泥沙蒸發(fā)水質墑情(南京水利水文自動化研究所姚永熙)-文庫吧
2025-02-26 03:36 本頁面
【正文】 L Ce 2/30 ?? ???0光電測沙儀的性能和應用 ? 準確性分析 ? 由公式可知 ， 泥沙容重 r、 泥沙直徑 d、 吸收系數(shù) k都不是定值 ， 泥沙直徑的影響不可忽視 。 此類儀器可以用來測量泥沙平均直徑就是一很好的說明 。 所以光電測沙儀的準確度較差 。 不適用于較大泥沙含量 。 ? 上述典型產(chǎn)品原來只用于 1 kg/m3的含沙量 ， 并限于在 30μ m的泥沙的粒徑時 。 由于陸地水文測驗的需要 ， 已有這類儀器的改進型 ， 可以測較大含沙量 ， 可以適用于較低含沙量的江河 。 原儀器的含沙量測量誤差可達 177。 20% 。 ? 特點和應用 ? 光電測沙儀能自動長期工作 ， 自動測量含沙量 ， 測量速度很快 ， 測得數(shù)據(jù)可以很方便地長期存貯和供自動傳輸 。 ? 一般講 ， 只能應用于低含沙量 、 較穩(wěn)定的泥沙粒徑 、 較大的允許誤差時 。 長期使用時 ， 一定要保持光學傳感器表面的潔凈 。 超聲波測沙儀的工作原理 ? 超聲波在水中傳播時 ， 能量將不斷衰減 。 可以用下式表示其衰減規(guī)律： ? 式中： 為原振幅； ? 為超聲波傳輸?shù)骄嚯x聲源 x處的振幅； ? x為超聲波傳輸?shù)木嚯x； a為聲波衰減系數(shù)； ? 聲波衰減系數(shù)是由純水和水中含沙量二部分衰減系數(shù)組成的 。由含沙量決定的聲波衰減系數(shù)還受泥沙粒徑 、 容重 、 泥沙粘性等因素影響 。 泥沙容重 、 粘性變化較小 ， 如果粒徑較穩(wěn)定 ， 就可以找出泥沙含量和聲波衰減的關系 。 測得超聲波衰減量和水中的泥沙含量 。 ? 可以應用聲學多普勒原理測量水中的含沙量 。 應用 ADCP 測量流速剖面的同時 ， 接收的聲學回波也提供了水中含沙量的定性分布信息 。 ? 已有對國外儀器的試驗試用 。 ? 由于它適用于高含沙量測量 ， 在工業(yè)上有相應的測量泥漿濃度的產(chǎn)品 。 axox ePP ??Px同位素測沙儀的工作原理 ? 同位素測沙儀利用 γ 射線通過物質時的能量衰減原理測量被測物質的密度 ， 從而測得含沙量 。 ? 放射性物質能放射出 α 、 β 、 γ 射線 ， γ 射線波長短 、 穿透能力強 。它通過物質時與其它光通過物質時的衰減情況類似 ， 衰減情況可按指數(shù)規(guī)律計算 。 如入射 γ 射線強度為 I0， 穿過水體厚度為 L， 透過水體后的射線強度為 I， 則： ? ? 式中： R—— γ 射線在水體中的質量衰減系數(shù)； ? ρ —— 水體密度 。 ? 此式與超聲波測沙的計算公式類似 ， 說明這二類儀器的工作原理是相近的 。 ? 質量衰減系數(shù) R受光電效應 、 康普頓散射和電子偶效應影響 ， 由此三部分影響分別形成的三種質量衰減系數(shù) R R R3組成 。 此三種質量衰減系數(shù)相互獨立 、 互不影響 ， 且 R=R1+R2+R3。 儀器相應的 R值可以經(jīng)測試后確定 。測得 γ 射線通過水體后的強度 I， 由已知的 I0和 R， 就可以由下式計算水體密度： ? )(10IILnRL??? LReII ??? 0?同位素測沙儀的性能和應用 1． 技術性能 ? 同位素測沙儀能適應 ～ 1000 kg/m3的大含沙量范圍 ， 也能適應較大的流速 。 但在水文測驗中尚無典型產(chǎn)品 。 工業(yè)應用多 。 ? 2． 準確性分析 ? 同位素測沙儀計算公式中的三個分量并不相互影響 ， 也較穩(wěn)定 。 更重要的是它們受泥沙顆粒大小 、 容重 、 粘性的影響很小 。 所以由測得的 γ 射線強度 I計算得到的含沙量較穩(wěn)定準確 。 ? 國內在上世紀六十年代有過成功的實際應用 ， 能夠達到泥沙測驗的要求 。 ? 3． 特點和應用 ? 同位素測沙儀工作性能較穩(wěn)定 ， 測量準確度也較好 ， 這是一種較好的自動測沙儀器 。 含沙量太低時 ， 測量誤差較大 。 ? 同位素測沙儀必須使用放射源 。 在放射源對人體保護 、 環(huán)境影響方面 ，在放射源的保管 、 應用 、 處理方面有很多問題 。 目前放射源的劑量很小 ，儀器的保護越來越完善 ， 對人體健康 、 環(huán)境很安全 。 同位素測沙儀應該有較好的應用前景 。 振動測沙儀測沙原理 振動測沙儀是一種密度傳感器 ， 其核心部分是一根利用特種材料制成的空心振動管 。 它的固有振動頻率隨著流經(jīng)振動管內水體密度的變化而變化 。 充滿水體的振動管的固有振動頻率可用下式計算： ? ? 式中： an —— 振動管二端緊固梁的固有頻率系數(shù)； ? E—— 振動管材料的彈性模量； I—— 振動管慣性距； ? L—— 振動管的有效長度； AS—— 振動管材截面積； ? ps —— 振動管材密度； ? A—— 流經(jīng)振動管內被測液體的截面積； ? p—— 被測液體 （ 水體 ） 的密度 。 ? 儀器設計制作定型后 ， 除水體密度外 ， 上述各量均為定值 ， 水體密度和振動管固有振動頻率為單值函數(shù) ， 可以由振動管振動頻率推求水體密度以及含沙量 。 4)(2 LAAEIafSSn ??? ??na?S振動測沙儀的特點和應用 —— 振動測沙儀沒有可動部件 ， 也沒有與水體接觸的發(fā)送接收傳感器 ， 與水體接觸的振動管只是一個水流通道 ， 所以它能長時期自動工作 。 測量速度也很快 。 使得這種測沙儀可以作為一種自動監(jiān)測儀器應用 。 ? —— 影響儀器測沙性能和穩(wěn)定性的因素較多 。 使用前要確定并置入泥沙密度值；長期應用時要注意定期調整 ， 以保證測沙準確性 。 ? —— 振動管內腔是一細長型管道 ， 含沙水流流經(jīng)時很可能產(chǎn)生泥沙殘留淤積 。 一旦發(fā)生泥沙淤積 ， 將嚴重影響測沙準確性 。 在長期使用時 ， 在不同測量環(huán)境下 ， 很有可能發(fā)生淤
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