无线含沙量测量仪

任务来源：

技术领域：水文水资源

技术来源：国家重大科学仪器设备开发专项“我国大型河工模型试验智能测控系统开发”。

技术原理

无线含沙量测量仪采用透射光与散射光相结合的测量方法。透射光强度随浊度的变化遵循朗伯——比尔定律，即透射光随着浊度增加指数行驶衰减。散射光强度随浊度的变化遵循瑞利公式。利用光电检测器件检测透射光与散射光随含沙量浓度变化而衰减的量，并转换成电量，从而得到电量与含沙量之间的关系曲线。无线含沙量测量仪主要由含沙量测杆、上位机软件和无线模块组成，为实时在线量测仪器。

技术特色

（1）本项目研制的无线含沙量测量仪采用透射与侧向散射相结合方式，不仅扩大含沙量的测量范围，而且保证全量程测量的准确度。
（2）光学传感器部分采用光纤传导，减小能量损失；设多路光导纤维，经多路光源比较等算法，消除外界环境光、温度等干扰因素。
（3）一体化、小型化设计。无线含沙量测量仪采用标准集成化芯片、设计紧凑、性能稳定，测杆部分入水体积小。
（4）支持有线/无线实时在线收发，且多台设备共同测试时，保证数据的同步性。测杆内部含有可充电锂电池，模型使用时实现任意布点。
（5）测杆即插即用。每根测杆具有唯一的物理地址与逻辑地址，用户可根据实际需要修改逻辑地址，替换方便。

技术指标

测量原理：光电式；测量范围：0～50kg/m³；测量精度：5%；光源：可调节；数据传输：无线/有线；供电模式：锂电池（可充电）。

应用范围及前景

可应用实验室、模型实验及原型观测含沙量的测量。长江科学院在荆江河段抑制河道冲刷下切综合治理技术研究项目中使用了南京水利科学研究院研制的无线含沙量测量仪，为泥沙试验提供了大量的含沙量数据，通过分析含沙量数据，实现泥沙运动过程中的水沙作用模拟，为项目研究提供技术支撑。珠江水利科学研究院使用了南京水利科学研究院研制的无线含沙量测量仪，应用于港珠澳大桥对珠江口港口航道试验研究。

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夏云峰

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南京水利科学研究院

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