專利名稱：泥沙分析率定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及泥沙顆粒分析儀器，具體地指一種泥沙分析率定儀。
背景技術(shù)：
自動(dòng)泥沙顆粒率定儀用于水文泥沙的顆粒級(jí)配粒度分布的測(cè)定。采用微機(jī)及自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)泥沙不同顆粒的沉速進(jìn)行計(jì)算，對(duì)到達(dá)底部的不同泥沙顆粒自動(dòng)接杯采集，然后進(jìn)行稱重計(jì)算，進(jìn)行重量百分?jǐn)?shù)及累計(jì)百分?jǐn)?shù)等各種所需要的粒徑級(jí)配參數(shù)進(jìn)行計(jì)算分類，得到垂線、斷面、河道等需要的數(shù)據(jù)報(bào)表以及整套的數(shù)據(jù)匯總。取代以前繁瑣的人工測(cè)試、計(jì)算、匯總等工作，大大地減少了工作強(qiáng)度，提高了測(cè)試精度，效率得到極大的提高。泥沙顆粒自動(dòng)率定是根據(jù)《中華人民共和國(guó)水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SL 42-2010河流泥沙顆粒分析規(guī)程》的測(cè)試方法，在人工率定的基礎(chǔ)上進(jìn)行了自動(dòng)化設(shè)計(jì)改造創(chuàng)新，屬于實(shí)用新型創(chuàng)新，目前除了《SL 42-2010河流泥沙顆粒分析規(guī)程》采用的人工測(cè)試方法，還沒有同類的自動(dòng)測(cè)試技術(shù)。目前該技術(shù)還有不完善的地方，有兩個(gè)方面一是自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)沒有很好解決。二是自動(dòng)注水系統(tǒng)沒有采用。第一個(gè)問題是技術(shù)較復(fù)雜和制作成本，第二問題是制作成本。此兩個(gè)問題應(yīng)該都可以解決。在本項(xiàng)目中，需要解決的主要技術(shù)問題就是用自動(dòng)接杯系統(tǒng)來代替人工接杯，提高測(cè)試精度，提高工作效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。自動(dòng)接杯采用數(shù)字控制的方法，由微機(jī)精確計(jì)算接杯的時(shí)間，控制旋轉(zhuǎn)臺(tái)和升降系統(tǒng)來接收不同的顆粒級(jí)配泥沙，完成不同級(jí)配的泥沙采集。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是要提供一種泥沙分析率定儀，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)接杯系統(tǒng)替代人工接杯，保證在整個(gè)泥沙顆粒沉降的總時(shí)間內(nèi)儀器能根據(jù)需要設(shè)定不同時(shí)段內(nèi)自動(dòng)的，連續(xù)的用盛沙杯盛裝泥沙。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的泥沙分析率定儀，一種泥沙分析率定儀，包括工作臺(tái)，工作臺(tái)上方設(shè)有用于支撐沉降管的工作支架，所述的工作臺(tái)上設(shè)有轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤上沿圓周設(shè)有接沙杯支撐孔，轉(zhuǎn)盤與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的輸出端連接；轉(zhuǎn)盤下設(shè)有接沙杯的頂出機(jī)構(gòu)。作為優(yōu)選方案，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括固定在工作臺(tái)下部的旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)，旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)的輸出端連接減速齒輪傳動(dòng)副，減速齒輪傳動(dòng)副的輸出端與轉(zhuǎn)盤連接。進(jìn)一步地,所述頂出機(jī)構(gòu)包括頂出步進(jìn)電機(jī)，頂出步進(jìn)電機(jī)的輸出端連接絲桿，絲桿連接頂升螺母，頂升螺母上端部連接頂板。更進(jìn)一步地，頂升螺母外套設(shè)有導(dǎo)向防轉(zhuǎn)套，頂板上設(shè)有套筒，套筒套設(shè)在導(dǎo)向防轉(zhuǎn)套外側(cè)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型運(yùn)行可靠，可以有效提高工作效率，且消除了人為的不確定因素，精度也得到提高，與以前的人工操作相比，人工計(jì)時(shí)、人工接杯，人為因素有很大的不確定性，且勞動(dòng)強(qiáng)度也是很大的，通過采用此系統(tǒng)解決了這個(gè)問題。
圖1為本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的泥沙分析率定儀，包括工作臺(tái)1，工作臺(tái)I上方設(shè)有用于支撐沉降管3的工作支架2，所述的工作臺(tái)2上設(shè)有轉(zhuǎn)盤5，轉(zhuǎn)盤5上沿圓周設(shè)有接沙杯支撐孔6，轉(zhuǎn)盤5與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)7的輸出端連接；轉(zhuǎn)盤5下設(shè)有接沙杯4的頂出機(jī)構(gòu)8。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)7包括固定在工作臺(tái)I下部的旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)13，旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)13的輸出端連接減速齒輪傳動(dòng)副，減速齒輪傳動(dòng)副的輸出端與轉(zhuǎn)盤5連接，其中，減速齒輪傳動(dòng)副包括嚙合的大齒輪17與小齒輪18，大齒輪17位于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)軸16上，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)軸16是由旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)13通過小齒輪18與大齒輪17嚙合驅(qū)動(dòng)。