本發(fā)明涉及一種可同時(shí)采集河流垂向不同深度懸移質(zhì)的裝置，屬于含沙量測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

我國(guó)是水土流失比較嚴(yán)重的國(guó)家之一，突出的問題是河流含沙量較高，例如黃河流域，根據(jù)《中國(guó)河流泥沙公報(bào)》資料，1950～2005年黃河干流下游重要水文站實(shí)測(cè)多年平均輸沙量為9億噸左右，每年的平均含沙量為25kg/m³左右，局部河段可達(dá)幾百甚至上千千克每立方米。含沙量的測(cè)量是水土流失自動(dòng)監(jiān)測(cè)體系中的重要內(nèi)容，如何快速、準(zhǔn)確、連續(xù)測(cè)量含沙量對(duì)于土壤侵蝕研究、引水灌溉、港口航運(yùn)和水利工程運(yùn)行安全等具有重要意義。

目前常用的懸移質(zhì)采樣器，有瞬時(shí)式和積時(shí)式兩類。

（1）瞬時(shí)式采樣器，主要是橫式采樣器。取樣筒由薄壁鋼管制成，容積0.5～2.0升，兩端有蓋，蓋緣裝有拉力彈簧。采樣時(shí)，張開筒蓋，水流從筒中流過，然后操縱開關(guān)，借彈簧拉力將筒蓋關(guān)閉，采集水樣。這種儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用范圍廣。缺點(diǎn)是受泥沙脈動(dòng)影響嚴(yán)重，單點(diǎn)取樣成果的代表性差。

（2）積時(shí)式采樣器，有積點(diǎn)式和積深式兩種。積點(diǎn)式采樣器是在測(cè)點(diǎn)上吸取水樣，測(cè)定某一時(shí)段內(nèi)平均含沙量的儀器，儀器內(nèi)有水樣倉(cāng)和調(diào)壓倉(cāng)，兩者用連通管連接，儀器入水后，調(diào)壓倉(cāng)內(nèi)進(jìn)水，空氣受壓縮使采樣器內(nèi)外靜水壓力相平衡，以保持儀器取樣時(shí)進(jìn)水管內(nèi)流速與天然流速一致。積深式采樣器是一種沿垂線連續(xù)吸取水樣，測(cè)定垂線平均含沙量的儀器，適用于淺水河流取樣。取樣時(shí)，要求儀器提放速度均勻并小于垂線平均流速的三分之一。

在實(shí)際河流含沙量的測(cè)量過程當(dāng)中，當(dāng)我們需要同時(shí)采取不同深度的懸移質(zhì)時(shí)，由于上述裝置只能單點(diǎn)采樣或只能測(cè)定垂線平均含沙量，均無法滿足現(xiàn)實(shí)需求。因此，我們亟需發(fā)明一種可同時(shí)采集不同深度懸移質(zhì)的采樣裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種可以同時(shí)采集河流內(nèi)不同深度懸移質(zhì)的采樣裝置，進(jìn)一步的提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便的采樣裝置， 進(jìn)一步的提供一種可以分離不同粒徑泥沙的采樣裝置，進(jìn)一步的提供一種采集不同深度溫度的采集裝置，更進(jìn)一步的提供一種可以測(cè)量采樣裝置體在水中深度的采樣裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種河流垂向懸移質(zhì)采樣裝置，包括采集裝置和放置裝置，所述采集裝置為方體容器，所述采集裝置包括左側(cè)板、右側(cè)板、底板以及蓋板，所述采集裝置前開口與后開口處設(shè)置有可上下活動(dòng)的隔水板，所述放置裝置包括若干個(gè)垂向活動(dòng)連接的用于放置所述采集裝置的箱體、拉伸裝置、頂板以及設(shè)置在頂板上的第一連接裝置，所述箱體包括左側(cè)板、右側(cè)板以及底板，所述箱體高度大于所述采集裝置高度，所述采集裝置活動(dòng)安裝在所述箱體底板上，所述拉伸裝置與所述隔水板連接，所述拉伸裝置頂部設(shè)有第二連接裝置。

所述隔水板上部設(shè)有第一突出部，所述拉伸裝置上設(shè)有用于固定所述第一突出部的第二固定裝置。

所述拉伸裝置為U型結(jié)構(gòu)，所述U型結(jié)構(gòu)開口朝下，所述U型結(jié)構(gòu)兩條邊分別為第一拉伸桿和第二拉伸桿，所述第一拉伸桿與所述第二拉伸桿上對(duì)稱設(shè)置有所述第二固定裝置。

