yàn)和數(shù)據(jù)處理工作尤為重要和突出，也是一項最基本的水文測報項目。目前，黃河下游各水文站對于泥沙質(zhì)含沙量的計算處理采用的是置換法，其中，水樣水溫是重要的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如何快速有效地獲取高含沙水樣的水溫是一項重要的工作?，F(xiàn)有技術(shù)水溫測量設(shè)備一般有兩種，一種是玻璃水銀式的，測量水溫時，需要將裝有水銀的一端放入被測水樣中，根據(jù)水銀的液位確定被測水樣的溫度；另一種是電子式的，測量水溫時，需要將感應(yīng)器放入被測水樣中，水溫便可自動顯示在顯示屏上；這兩種形式的水溫測量設(shè)備均需要人工手工測量并作記錄，測量效率較低，特別是當(dāng)同一批次水樣較多時，先后測量的水溫差別較大，不能滿足精度要求。專利號為201110282532.5發(fā)明專利，公開了一種“水溫自動測量系統(tǒng)”，該發(fā)明包括溫度傳感器、分布式網(wǎng)絡(luò)測量單元（MCU）及計算機(jī)控制系統(tǒng)；溫度傳感器與分布式網(wǎng)絡(luò)測量單元通過傳感器信號線連接，分布式網(wǎng)絡(luò)測量單元與計算機(jī)控制系統(tǒng)通過串口、光纖、串口方式連接，該發(fā)明通過建立一套功能齊全、穩(wěn)定可靠的水溫自動測量系統(tǒng)，可以自動采集數(shù)據(jù)并添加到統(tǒng)一平臺數(shù)據(jù)庫。不但能夠達(dá)到快速完成水庫溫度測量工作，同時也可降低現(xiàn)場工作人員工作強(qiáng)度，達(dá)到少人值守或無人值守。專利號為201110041912.X發(fā)明專利公開了“一種便攜式水位水溫測量儀”，包括下殼體，上殼體，下殼體的底部開有進(jìn)水口，該下殼體的內(nèi)部裝有浮子，該浮子的頂部鑲有永久磁鐵，該浮子所在腔體的上部開有排氣孔，下殼體與上殼體通過螺紋連接，上殼體的下部設(shè)有溫度傳感器和干簧管，該溫度傳感器與干簧管串聯(lián)接在電路中，電路總成包括：微電腦控制器、發(fā)光管、蜂鳴器和液晶顯示器，當(dāng)浮子遇水向上浮起后，干簧管受磁鐵的磁場控制啟動電路，發(fā)出聲光提示讀取電纜上的米尺刻度值獲取水位值和液晶顯示器上的溫度值。上述專利都較好地完成了對水溫的測量，但測量效率較低，但無法不適應(yīng)黃河泥沙質(zhì)含沙量水樣的水溫測量，達(dá)不到黃河泥沙質(zhì)含沙水文測報的要求，急需一種能能滿足黃河泥沙質(zhì)含沙量水樣的水溫測量要求的測量裝置，達(dá)到快速測量、智能測量的目的。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種黃河泥沙含量水樣水溫采集裝置，該裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，測量效率高，能夠滿足黃河泥沙質(zhì)含沙量水樣的水溫測量的要求，達(dá)到了快速測量、智能測量的目的。本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：所述的黃河泥沙含量水樣水溫采集裝置，包括水溫采集機(jī)構(gòu)、水樣輸送機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述水溫采集機(jī)構(gòu)包括：溫度表、升降螺桿、滑動螺母、豎直支架、固定夾、溫度表探桿、升降電機(jī)、數(shù)據(jù)發(fā)送器、升降定位感應(yīng)器，用于采集水樣水溫數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)發(fā)送器將水溫數(shù)據(jù)發(fā)送給接收終端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，所述升降螺桿通過滑動螺母與豎直支架相連接，所述滑動螺母沿豎直支架上下滑動，所述升降螺桿通過設(shè)置在其下端的升降電機(jī)驅(qū)動，所述升降螺桿的一側(cè)設(shè)置有升降定位感應(yīng)器，用于定位溫度表探桿插入水樣中的高度位置，所述滑動螺母的外端設(shè)置固定夾，所述固定夾上夾持有溫度表，用于采集水樣的水溫數(shù)據(jù)，所述溫度表的下端設(shè)置溫度表探桿，用于探測并傳導(dǎo)水樣的水溫給溫度表，所述溫度表的前面設(shè)