頂出機(jī)構(gòu)8包括頂出步進(jìn)電機(jī)9，頂出步進(jìn)電機(jī)9的輸出端連接絲桿11，絲桿11是由頂出步進(jìn)電機(jī)9通過電機(jī)聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)，絲桿11連接頂升螺母12，頂升螺母12上端部連接頂板10，頂升螺母12外套設(shè)有導(dǎo)向防轉(zhuǎn)套14，頂板10上設(shè)有套筒15，套筒15套設(shè)在導(dǎo)向防轉(zhuǎn)套14外側(cè)。工作臺(tái)I旁邊連接有電路控制箱，采用微處理器，自行設(shè)計(jì)的硬件電路系統(tǒng)，運(yùn)行可靠。通過微機(jī)計(jì)算不同顆粒的沉降時(shí)間，在此時(shí)間點(diǎn)使接沙杯4精確的到達(dá)泥沙沉降管3位置，接到需要的泥沙顆粒后，再繼續(xù)下一個(gè)點(diǎn)的泥沙顆粒接收。為了提高分析效率，采用了一臺(tái)微機(jī)控制8個(gè)接沙杯4自動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，任意一臺(tái)都可以獨(dú)立操作，不相互影響。以ATMEL89S52為核心，控制旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)13和頂出步進(jìn)電機(jī)9。步進(jìn)電機(jī)采用大功率、64細(xì)分的控制芯片，使旋轉(zhuǎn)控制走位平穩(wěn)、精確度高，接沙杯中的水晃動(dòng)很小，不會(huì)濺出杯外。接沙杯4放置在轉(zhuǎn)盤上9等分的接沙杯支撐孔6內(nèi)，通過步進(jìn)電機(jī)走一步是0.9度，小齒輪18與大齒輪17的齒數(shù)比是21:100，小齒輪18走一步O. 9度。則轉(zhuǎn)盤5走的角度是O. 189度。通過控制步進(jìn)電機(jī)的步數(shù)，可以很精確的控制到位精度；步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈的導(dǎo)程為5毫米，也就是步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)一圈上升5毫米，走一步上升O. 0125毫米，通過此精確定位上升的高度。
權(quán)利要求1.一種泥沙分析率定儀，包括工作臺(tái)(1)，其特征在于工作臺(tái)(I)上方設(shè)有用于支撐沉降管(3)的工作支架(2)，所述的工作臺(tái)(2)上設(shè)有轉(zhuǎn)盤(5)，轉(zhuǎn)盤(5)上沿圓周設(shè)有接沙杯支撐孔(6 )，轉(zhuǎn)盤(5 )與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(7 )的輸出端連接；轉(zhuǎn)盤(5 )下設(shè)有接沙杯(4 )的頂出機(jī)構(gòu)(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥沙分析率定儀，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(7)包括固定在工作臺(tái)(I)下部的旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)(13 )，旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)(13 )的輸出端連接減速齒輪傳動(dòng)副， 減速齒輪傳動(dòng)副的輸出端與轉(zhuǎn)盤(5)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥沙分析率定儀，其特征在于所述頂出機(jī)構(gòu)(8)包括頂出步進(jìn)電機(jī)(9)，頂出步進(jìn)電機(jī)(9)的輸出端連接絲桿(11)，絲桿(11)連接頂升螺母(12)，頂升螺母(12 )上端部連接頂板(10 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的泥沙分析率定儀，其特征在于頂升螺母(12)外套設(shè)有導(dǎo)向防轉(zhuǎn)套(14)，頂板(10)上設(shè)有套筒(15)，套筒(15)套設(shè)在導(dǎo)向防轉(zhuǎn)套(14)外側(cè)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種泥沙分析率定儀，包括工作臺(tái)，工作臺(tái)上方設(shè)有用于支撐沉降管的工作支架，所述的工作臺(tái)上設(shè)有轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤上沿圓周設(shè)有接沙杯支撐孔，轉(zhuǎn)盤與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的輸出端連接；轉(zhuǎn)盤下設(shè)有接沙杯的頂出機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型運(yùn)行可靠，可以有效提高工作效率，且消除了人為的不確定因素，精度也得到提高，與以前的人工操作相比，人工計(jì)時(shí)、人工接杯，人為因素有很大的不確定性，且勞動(dòng)強(qiáng)度也是很大的，通過采用此系統(tǒng)解決了這個(gè)問題。
文檔編號(hào)G01N15/04GK202886237SQ201220543530
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者王春平, 孫愛國(guó), 顧纈琴, 曾丹雪, 李傳凱, 孫杰, 賀凱 申請(qǐng)人:長(zhǎng)江航道規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院