基于定体积溢流采样的泥沙含量快速测量装置

作     者：展小云 李亚妮 徐志浩 税军峰 张体彬 刘宝元 郭明航 ZHAN Xiaoyun;LI Yani;XU Zhihao;SHUI Junfeng;ZHANG Tibin;LIU Baoyuan;GUO Minghang

作者机构：西北农林科技大学水土保持科学与工程学院杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所杨凌712100 西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2024年第40卷第22期

页      面：108-114页

核心收录：

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 090707[农学-水土保持与荒漠化防治] 0907[农学-林学] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 080401[工学-精密仪器及机械] 09[农学] 0815[工学-水利工程] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 

基　　金：国家重点研发计划(2022YFF1300104,2022YFC3204504) 陕西省创新能力支撑计划项目(2022PT-23) 

主　　题：泥沙含量 体积-质量转换 溢流 称量传感器 

摘      要：泥沙含量是量化水土流失规律和土壤侵蚀过程的重要物理量,针对目前泥沙含量测量方法误差大,时效性差等问题,该研究研发了一种泥沙含量快速测量装置。该装置利用体积-质量转换原理测量泥沙含量,主要包括定体积溢流采样模块、称量模块和控制模块,体积较小,便于携带。试验结果表明,该装置测量结果服从正态分布,标准差为0.69g/L,相对误差均值仅为3.64%,最高测量准确度高达99.75%,相对误差5%的样本占样本总数的74.36%,表明该装置测量精度和准确性较高。此外,利用该装置在野外部分河段测量河流瞬时泥沙含量,发现本装置与烘干法测得的泥沙含量平均相对误差为6.13%,并且测量结果远远高于以往的研究结果,在一定程度上说明该地区河流输沙量增大。该装置可快速高效的测量泥沙含量,有望替代传统的烘干法开展区域水土流失调查。