置有顯示屏，用于即時顯示水樣的水溫，所述溫度表的內(nèi)部設(shè)置有數(shù)據(jù)發(fā)送器，通過數(shù)據(jù)發(fā)送器將水溫數(shù)據(jù)發(fā)送給接收終端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；所述固定夾設(shè)置有固定溫度表夾持手，溫度表是用來測量水樣水溫的專用工具，用來支撐、固定各式各樣的溫度表，采用數(shù)字溫度表或玻璃水銀溫度表，并保證溫度表垂直，并在預(yù)設(shè)型號和容積的比重瓶旋轉(zhuǎn)到溫度表下方時，溫度表能夠通過升降電機(jī)驅(qū)動自動下降并垂直深入到裝有水樣的比重瓶內(nèi)，及時測量出水樣水溫；所述升降電機(jī)，為升降螺桿的旋轉(zhuǎn)提供動力，選用DC12V50W直流電機(jī)，經(jīng)鋁制減速器變?yōu)槊糠昼?00轉(zhuǎn)；所述升降螺旋桿的直徑采用12mm，長度采用400mm,螺距采用4mm,總行程為200mm；所述升降定位感應(yīng)器，用于溫度表升降定位，并將溫度表探桿準(zhǔn)確插入比重瓶內(nèi)，迅速測定水樣水溫。所述水樣輸送機(jī)構(gòu)包括：比重瓶、瓶托、轉(zhuǎn)盤、座底、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)定位感應(yīng)器，所述座底的上端設(shè)置有轉(zhuǎn)盤，所述座底的上端轉(zhuǎn)盤的一側(cè)設(shè)置豎直支架和旋轉(zhuǎn)定位感應(yīng)器，所述轉(zhuǎn)盤通過設(shè)置在其轉(zhuǎn)軸下端的旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)，用于確保待測量的水樣準(zhǔn)確輸送至溫度表探桿的下方，以方便溫度表探桿垂直插入待測水樣測量水溫，所述轉(zhuǎn)盤上端設(shè)置預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)的瓶托，所述瓶托內(nèi)設(shè)置有比重瓶；所述瓶托，按比重瓶的大小尺寸設(shè)置在轉(zhuǎn)盤的上端，設(shè)置為固定凹槽式，用于水樣比重瓶的放置和定位，根據(jù)置換法處理泥沙的需求至少5種體積的比重瓶，當(dāng)比重瓶盛滿水樣后放置到瓶托上,利用旋轉(zhuǎn)電機(jī)，通過電磁感應(yīng)準(zhǔn)確到達(dá)溫度表探桿的正下方；所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)，選用DC12V20W直流電機(jī)，經(jīng)鋁制減速器變?yōu)槊糠昼?0轉(zhuǎn)。所述控制機(jī)構(gòu)，設(shè)置在座底的上端與豎直支架相對應(yīng)的一側(cè)，包括：時間繼電器：設(shè)定溫度表測量水樣水溫的時間，按要求事先設(shè)定：10秒、30秒、60秒、240秒、300秒五個等級，并能夠根據(jù)具體需要重新設(shè)定；電源指示燈：電源開通指示燈亮；點(diǎn)測按鈕：水樣水溫測量采集按鈕；旋轉(zhuǎn)按鈕：將水樣旋轉(zhuǎn)移送到溫度表探桿正下方，便于測量水樣水溫。短按時：轉(zhuǎn)盤水平轉(zhuǎn)動一個比重瓶位；長按時：轉(zhuǎn)盤連續(xù)水平轉(zhuǎn)動數(shù)個比重瓶位，長按操作要點(diǎn)：待測比重瓶位置一定在順時針方向上不能越過溫度表探桿位置，即：在待測比重瓶水平轉(zhuǎn)動即將接近溫度表探桿位置時松開按鈕。急停按鈕：用于突發(fā)狀況時斷電之用。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明設(shè)置有旋轉(zhuǎn)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)定位感應(yīng)器，能夠準(zhǔn)確將裝有被測水樣的比重瓶輸送至溫度表探桿的正下方，本發(fā)明同時設(shè)置有升降電機(jī)和升降定位感應(yīng)器，能夠準(zhǔn)確將溫度表探桿插入被測水樣中采集水樣的溫度，本發(fā)明所設(shè)置的數(shù)據(jù)發(fā)送器，能夠及時將水溫數(shù)據(jù)發(fā)送給接收終端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，能夠滿足黃河泥沙質(zhì)含沙量水樣的水溫測量的要求，達(dá)到了快速測量、智能測量的目的。