申请日2010.08.16
公开(公告)日2011.11.16
IPC分类号G01N9/00; G01N3/10; G01B7/26
摘要
本发明公开了一种智能污泥探测仪，包括有筒形的壳体，壳体的下端伸出有两个安装座，两个安装座内分别设有相对应的硅光电池板、红外光源构成污泥密度探测器;壳体的下端分别开有水深检测孔、污泥强度检测孔，水深检测孔中装有水深压力传感器，污泥强度检测孔中装有污泥强度压力传感器，污泥强度检测孔外固定安装有压缩缸，压缩缸内的杆状活塞的下端连接有探测板，污泥密度探测器、水深压力传感器、污泥强度压力传感器分别电连接到内嵌A/D单片机的输入端。本发明利用光电传感器探测污泥密度、利用压力传感器探测水深和污泥强度的综合污泥探测装置，同时能探测水下污泥强度，三个探测器集成在一体，并以标准数字信号输出，可与计算机通讯。
权利要求书
1.一种智能污泥探测仪，包括有筒形的壳体，其特征在于：所述壳体的上 端安装有顶盖，壳体内腔中设有带有内嵌A/D单片机的主控板，壳体的下端伸出 有两个安装座，两个安装座内分别设有相对应的硅光电池板、红外光源构成污泥 密度探测器;壳体的下端分别开有水深检测孔、污泥强度检测孔，水深检测孔中 装有水深压力传感器，水深压力传感器外罩有防护罩，污泥强度检测孔中装有污 泥强度压力传感器，污泥强度检测孔外固定安装有压缩缸，压缩缸内的杆状活塞 的下端连接有探测板，污泥密度探测器、水深压力传感器、污泥强度压力传感器 分别连接到内嵌A/D单片机的输入端。
2.根据权利要求1所述的智能污泥探测仪，其特征在于：所述的带有内嵌 A/D单片机的主控板通过壳体内腔中的限位柱固定限位。
3.根据权利要求1所述的智能污泥探测仪，其特征在于：所述的顶盖中穿 过有信号输出电缆，信号输出电缆连接到内嵌A/D单片机的输出端。
4.根据权利要求1所述的智能污泥探测仪，其特征在于：所述的污泥强度 压力传感器、水深压力传感器分别经多路开关、信号调理电路连接到内嵌A/D 单片机的输入端。
说明书
一种智能污泥探测仪
技术领域
本发明涉及污泥的水深、密度、强度探测技术领域，具体属于一种能区分污泥分布，同时能探测水下污泥强度的智能污泥探测仪。
背景技术
关于污泥深度或水与污泥界面检测目前主要方法如下：1、钻孔取样法，只能凭肉眼或经验来估算出不同污泥层的厚度，人为的增加了测量的误差，它工作量大，而且效率低;2、静力触探法只能检测有一定强度的污泥，同时无法测定很稀的污泥密度;3、放射线探测法能测定污泥的密度，精度也较高，但仪器庞大且昂贵，同时有潜在放射性危害;4、单频超声波测量法只能水深且精度差异大，而多普勒双频超声波测量法，只能测定水底和某一硬底层间的厚度，误差也很大;5、光电法测量原理可以测量污泥密度，但不能测量密度很大的污泥。目前还没有一种能同时探测污泥深度、密度和强度的综合探测仪器。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能污泥探测仪，利用光电传感器探测污泥密度、利用压力传感器探测水深和污泥强度的综合污泥探测装置，是能区分污泥分布，同时能探测水下污泥强度和水深，三个探测器集成在一体，并以标准数字信号输出，可与计算机通讯。
本发明采用的技术方案如下：
一种智能污泥探测仪，包括有筒形的壳体，所述壳体的上端安装有顶盖，壳体内腔中设有带有内嵌A/D单片机的主控板，壳体的下端伸出有两个安装座，两个安装座内分别设有相对应的硅光电池板、红外光源构成污泥密度探测器;壳体的下端分别开有水深检测孔、污泥强度检测孔，水深检测孔中装有水深压力传感器，水深压力传感器外罩有防护罩，污泥强度检测孔中装有污泥强度压力传感器，污泥强度检测孔外固定安装有压缩缸，压缩缸内的杆状活塞的下端连接有探测 板，污泥密度探测器、水深压力传感器、污泥强度压力传感器分别连接到内嵌A/D单片机的输入端。
所述的带有内嵌A/D单片机的主控板通过壳体内腔中的限位柱固定限位。
所述的顶盖中穿过有信号输出电缆，信号输出电缆连接到内嵌A/D单片机的输出端。
所述的污泥强度压力传感器、水深压力传感器分别经多路开关、信号调理电路连接到内嵌A/D单片机的输入端。
本发明污泥密度探测器的红外发光源发射红外光，穿过不同密度污泥层后在硅光电池板上，硅光电池板即为光接收装置，产生一定大小的电压信号，污泥的密度与硅光电池板端的电压成反比，但在送至A/D前，硅光电池板的电压信号进行了反向和放大;为了更精确测定污泥密度，可以在试验室对不同密度污泥测定的电压信号进行校核，并保存校核数据，以便查表应用;水深探测器由水深压力传感器9和防护罩10组成，其检测原理是利用水深压力传感器测量，其输出电信号的幅值与深度成线性性关系，水深探测器的工作过程是当压力传感器在水下H感应到的压力应为P=H*γ，相应的信号为V，通过标定得到关系式：V=a+b*H，由此通过信号V，可以得到水深H;污泥强度探测器由压力传感器、压缩缸、杆状活塞和探测板组成，其检测原理是当探测器的探测板接触到一定强度的污泥时，通过杆状活塞推动使压力传感器输出相应信号，探测板由于受到反力从而推动杆状活塞，使压力传感器输出信号，输出信号与强度的关系为V=a+b*q。这三部分信号由内嵌A/D单片机进行采集和处理，然后通过信号输出电缆以数字信号形式输出。
与已有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明相对钻孔取样法大大降低了误差，减少了工作量，提高了效率;
2、相对静力触探法和多普勒双频超声波测量法，不仅提高了精度，同时还可以测量出污泥层的密度，便于查明浮泥和流泥的分布;
3、相对放射线探测法，本发明对人体无任何危害，适合工作人员在工程测量中使用;
4、相对于光电法，在测量污泥浓度的同时，还可以测量不同密度污泥所在的深度和河床底部深度，即探明整个污泥层的厚度;
5、本发明的污泥探测仪由于采用透明的总线数据输出格式，便于污泥探测的自动化，结合其他清污设备可以开展精准清污工作;
6、本发明减少体积的同时，降低了成本，能够测定不同泥层的污泥密度和深度，以及整个污泥层的厚度。