智能測(cè)沙儀

一．CYS—Ⅲ型智能測(cè)沙儀工作原理

*，泥沙模型試驗(yàn)中含沙量是一項(xiàng)重要的測(cè)量參數(shù)。在天然河流中，懸沙的含沙濃度高低隨流域來沙條件、水流條件和邊界條件而變化，按含沙模型相似律設(shè)計(jì)的泥沙模型試驗(yàn)中，為了準(zhǔn)確地模擬天然河流中的泥沙運(yùn)動(dòng)，必須隨時(shí)測(cè)定模型試驗(yàn)中水體懸沙含沙量，以便及時(shí)控制模型試驗(yàn)的各種參數(shù)，確保模型試驗(yàn)成果質(zhì)量。

含沙量測(cè)量的方法和儀器有烘干稱重法、比重瓶稱重法、光電測(cè)沙儀、同位素測(cè)沙儀、激光濁度儀和激光測(cè)沙顆分儀等。

經(jīng)典的含沙量測(cè)量方法是烘干稱重法和比重瓶稱重法，其測(cè)量的精度大程度取決于樣品的處理過程，人為因素較大，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，速度慢，需有較熟練的技術(shù)，特別是在模型試驗(yàn)過程中，不能及時(shí)確定含沙量變化，不能做到多點(diǎn)同步測(cè)量，且無法獲得連續(xù)的含沙量變化過程，無法滿足隨時(shí)觀測(cè)和及時(shí)調(diào)整控制加沙量的要求。

γ測(cè)沙儀是應(yīng)用γ射線穿過物質(zhì)中，由于同物質(zhì)發(fā)生光電效應(yīng)和康普頓—吳有訓(xùn)效應(yīng)，射線強(qiáng)度隨被測(cè)物質(zhì)的增加而呈指數(shù)衰減的原理而制作的，可以測(cè)量高含沙量水體，zui高可達(dá)1000kg/m3,受電源和溫度的影響較小，但成本高，且需要放射性元素镅源。

CYS—Ⅲ型智能測(cè)沙儀是近年來發(fā)展的含沙量電測(cè)儀器，其工作原理是根據(jù)渾水消光定律。一束平行光通過均勻分布的含沙水體后，透射光的強(qiáng)度就會(huì)減弱，一部分光被水體中的懸沙吸收，另一部分光被散射到其他方向，透射光只是入射光的一部分，由比爾定律可得：

式中：——入射光通量；         K——吸收系數(shù)；

      ——透射光通量；          S——含沙量；

L——光穿透渾水層的厚度；  d——泥沙粒徑。

    CYS—Ⅲ型智能測(cè)沙儀原理的應(yīng)用就是采用光電轉(zhuǎn)換器件，用相對(duì)測(cè)量的方法，將上式經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)換，使通過清水的光通量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)V0，通過含沙水體的光通量轉(zhuǎn)換為電信，再經(jīng)轉(zhuǎn)換后得出含沙量與電信號(hào)關(guān)系式：

其中：——通過含沙水體的電信號(hào)；   ——系數(shù)；

——通過清水的電信號(hào)；       C ——含沙量（Kg/m）；

——泥沙粒徑（mm）；在泥沙有級(jí)配情況下，取級(jí)配曲線上數(shù)值。

CYS—Ⅲ型智能測(cè)沙儀是根據(jù)渾水消光定律,并采用的電子技術(shù)、傳感技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)研制成功的一種新型多功能智能儀器，。該儀器配套測(cè)沙傳感器，可自動(dòng)測(cè)量水體中含沙量的變化。儀器內(nèi)置CPU微處理器、存儲(chǔ)器等，具有自動(dòng)存儲(chǔ)和記憶功能，儀器設(shè)計(jì)安裝了高精度和高性能的穩(wěn)壓器、放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、觸摸式鍵盤、8位LED顯示器和數(shù)據(jù)通訊接口，可作為單機(jī)獨(dú)立工作，也可通過本機(jī)上的通訊接口與計(jì)算機(jī)連接，由計(jì)算機(jī)控制多臺(tái)CYS—Ⅲ型智能測(cè)沙儀多點(diǎn)含沙量數(shù)據(jù)同步采集與處理。