附圖說明圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中：1.溫度表，2.升降螺桿，3.滑動螺母，4.豎直支架，5.升降定位感應(yīng)器，6.旋轉(zhuǎn)定位感應(yīng)器，7.固定夾，8.溫度表探桿，9.比重瓶，10.瓶托，11.轉(zhuǎn)盤，12.急停按鈕，13.電源指示燈，14.點(diǎn)測按鈕，15.旋轉(zhuǎn)按鈕，16.時間繼電器，17.座底，18.升降電機(jī)，19.旋轉(zhuǎn)電機(jī)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合圖1和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述，以便公眾更好地掌握本發(fā)明的實(shí)施方法：所述的黃河泥沙含量水樣水溫采集裝置，包括水溫采集機(jī)構(gòu)、水樣輸送機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述水溫采集機(jī)構(gòu)包括：溫度表1、升降螺桿2、滑動螺母3、豎直支架4、固定夾7、溫度表探桿8、升降電機(jī)18、數(shù)據(jù)發(fā)送器、升降定位感應(yīng)器5，用于采集黃河泥沙含量水樣水溫數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)發(fā)送器將水溫數(shù)據(jù)發(fā)送給接收終端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，分析得到相關(guān)的水文數(shù)據(jù)，為黃河治理與防御大洪水提供可靠依據(jù)，所述升降螺桿2通過滑動螺母3與豎直支架4相連接，所述滑動螺母3能夠通過升降螺桿2的旋轉(zhuǎn)沿豎直支架4上下滑動，所述升降螺桿2通過設(shè)置在其下端的升降電機(jī)18驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)，所述升降螺桿2的一側(cè)設(shè)置有升降定位感應(yīng)器5，用于定位溫度表探桿8插入水樣中的高度位置，所述滑動螺母3的外伸端設(shè)置有固定夾7，所述固定夾7上夾持有溫度表1，用于采集和發(fā)送水樣的水溫數(shù)據(jù)，所述溫度表1的下端設(shè)置溫度表探桿8，用于探測并傳導(dǎo)水樣的水溫給溫度表1，所述溫度表1的前面設(shè)置有顯示屏，用于即時顯示水樣的水溫，所述溫度表1的內(nèi)部設(shè)置有數(shù)據(jù)發(fā)送器，通過數(shù)據(jù)發(fā)送器將水溫數(shù)據(jù)發(fā)送給接收終端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；所述固定夾7設(shè)置有固定溫度表1夾持手，溫度表1是用來測量水樣水溫的專用工具，用來支撐、固定各式各樣的溫度表1，采用數(shù)字溫度表，并保證溫度表1垂直，并在預(yù)設(shè)型號和容積的比重瓶旋轉(zhuǎn)到溫度表1下方時，溫度表1能夠通過升降電機(jī)18的驅(qū)動自動下降并垂直深入到裝有水樣的比重瓶內(nèi)，及時測量出水樣水溫；所述升降電機(jī)18，為升降螺桿2的旋轉(zhuǎn)提供動力，選用DC12V50W直流電機(jī)，經(jīng)鋁制減速器變?yōu)槊糠昼?00轉(zhuǎn)；所述升降螺旋桿2的直徑采用12mm，長度采用400mm,螺距采用4mm,總行程為200mm；所述升降定位感應(yīng)器5，用于溫度表1升降定位，并將溫度表探桿8準(zhǔn)確插入比重瓶內(nèi)，迅速測定水樣水溫。