便携式称重泥沙速测仪
一.产品介绍
该测量装置由溢流瓶、称量系统和控制系统三部分组成,主要包括铝制箱体、溢流瓶、温度传感器、称量传感器、显示屏和控制板等核心部件(图1a,图1b)。设备采用一体化铝箱设计,整体尺寸为385 mm × 375 mm × 140 mm。箱体框架由高强度铝型材制成,承重板厚度为 10 mm,秤盘厚度为 4 mm,并设有溢流瓶限位装置(图1a),确保结构稳固、承载能力强,同时具备优良的测量重复性。为了提高操作便捷性,箱体左侧集成了RS-485 通讯接口、水温传感器接口、充电口和设备开关,底部配备可调节支脚,并内置水平泡和三轴传感器,方便设备快速调平。设备采用12V/20Ah 锂电池供电,单次充电可连续运行 40 小时以上。测量数据可实时显示在屏幕上,并可一键保存至本地,同时上传至云服务器,方便数据管理、远程访问及后续分析。
二.测量原理
该装置主要是利用定体积的体积-质量转换原理测量泥沙含量。通过获取水沙二相体的总体积和总质量计算泥沙含量,样品总体积为泥沙与水的体积之和,样品总质量等于泥沙与水的质量之和。即
式中Mt 为样品的总质量(g);V为溢流瓶的总体积(mL);Vw 为水的体积(cm3);Vs 为泥沙的体积(mL);ρT 为水的密度(g/mL);ρx 为泥沙的密度(g/cm3)。其中,Mt 由称重传感器获取;ρT 由测量水温查表获得,ρx可用土壤比重计进行实时测量修正,也可以由设备测量得到。
由式(1)和式(2)可得,水的体积(Vw)和泥沙体积(Vs)可分别表达为
根据泥沙含量的定义可得
式中S 为泥沙含量(g/L)。
将式(4)代入式(5)
可见,只要获取样品总质量(Mt)和总体积(V),结合水的密度ρT和泥沙密度ρx就可计算出泥沙含量。
三.产品优点
1.便携式测量。该装置为非固定便携式装置,组装简单,观测人员可将该装置随身携带采样并测量。
2.测量范围广。该装置采用称重法测量泥沙含量,称重精度达50mg可有效提高测量精度,测量精度可达到0.02g/L。
3.测量效率高。该装置操作简单。3-5分钟即可完成一次测量,极大提高工作效率。
四.技术参数
1.泥沙测量范围:0-300kg/m³;
2.泥沙测量精度:相对误差<1%;
3.显示方式:液晶触摸显示屏;
4.供电方式:12V锂电池;
5.工作时长:≥20h;
6.通信接口:RS485/云服务器;
7.通讯方式:4G;
8.工作环境温度:-40~+80℃;
9.工作环境湿度:≤95%RH(+40℃);
10.使用寿命:>5年;
五.产品照片