所述箱體左側(cè)板或右側(cè)板朝向所述箱體內(nèi)部的板面上設(shè)置有兩個(gè)上下貫通的卡槽，所述第一拉伸桿與所述第二拉伸桿分別活動(dòng)安裝在兩個(gè)所述卡槽里。

所述第一拉伸桿與所述第二拉伸桿上端設(shè)置有第三連接裝置，所述第一拉伸桿與所述第二拉伸桿下端設(shè)置有與所述第三連接裝置配套的第四連接裝置。

所述箱體左側(cè)板和/或右側(cè)板與所述箱體底板活動(dòng)連接，所述采集裝置底板兩端設(shè)有第二突出部，所述箱體底板兩端設(shè)有與所述第二突出部相配套的凹槽。

所述采集裝置左側(cè)板和/或右側(cè)板下板面上設(shè)置有排水孔，所述排水孔上設(shè)有濾網(wǎng)，所述濾網(wǎng)孔徑小于需要研究的泥沙的最小粒徑。

所述采集裝置內(nèi)從其前面至后面設(shè)有多層活動(dòng)安裝的濾網(wǎng)，所述濾網(wǎng)孔徑從前面至后面逐漸縮小。

所述采集裝置的左側(cè)板或右側(cè)板上設(shè)置有溫度計(jì)。

所述第一連接裝置為伸縮裝置，所述伸縮裝置外部設(shè)有刻度。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：采用多個(gè)箱體的垂向連接以及拉伸裝置的組合設(shè)置，可以同時(shí)采集河流中不同深度處的懸移質(zhì)，還可以應(yīng)用于不同深度的河流，拉伸裝置采用U型結(jié)構(gòu)與隔水板連接，使結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，方便操作；將拉伸裝置設(shè)置在箱體內(nèi)，可以使整個(gè)采樣裝置結(jié)構(gòu)更加緊湊，拉伸裝置的兩個(gè)拉伸桿采用活動(dòng)連接的設(shè)置，可以便于根據(jù)水深調(diào)整拉伸裝置的長(zhǎng)度，箱體采用側(cè)板可拆卸連接方法，可以便于放置采集裝置以及更換損壞板，采用不同粒徑濾網(wǎng)的設(shè)置，可以同時(shí)測(cè)定懸移質(zhì)中不同粒徑的含量，采用溫度計(jì)的設(shè)置，可以同時(shí)采集不同深度河流的溫度，第一連接裝置采用伸縮裝置，可以減小裝置體積，外部帶有刻度，可以同時(shí)測(cè)量采樣裝置在水中的深度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明采集裝置的主視圖；

圖3是本發(fā)明采集裝置的右視圖；

圖4是本發(fā)明采集裝置的俯視圖；

圖5是本發(fā)明放置裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

一種河流垂向懸移質(zhì)采樣裝置，包括采集裝置11和放置裝置12，所述采集裝置11為方體容器，所述采集裝置11包括左側(cè)板、右側(cè)板、底板以及蓋板，所述采集裝置11前開口與后開口處設(shè)置有可上下活動(dòng)的隔水板2，向上拉動(dòng)所述隔水板2時(shí)，可以使所述采集裝置11前后開口，向下向上拉動(dòng)所述2時(shí)，可以使所述采集裝置11前后開口閉合，所述放置裝置12包括若干個(gè)垂向活動(dòng)連接的用于放置所述采集裝置11的箱體6、拉伸裝置10、頂板以及設(shè)置在頂板上的第一連接裝置5，所述箱體6之間可以通過鉚釘連接、銷連接、卡勾連接或其他活動(dòng)連接方法連接，所述箱體6包括左側(cè)板、右側(cè)板以及底板，所述箱體6高度大于所述采集裝置11高度，可以避免下面采集裝置的擋水板擋住上面采集裝置的開口，所述箱體6左側(cè)板與所述箱體6底板活動(dòng)連接，所述采集裝置11底板兩端設(shè)有第二突出部8，所述箱體6底板兩端設(shè)有與所述第二突出部8相配套的凹槽9，安裝時(shí)將左側(cè)板拆開，將所述采集裝置11卡入所述凹槽9中，在不將左側(cè)板拆開的情況下，還可以采用螺栓連接，卡勾連接等將所述采集裝置11活動(dòng)安裝在所述箱體6底板上，所述拉伸裝置10與所述隔水板2連接，所述隔水板2上部沿長(zhǎng)度方向一端設(shè)有第一突出部7，所述拉伸裝置10為U型結(jié)構(gòu)，所述U型結(jié)構(gòu)開口朝下，所述U型結(jié)構(gòu)兩條邊分別為第一拉伸桿和第二拉伸桿，所述第一拉伸桿與所述第二拉伸桿上對(duì)稱設(shè)置有所述第二固定裝置，所述第二固定裝置為與所述第一突出部7配套的小孔，將所述第一突出部7插入小孔后，上下拉動(dòng)所述拉伸裝置10時(shí)，可以帶動(dòng)所述隔水板2上下活動(dòng)，所述第一突出部7還可以設(shè)置在所述隔水板2上部邊緣或其他位置上，所述拉伸裝置的位置隨之相應(yīng)調(diào)整，所述拉伸裝置10頂部設(shè)有第二連接裝置，用于上下拉動(dòng)所述拉伸裝置10。