所述水樣輸送機(jī)構(gòu)包括：比重瓶9、瓶托10、轉(zhuǎn)盤11、座底17、旋轉(zhuǎn)電機(jī)19、旋轉(zhuǎn)定位感應(yīng)器6，所述座底17的上端設(shè)置有轉(zhuǎn)盤11，所述座底17的上端轉(zhuǎn)盤11的一側(cè)設(shè)置豎直支架4和旋轉(zhuǎn)定位感應(yīng)器6，所述轉(zhuǎn)盤11通過設(shè)置在其轉(zhuǎn)軸下端的旋轉(zhuǎn)電機(jī)19驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)，用于確保待測量的水樣準(zhǔn)確輸送至溫度表探桿8的下方，以方便溫度表探桿8垂直插入待測水樣測量水溫，所述轉(zhuǎn)盤11上端設(shè)置預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)的瓶托10，所述瓶托10內(nèi)設(shè)置有比重瓶9；所述瓶托10，按比重瓶的大小尺寸設(shè)置在轉(zhuǎn)盤11的上端，設(shè)置為固定凹槽式，用于水樣比重瓶的放置和定位，根據(jù)置換法處理泥沙的需求設(shè)置5種體積的比重瓶9，其體積分別是:50mL、100mL、250mL、500mL和1000mL，當(dāng)比重瓶9盛滿水樣后放置到瓶托上,利用旋轉(zhuǎn)電機(jī)19，通過電磁感應(yīng)準(zhǔn)確到達(dá)溫度表探桿8的正下方；所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)19，選用DC12V20W直流電機(jī)，經(jīng)鋁制減速器變?yōu)槊糠昼?0轉(zhuǎn)。所述控制機(jī)構(gòu)，設(shè)置在座底17的上端與豎直支架4相對應(yīng)的一側(cè)，包括：時間繼電器16，設(shè)定溫度表測量水樣水溫的時間，按要求事先設(shè)定：10秒、30秒、60秒、240秒、300秒五個等級，并能夠根據(jù)具體需要重新設(shè)定；電源指示燈13，電源開通指示燈亮；點(diǎn)測按鈕14，水樣水溫測量采集按鈕；旋轉(zhuǎn)按鈕15，將水樣旋轉(zhuǎn)移送到溫度表探桿8的正下方，便于測量水樣水溫。短按時：轉(zhuǎn)盤水平轉(zhuǎn)動一個比重瓶位；長按時：轉(zhuǎn)盤連續(xù)水平轉(zhuǎn)動數(shù)個比重瓶位，長按操作要點(diǎn)：待測水溫比重瓶位置一定在順時針方向上不能越過溫度表探桿8位置，即：在待測水溫比重瓶水平轉(zhuǎn)動即將接近溫度表探桿8位置時松開按鈕；急停按鈕12，用于突發(fā)狀況時斷電之用。實(shí)際水樣水溫測量：將水樣稱重后，迅速將裝有水樣的比重瓶9移至轉(zhuǎn)盤11相應(yīng)的瓶托10內(nèi)，點(diǎn)按旋轉(zhuǎn)按鈕15，旋轉(zhuǎn)電機(jī)19即DC12V20W直流電機(jī)開始旋轉(zhuǎn)，經(jīng)鋁制減速器變?yōu)槊糠昼?0轉(zhuǎn)，同時，旋轉(zhuǎn)電機(jī)19帶動轉(zhuǎn)盤11一起旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)谝还の欢ㄎ唤饘賶K轉(zhuǎn)到接近開關(guān)傳感器時，傳感器發(fā)送一信號到繼電器，此時繼電器斷開主盤供電，旋轉(zhuǎn)電機(jī)19停止工作，此時，待測比重瓶處于溫度表探桿8的正下方。然后，點(diǎn)按點(diǎn)測按鈕14，升降電機(jī)觸點(diǎn)聯(lián)通，升降電機(jī)開始工作，帶動升降螺旋桿2旋轉(zhuǎn)，滑動螺母3沿豎直支架4向下滑動，溫度表探桿8下降到待測水溫比重瓶內(nèi)測溫位置自動停止，按照時間繼電器預(yù)先設(shè)定的測溫時間測溫，設(shè)定每個比重瓶水樣水溫采集時間不大于30秒，滿足置換法測量規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求，總體含沙量水樣溫度采集時間控制在3～5分鐘之內(nèi)，含沙量水樣溫度數(shù)據(jù)獲取后，經(jīng)數(shù)據(jù)發(fā)送器將水溫數(shù)據(jù)自動發(fā)送給接收終端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；滑動螺母3自動沿豎直支架4向上滑移動，滑動螺母上升至上止點(diǎn)，完成水溫的測量。當(dāng)點(diǎn)按動升降點(diǎn)控開關(guān)后，升降螺旋桿2帶動測量組件的溫度表探桿插入被測比重瓶時，為了避免誤按點(diǎn)控轉(zhuǎn)盤11按鈕而造成轉(zhuǎn)盤11啟動產(chǎn)生的卡瓶、卡桿等測量事故，在豎直支架4上裝有一接近傳感器，當(dāng)升降螺旋桿2帶動測量組件啟動后，接近傳感器即感應(yīng)到限制信號，并發(fā)送給繼電器，此時繼電器將旋轉(zhuǎn)電機(jī)19的主電源進(jìn)行斷開命令，此時轉(zhuǎn)盤11不會啟動。