该设备是基于降雨条件下，能自动测定坡面小区入渗、壤中流数据的综合仪器。系统能多路对径流泥沙含量及流量同时进行连续测量、分析处理及传输。
 

（实地安装）

制作成钢槽式样的径流量自动收集器，能满足在面侵蚀降雨模拟试验中，对同一径流模拟小区的多个径流堰口的同时监测，系统包括：变坡钢槽体、泥沙传感器、雨量传感器、数据传输系统、控制管理软件等。能为科学观测小区水土流失提供更为准确的数据。

特点：

（1）结构设计的合理。其中，变坡钢槽体，由槽身、地表径流堰口收集器、壤中流收集管路、入渗收集管路组成。泥沙传感器由泥沙流量变送器及特制的容腔组成。这些设备结合控制端及信号传输系统，可相对精确的对径流量、径流含沙量、壤中流流量、入渗量进行采集。所得结果，能对水土流失动态的监测数据评价，做科学的分析依据。

（2）泥沙流量变送器采用分体式设计，将流量测量直接置于电子堰口，总径流量精确；另外，泥沙含量采集在出水口处，方便设备查看操作。

         

二．系统结构组成 

2.1 变坡钢槽体（不提供、需另外定制；）

A 槽身：

槽身材料为船用钢板，尺寸为4*8m，可以模拟中型大小约为30平米的降雨模拟实验；变坡角度*大40度，能满足南方多雨条件下红壤及石漠化近似陡坡侵蚀实验。如下图：

B “壤中流”收集管路：

（可直接地埋于钢槽内或径流小区）制作成1m间距的上下分为3层的管路布设状，可以满足在坡度变化情况下，对不同地下高层点水流的均匀收集。X方向的管路为收集管，表面开孔；y方向为输水管，表面封闭。

管路材料为PVC，内腔相对清洁，不生锈；其表面开孔，敷裹100目左右尼龙纱布，钢线扎实。

如下图：

                      (壤中流管路视图A)
 

                      (壤中流管路视图B)
 

                       (壤中流管路视图C: 开孔管设计)
 

C “入渗量”收集管路：

制作成1m正方形间距的PVC管路布设状，三通上连接圆形渗水孔，孔面有100目不锈钢丝网。布局可以满足在坡度变化下，对入渗量的均匀收集。

管路布设后，以轻质材料重填管间空隙，压实，表层再做防水处理。

如下图：

D 径流堰口：

堰口为连接槽身内腔中管路的出水口。在钢槽正前端开孔，按照水水量做DN25~50不等的圆形口。

如下图示意：

2.2 控制系统

A 主控机：

数据采集管理器（主控机）：可存储径流、壤中流、入渗量数据，并将这些数据发送至计算机。数据采集管理主控机后面板有电源、备电、RJ45网络通讯接口、保险丝、电源开关及各自相对应的接插件。前面板上共有五个键，从左到右分别为“设置”、“<”、“>”、“*”和“启动”。其中“设置”键为密码设置，每次操作前都要输入密码，防止不相关人员操作对系统工作状态的影响。“<”、“>”代表操作光标的移动及移动方向，同时“>”还代表确认键。“*”代表数字键，每按一次则意味着“+1”。“启动”键代表开始测量,就是说只要仪器是在操作状态，按“启动”键，则立即进行测量。
 

具体使用操作方法为：

1.将泥沙流量变送器与数据采集管理主控机对应位置连接好，检查无误后打开电源。主控计算机液晶屏背光点亮，并显示菜单。

2.按控制面板上“设置”键，屏幕显示“****”，按“>”和“*”键入“3311”，按“>”确认。

3.设置年（2000~2099）、月（01~12）、日（01~31）。

4.设置测量间隔时间，字符“N”后4位为测量时间间隔（单位为秒），数值（000~999）可调，调节方式同上。调节完后，按“>”至*后一位确认。

5.按“启动”键，仪器开始工作.。

B 分析软件：

开发的分析软件运行环境为winxp/win7，可对径流流量、壤中流、入渗等数据进行自动采集管理。
 

1、系统软件的安装：运行安装光盘中的setup.exe文件自行安装，安装序列号（serial）为“zzz”, 系统将在桌面自动生成“泥沙流量实验仪(2006)”快捷图标。

2、双击“泥沙流量实验仪(2006)”快捷图标运行系统后进入图4.1的主界面，

使用说明：

“本地数据”项：查询，用于打开一个数据文件。查询数据用于按当前所选起始时间，终止时间更新屏幕显示内容。

“下位机”项：包括“下位机操作”及“设置计算参数”。“下位机操作”可对下位机进行各种操作。

单击“下位机操作”选项，弹出通信对话框如图4.2所示：

                             图  4.2
 

“数据文件名称”显示存储实验数据的文件名；

“设置数据计算参数”用于设置泥沙含量及流量计算参数。

“历史数据接收”用于实验完成后由数据采集管理器向算机传输数据。

“实时数据接收”用于计算机现场实时接收数据；

“更改密码”用于更改系统密码，初始密码为“1111”。

“读下位机时间”用计算机读取并显示下位机的时钟。

“删除数据”用于删除数据采集管理器中存储的历史数据。

“下位机校时”可通过计算机更改校对下位机时钟。

“采样间隔”可设置读取实验数据的间隔时间，区间为：20——300秒；

“下位机检测”用于检测下位机的工作状态及性能。

查询、下位机操作及设置计算参数均设有独立快捷键

  工具键：包括导入数据文件，导出数据文件，打印。

  版本：当前软件的版本号

三．性能指标
性能：

可实现同时对多路径流量及壤中流、入渗量进行实时连续测量、数据传输及数据分析处理。

（1）全天候无人值守，自动测量存储数据。

（2）工作管理数据采集存储主控机可本地存储大量数据，可在现场通过R232接口下载数据。

（3）具有在上位计算机上在线实时监测、显示各测量参数动态过程及曲线、历史数据下载功能。

（4）可现场在数据管理主控机上自由设置采样频率及调校时钟。
 

参数：

（1）泥沙含量灵敏度：1公斤/立方米

（2）入渗、壤中流量：3—5000毫升/秒，相对误差小于5%

（3）径流流量：3—4500毫升/秒，相对误差小于3%

（4）采样频率：20—300秒