所述箱體6左側(cè)板或右側(cè)板朝向所述箱體內(nèi)部的板面上設(shè)置有兩個(gè)上下貫通的卡槽，所述第一拉伸桿與所述第二拉伸桿分別活動(dòng)安裝在兩個(gè)所述卡槽里，所述拉伸裝置10可以沿所述卡槽上下滑動(dòng)，將拉伸裝置設(shè)置在箱體內(nèi)，可以使整個(gè)采樣裝置結(jié)構(gòu)更加緊湊。

所述第一拉伸桿與所述第二拉伸桿上端設(shè)置有第三連接裝置，所述第一拉伸桿與所述第二拉伸桿下端設(shè)置有與所述第三連接裝置配套的第四連接裝置，在組合不同數(shù)量的箱體時(shí)，所需的拉伸裝置10長(zhǎng)度不同，采用以上設(shè)計(jì)可以通過增加拉伸桿數(shù)量來延長(zhǎng)拉伸裝置的長(zhǎng)度。

在所述采集裝置11左側(cè)板和/或右側(cè)板下板面上設(shè)置排水孔3，所述排水孔3上設(shè)有濾網(wǎng)，所述濾網(wǎng)孔徑小于需要研究的泥沙的最小粒徑，在采集裝置取得水樣后，通過排水孔，可以將水從采集裝置中直接排出。

在所述采集裝置11內(nèi)從其前面至后面設(shè)有多層活動(dòng)安裝的濾網(wǎng)1，所述濾網(wǎng)1孔徑從前面至后面逐漸縮小，濾網(wǎng)的最小孔徑小于需要研究的泥沙的最小粒徑，使用時(shí)，可以僅安裝前面的隔水板2。

在所述采集裝置11的左側(cè)板或右側(cè)板上設(shè)置有溫度計(jì)4，可以在采集時(shí)，同時(shí)記錄不同水深的溫度。

所述第一連接裝置5為伸縮裝置，所述伸縮裝置外部設(shè)有刻度，采用伸縮裝置可以減小第一連接裝置占用體積，采用刻度設(shè)計(jì)，可以用來計(jì)算采集裝置在水中的深度。

使用該裝置時(shí)，首先根據(jù)實(shí)際工程情況確定測(cè)量深度h，得采樣裝置數(shù)量n=[h/m]＋1個(gè)，m為所述箱體高度，具體情況下為保證有一定的富余量，可適當(dāng)增加一個(gè)或兩個(gè)采樣裝置，由于在水下該組合裝置受線性增加的水壓力，產(chǎn)生較大的彎矩，因此數(shù)量也不可過多，應(yīng)當(dāng)考慮制作裝置的材料的剛度合理選擇。

根據(jù)確定的n值，將n個(gè)采集裝置、n個(gè)箱體、拉伸裝置、頂板以及第二連接裝置進(jìn)行組裝，將采集裝置底板上的第二突出部卡入箱體底板上的凹槽內(nèi)，將2n個(gè)隔水板的第一突出部7卡入拉伸裝置U型結(jié)構(gòu)兩條邊上的小孔內(nèi)。

將裝置放入水中，穩(wěn)定后拉起拉伸裝置10從而拉起隔水板2，靜置一分鐘下壓拉伸裝置10，帶動(dòng)隔水板2關(guān)閉采集裝置11前后兩面的開口，從水中拿出該采樣裝置，取出采集裝置，將水排出，采用傳統(tǒng)的稱量法測(cè)出含沙量，取出每層樣本稱重質(zhì)量m，其中取采樣裝置長(zhǎng)寬高的乘積為體積V，將每個(gè)裝置中的含沙量測(cè)出就得到了垂向的含沙量分布，采取多組這樣的組裝裝置多次測(cè)量可以得到垂向含沙量分布隨時(shí)間改變的變化情況。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。