點(diǎn)按旋轉(zhuǎn)按鈕15一次，轉(zhuǎn)盤11即進(jìn)行下一工位的動作，每點(diǎn)一次，即轉(zhuǎn)換一次工位，點(diǎn)按旋轉(zhuǎn)按鈕15時，升降電機(jī)18不工作。點(diǎn)按點(diǎn)測按鈕14一次，升降系統(tǒng)會按照時間繼電器的預(yù)設(shè)指令完成一次升降測量水溫動作。本發(fā)明采用數(shù)字溫度表與對比組采用水銀溫度表測量結(jié)果列表如下：序號本發(fā)明T1(℃)對比組T2(℃)絕對誤差T1-T2相對誤差（%）排序(由小到大)排序（絕對值）18.628.620.000.00-0.120.0028.608.61-0.01-0.12-0.120.0038.648.630.010.12-0.120.00410.4610.450.010.10-0.090.00510.4410.440.00-0.04-0.080.00610.4810.480.000.00-0.070.00712.2112.200.010.08-0.070.00812.2212.220.000.00-0.060.00912.2212.220.000.00-0.060.001013.4513.450.000.00-0.040.001113.4413.45-0.01-0.07-0.040.001214.1114.12-0.01-0.07-0.040.001314.1014.100.000.00-0.030.001416.7816.80-0.02-0.120.000.001516.7716.760.010.060.000.031616.8016.800.000.000.000.031718.0218.020.000.000.000.031818.0418.05-0.01-0.060.000.041918.0318.04-0.01-0.060.000.042020.4220.420.000.000.000.042120.4020.400.000.000.000.042220.4120.400.010.050.000.042322.4822.50-0.02-0.090.000.042422.4522.440.010.040.000.042522.4622.440.020.090.000.052622.4622.450.010.040.000.062724.3624.350.010.040.000.062824.3624.350.010.040.030.062924.3324.36-0.03-0.120.030.073024.3224.320.000.000.040.073126.1826.20-0.02-0.080.040.073226.1426.15-0.01-0.040.040.083326.1526.150.000.000.040.083426.1726.18-0.01-0.040.050.093528.3228.300.020.070.060.093628.3028.300.000.000.070.103730.5630.550.010.030.080.123830.5530.550.000.000.090.123933.4133.400.010.030.100.124033.4433.45-0.01-0.030.120.12對上表數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知：累計頻率75%的偶然誤差是：±0.07%；累計頻率95%的偶然誤差是：±0.12%；系統(tǒng)誤差是：0。說明本發(fā)明具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步。使用時應(yīng)注意的事項：1、使用時，泥沙水樣比重瓶一定要在相應(yīng)位置放正擺平，瓶塞一定要移走，瓶口垂直中心線一定要保持垂直,在長按旋轉(zhuǎn)按鈕15時,待測比重瓶在順時針方向不能越位；同時,時間繼電裝置設(shè)置的水溫測量時間必須大于計算機(jī)實(shí)際采集時間。2、在連接數(shù)據(jù)線時一定要按要求將連接線、轉(zhuǎn)換裝置、插頭、插槽等連接正確，并要求連接穩(wěn)定牢固，以免影響數(shù)據(jù)通訊。3、所用計算機(jī)要符合按本裝置配置要求。4.為了獲取穩(wěn)定的水溫數(shù)據(jù)，建議采用DC12V蓄電池。當(dāng)前第1頁1 2 3