一种轮式径流泥沙采样器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104634613A(43)申请公布日2015.05.20(21)申请号201510076678.2(22)申请日2015.02.12(71)申请人北京师范大学地址100875北京市海淀区新街口外大街19号(72)发明人刘宝元刘瑛娜符素华刘刚王大安高晓飞(74)专利代理机构北京正理专利代理有限公司11257代理人张文祎(51)Int.Cl.G01N1/10(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种轮式径流泥沙采样器(57)摘要本发明公开一种轮式径流泥沙采样器，包括箱体、设置在所述箱体内部且沿水平轴线旋转的水流驱动轮、设置在所述水流驱动轮上的取样槽和设置在所述箱体内部的汇流箱；所述箱体的上部设有进水管，所述进水管的出水口位于所述水流驱动轮的上方；所述水流驱动轮上设有沿周向均匀设置的若干个叶片；所述汇流箱的侧面上开设有圆形开口，所述取样槽的出水口插入所述圆形开口位于所述汇流箱内；所述汇流箱的底部设置有通向所述箱体外的导水管。本发明通过采样槽的转动实现了对水流的分段取样，从而使采集到的浑水样均匀，能够使分段采集到的浑水样的含沙量与整个产流过程全部的浑水的含沙量一致。CN104634613ACN104634613A权利要求书1/1页1.一种轮式径流泥沙采样器，其特征在于：包括箱体、设置在所述箱体内部且沿水平轴线旋转的水流驱动轮、设置在所述水流驱动轮上的取样槽和设置在所述箱体内部的汇流箱；所述箱体的上部设有进水管，所述进水管的出水口位于所述水流驱动轮的上方；所述水流驱动轮上设有沿周向均匀设置的若干个叶片；所述汇流箱的侧面上开设有圆形开口，所述取样槽的出水口插入所述圆形开口位于所述汇流箱内；所述汇流箱的底部设置有通向所述箱体外的导水管。2.根据权利要求1所述的轮式径流泥沙采样器，其特征在于：所述取样槽的底部朝向所述汇流箱方向倾斜。3.根据权利要求1所述的轮式径流泥沙采样器，其特征在于：所述水流驱动轮主要由轮面、叶片、叶片附着空心轴和轮轴组成，所述轮面为两个，分别固定设置在所述叶片附着空心轴的两端，且所述轮面的直径大于所述叶片附着空心轴的直径，所述叶片与所述叶片附着空心轴的外圆周面和两个轮面固定连接，所述叶片倾斜设置。4.根据权利要求1所述的轮式径流泥沙采样器，其特征在于：所述汇流箱的底部向一角倾斜。5.根据权利要求1所述的轮式径流泥沙采样器，其特征在于：所述水流驱动轮上还设有使其保持动平衡的配重块。6.根据权利要求1所述的轮式径流泥沙采样器，其特征在于：所述叶片倾斜地设置在水流驱动轮上。7.根据权利要求1所述的轮式径流泥沙采样器，其特征在于：所述汇流箱的底面的横截面呈V字型，并且向一端倾斜，所述汇流箱的底面最低处设有出水管。8.根据权利要求1所述的轮式径流泥沙采样器，其特征在于：所述箱体的底部还设有安装支脚。9.根据权利要求1所述的轮式径流泥沙采样器，其特征在于：所述箱体、水流驱动轮、取样槽和汇流箱均为不锈钢板制成。2CN104634613A说明书1/3页一种轮式径流泥沙采样器技术领域[0001]本发明涉及一种土壤侵蚀径流泥沙分流采样器。更具体地，涉及一种轮式径流泥沙采样器。背景技术[0002]径流小区是定量监测水土流失量的一种测量设施，广泛应用于世界各地。径流小区土壤侵蚀与径流量的传统方法监测，一般用分水箱和集流桶(池)收集径流。通过人工测量池/桶水深计算产流量，通过人工采集浑水样测定含沙量(单位体积的干沙重量，g/L)，最后通过产流总量和含沙量计算泥沙总量和侵蚀模数。[0003]采集浑水样的代表性以及含沙量的准确测量是确定泥沙总量以及侵蚀模数计算精度的关键。传统含沙量测量是通过人工搅拌分水箱或集流桶(池)，并取浑水样，然后进行室内烘干秤重计算含沙量或者采用比重法计算含沙量。这种方法需要大量人力并且测量误差大，其主要原因是：(1)分水箱或集流桶本身体积较大，很难搅匀浑水样；(2)泥沙颗粒沉降速度很快，例如，2mm的砂粒沉降1m只需要0.3秒的时间，使桶内浑水含沙量很难处于均匀分布状态，导致搅拌法采集浑水样的含沙量误差较大。为了解决这个问题，美国土壤保持局发明了Conshocton式浑水采样器，这种采样器采集约1％的浑水量，大大减少人力，但是该采样器不适合较大流量而且所测含沙量比实际偏大。另外含沙量自动化监测的其它仪器设备，例如美国的ISCO径流泥沙采样器适合较大径流场和流域，德国的UTM采样器则价格高昂，难以确定采样时间。除此之外，另外采用称量法、红外线法、激光法、射线法，超声波法和电容法等间接法测量含沙量的仪器，含沙量测定范围存在局限性且工作不稳定。发明内容[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种轮式径流泥沙采样器，该采样器结