一种基于光电原理的水土流失监测仪器

摘要

本发明公开一种基于光电原理的水土流失监测仪器，包括集水箱，所述集水箱顶端设有齿轮箱，所述齿轮箱顶端设有第一电机，所述集水箱内部对称设有通过第一电机驱动旋转的搅拌杆；本发明通过第一电机驱动第一齿轮带动与之啮合的第二齿轮转动，第二齿轮再带动搅拌杆对泥水进行搅拌，从而使泥水样品中的泥沙和悬浮颗粒物均匀分布，并通过光电传感器探测泥水的浑浊度、以及泥沙和悬浮颗粒物粒径组成及成分，从而保证了探测精度，使用方便，给监量工作带来便捷，通过第二电机驱动丝杆转动，使丝杆上的刷板移动并通过刷毛对过滤网板进行清理，从而避免了堵塞问题，使泥水样品中的水可以顺利流出，进而保证了水土流失测量工作的正常进行。

说明书

技术领域

本发明涉及水土流失监测技术领域，尤其涉及一种基于光电原理的水土流失监测仪器。

背景技术

水土流失是指由于自然或人为因素的影响、雨水不能就地消纳、顺势下流、冲刷土壤，造成水分和土壤同时流失的现象，主要原因是地面坡度大、土地利用不当、地面植被遭破坏、耕作技术不合理、土质松散、滥伐森林、过度放牧等，在水土保持和生态环境建设中，首要的工作是水土流失监测，该工作可以为区域生态系统建设提供水土流失定量监测数据，对区域水土流失趋势进行预测预报，并为政府制定水土保持规划和生态建设中的相关政策提供技术支撑；

目前对区域的水土流失监测工作大都通过监测仪器进行，而现有的水土流失监测仪器大都结构单一，对泥水进行取样后不能保证泥水中的泥沙和悬浮颗粒物分布均匀，从而给测量工作带来困难，一定程度上降低了测量精度，使用不方便，且现有的水土流失监测仪器在使用过程中其内部的过滤机构容易在过滤拦截泥沙和悬浮颗粒物时发生堵塞，从而导致样品中的水无法顺利流出，进而影响水土流失测量工作的正常进行，因此，本发明提出一种基于光电原理的水土流失监测仪器用以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提出一种基于光电原理的水土流失监测仪器，该基于光电原理的水土流失监测仪器通过第一电机驱动搅拌杆对泥水进行搅拌，从而使泥水样品中的泥沙和悬浮颗粒物均匀分布，进而保证了探测精度，通过第二电机驱动刷板移动并通过刷毛对过滤网板进行清理，从而避免了堵塞问题。

为了实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种基于光电原理的水土流失监测仪器，包括集水箱，所述集水箱顶端设有齿轮箱，所述齿轮箱顶端设有第一电机，所述集水箱内部对称设有通过第一电机驱动旋转的搅拌杆，所述搅拌杆两侧等距分布有搅拌叶，所述集水箱两侧内壁上均安装有光电传感器，所述集水箱底端通过排料管连接有过滤箱，所述过滤箱内部设有过滤网板，所述过滤网板下方设有通过第二电机驱动旋转的丝杆，所述丝杆上螺纹套接有与过滤网板匹配的刷板，所述刷板顶端设有刷毛，所述过滤箱远离第二电机的一侧通过抽水管连接有称重箱，所述称重箱远离过滤箱的一侧设有排水管。

进一步改进在于：所述称重箱内部底端设有压力传感器，所述抽水管上安装有抽水水泵，所述排料管上设有电子控制阀，所述排水管上设有手动控制阀。

进一步改进在于：所述刷板底端的前后两侧均固定有限位滑块，所述刷板下方的前后两侧均设有固定于过滤箱内壁之间的限位滑杆，所述限位滑块滑动套接于限位滑杆上。

进一步改进在于：所述过滤箱上通过合页铰接安装有密封箱门，所述密封箱门上设有门把手，所述集水箱上设有透明观察窗。

进一步改进在于：所述第一电机的输出端通过轴承贯穿至齿轮箱内并连接有第一齿轮，所述搅拌杆的顶端通过轴承贯穿至齿轮箱内并连接有与第一齿轮啮合的第二齿轮。

进一步改进在于：所述集水箱远离称重箱一侧的上部连接有进水管，所述进水管位于集水箱外部的一端通过采样水泵连接有采样水管。

进一步改进在于：所述集水箱内部顶端等距安装有LED照明灯，所述过滤箱和称重箱均固定于底座顶端，所述底座底端对称固定有伸缩支撑脚。

本发明的有益效果为：本发明包括集水箱，通过第一电机驱动第一齿轮带动与之啮合的第二齿轮转动，第二齿轮再带动搅拌杆对泥水进行搅拌，从而使泥水样品中的泥沙和悬浮颗粒物均匀分布，并通过光电传感器探测泥水的浑浊度、以及泥沙和悬浮颗粒物粒径组成及成分，进而保证了探测精度，使用方便，给监量工作带来便捷，通过第二电机驱动丝杆转动，使丝杆上的刷板移动并通过刷毛对过滤网板进行清理，从而避免了堵塞问题，使泥水样品中的水可以顺利流出，进而保证了水土流失测量工作的正常进行。

附图说明

图1是本发明的正视图；

图2是本发明的正面剖视图；

图3是本发明的刷板仰视图。

其中：1、集水箱；2、齿轮箱；3、第一电机；4、搅拌杆；5、光电传感器；6、排料管；7、过滤箱；8、过滤网板；9、第二电机；10、丝杆；11、刷板；12、抽水管；13、称重箱；14、排水管；15、压力传感器；16、抽水水泵；17、限位滑块；18、限位滑杆；19、密封箱门；20、透明观察窗；21、第一齿轮；22、第二齿轮；23、进水管；24、采样水泵；25、采样水管；26、LED照明灯；27、底座；28、螺杆；29、螺纹套管；30、支撑块；31、工作台；32、显示屏。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

实施例一

根据图1、2、3所示，本实施例提供了一种基于光电原理的水土流失监测仪器，包括集水箱1，所述集水箱1顶端设有齿轮箱2，所述齿轮箱2顶端设有第一电机3，所述集水箱1内部对称设有通过第一电机3驱动旋转的搅拌杆4，所述搅拌杆4两侧等距分布有搅拌叶，所述集水箱1两侧内壁上均安装有光电传感器5，通过第一电机3驱动对称分布的搅拌杆4对泥水进行搅拌，从而使泥水样品中的泥沙和悬浮颗粒物均匀分布，并通过光电传感器5探测泥水的浑浊度、以及泥沙和悬浮颗粒物粒径组成及成分，从而保证了探测精度，使用方便，所述集水箱1底端通过排料管6连接有过滤箱7，所述过滤箱7内部设有过滤网板8，所述过滤网板8下方设有通过第二电机9驱动旋转的丝杆10，所述丝杆10上螺纹套接有与过滤网板8匹配的刷板11，所述刷板11顶端设有刷毛，通过第二电机9驱动丝杆10转动，使丝杆10上的刷板11移动并通过刷毛对过滤网板8进行清理，从而避免了堵塞问题，所述过滤箱7远离第二电机9的一侧通过抽水管12连接有称重箱13，所述称重箱13远离过滤箱7的一侧设有排水管14，用于水样排出。

所述称重箱13内部底端设有压力传感器15，便于对称重箱13内的泥水进行称重，所述抽水管12上安装有抽水水泵16，所述排料管6上设有电子控制阀，所述排水管14上设有手动控制阀，便于排水。

所述刷板11底端的前后两侧均固定有限位滑块17，所述刷板11下方的前后两侧均设有固定于过滤箱7内壁之间的限位滑杆18，所述限位滑块17滑动套接于限位滑杆18上，使刷板11移动过程中更稳定。

所述过滤箱7上通过合页铰接安装有密封箱门19，便于对过滤网板8进行清理，所述密封箱门19上设有门把手，所述集水箱1上设有透明观察窗20，便于观察集水箱1内泥水样品的搅拌情况。

所述第一电机3的输出端通过轴承贯穿至齿轮箱2内并连接有第一齿轮21，所述搅拌杆4的顶端通过轴承贯穿至齿轮箱2内并连接有与第一齿轮21啮合的第二齿轮22，通过第一电机3驱动第一齿轮21带动与之啮合的第二齿轮22转动，第二齿轮22再带动搅拌杆4转动并对泥水样品搅拌均匀。

所述集水箱1远离称重箱13一侧的上部连接有进水管23，所述进水管23位于集水箱1外部的一端通过采样水泵24连接有采样水管25，通过采样水泵24将规定重量份的泥水样品抽入集水箱1。

所述集水箱1内部顶端等距安装有LED照明灯26，用于对泥水样品进行照射，便于光电传感器5探测，所述过滤箱7和称重箱13均固定于底座27顶端，所述底座27底端对称固定有伸缩支撑脚，使该仪器可以适用于不同的底面环境。

所述伸缩支撑脚包括对称固定于底座27底端四角位置的螺杆28，所述螺杆28下部螺纹套接有螺纹套管29，所述螺纹套管29的底端固定有支撑块30，通过转动螺纹套管29调节支撑块30与底座27的距离，从而实现伸缩调节。

所述称重箱13顶端设有工作台31，所述工作台31上连接有显示屏32，所述光电传感器5和压力传感器15均将探测和检测结果发送至显示屏32，便于工作人员了解泥水样品的参数。

当需要对区域内水土流失进行监测时，先启动采样水泵24将规定重量份的泥水抽入集水箱1，再启动第一电机3驱动搅拌杆4将泥水中的泥沙和悬浮颗粒物搅拌至均匀分布，接着启动光电传感器5探测泥水的浑浊度、以及泥沙和悬浮颗粒物粒径组成及成分，并将探测结果发送至显示屏32，随后通过排料管6将泥水导入过滤箱7并通过过滤网板8对泥沙和悬浮颗粒物进行拦截，同时启动第二电机9驱动刷板11移动并通过刷毛对过滤网板8进行清理，以避免堵塞，然后启动抽水水泵16将过滤后的泥水抽入称重箱13，之后通过压力传感器15对泥水进行称重，得到无泥沙和悬浮颗粒物的泥水质量并发送至显示屏32，最后利用泥水的初始质量减去过滤后的泥水重量得到泥沙和悬浮颗粒物的质量，并结合探测得到的泥水的浑浊度、以及泥沙和悬浮颗粒物粒径组成及成分，来估算区域内水土流失量，以实现水土流失的监测。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。