調(diào)壓式采樣器

泥沙測驗(yàn)儀器

泥沙測驗(yàn)儀器的分類

懸移質(zhì)泥沙測驗(yàn)儀器懸移質(zhì)采樣器——采取含沙水樣自動(dòng)懸移質(zhì)測沙儀——在水中直接測得含沙量推移質(zhì)采樣器河床質(zhì)采樣器室內(nèi)用的泥沙分析儀器懸移質(zhì)采樣器

懸移質(zhì)采樣器分為瞬時(shí)式和積時(shí)式兩大類。理想的懸移質(zhì)采樣器必須達(dá)到懸移質(zhì)采樣器標(biāo)準(zhǔn)要求。主要關(guān)鍵是：

能采集到流態(tài)不受擾動(dòng)，進(jìn)口流速與天然流速一致，并克服泥沙脈動(dòng)影響的水樣；

儀器能適用于各種水文測驗(yàn)設(shè)施，并具有綜合測驗(yàn)功能，最好能一次性完成輸沙率測驗(yàn)任務(wù)。應(yīng)該優(yōu)先使用積時(shí)式采樣器。

積時(shí)式采樣器簡介

積時(shí)式采樣器是采集江河水體中某一時(shí)段內(nèi)懸移質(zhì)泥沙水樣的儀器。都具有一個(gè)小口徑的進(jìn)水管口，采樣時(shí)進(jìn)水管正對(duì)水流，水流入采樣器內(nèi)。由于進(jìn)水管徑很?。ㄖ挥袔缀撩祝?，所以采樣歷時(shí)要經(jīng)過幾十秒至幾分鐘。采得的水樣克服了泥沙脈動(dòng)的影響。積時(shí)式采樣器按工作原理分為瓶式、調(diào)壓式、皮囊式；按測驗(yàn)方法分為積點(diǎn)式、雙程積深式，單程積深式；按結(jié)構(gòu)形式分為單艙式、多艙式、轉(zhuǎn)盤式；按儀器重量分可從手持式3kg重到能適用于深水、高流速大江大河的近1000kg重；按控制進(jìn)水口門開關(guān)的方式有機(jī)械控制閥門與電控閥門，電控閥門又分為有線控制與纜道無線控制等。已有各類產(chǎn)品。但調(diào)壓式、皮囊式采樣器沒有沒有普遍應(yīng)用。調(diào)壓式采樣器

由于瓶式采樣器只能用雙程積深法取樣，不能采集到任意測點(diǎn)的水樣，這種采樣器與理想采樣器的要求差距較大。因此，一直在研究較為理想的積時(shí)式采樣器。調(diào)壓式采樣器是在瓶式采樣器的基礎(chǔ)上，增設(shè)自動(dòng)調(diào)壓設(shè)備和閥門控制的一種積時(shí)式采樣器。我國從20世紀(jì)50年代末開始試驗(yàn)研究調(diào)壓式和皮囊式采樣器（皮囊式采樣器也是調(diào)壓式的一種），70年代末研制成功幾種調(diào)壓式采樣器，到80年代逐步完成系列產(chǎn)品，至今仍在不斷發(fā)展，但發(fā)展較慢。

調(diào)壓式采樣器利用連通容器自動(dòng)調(diào)壓，使采樣器取樣艙內(nèi)壓力和采樣器所在測點(diǎn)處的靜水壓力基本平衡。采樣時(shí)，依靠進(jìn)水口與排氣孔口存在的壓差克服水樣流進(jìn)采樣器的阻力損失。不會(huì)因?yàn)槿映跗趦x器內(nèi)外壓差過大而出現(xiàn)水樣突然灌注現(xiàn)象，水樣進(jìn)口流速接近天然流速。

儀器入水時(shí)，取樣艙進(jìn)水口4關(guān)閉，調(diào)壓艙下部的進(jìn)水孔5敞開，并以很快的速度向調(diào)壓艙1灌水，灌進(jìn)的水聚集在調(diào)壓艙1下部，將上部的空氣壓縮經(jīng)調(diào)壓連通管3進(jìn)入取樣艙2，直到取樣艙的艙內(nèi)壓力和采樣器外水壓力平衡后，調(diào)壓艙即不再進(jìn)水。這一過程是自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，所以，采樣器放到設(shè)計(jì)調(diào)壓式采樣器的工作原理

水深內(nèi)水下某一測點(diǎn)后，能使取樣艙的艙內(nèi)壓力和采樣器外水壓力平衡。這時(shí)打開進(jìn)水控制開關(guān)4，采樣器進(jìn)水采樣，因內(nèi)外壓力平衡，不會(huì)發(fā)生突然灌注現(xiàn)象。

皮囊式采樣器也是一種調(diào)壓積時(shí)式采樣器。具有結(jié)構(gòu)簡單、無需設(shè)置專門的調(diào)壓裝置、操作方便、可靠性高、現(xiàn)場可以更換取樣艙(皮囊）、進(jìn)口流速系數(shù)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，容易得到應(yīng)用。皮囊式采樣器采用軟性乳膠皮囊作取樣容器。皮囊內(nèi)是取樣艙，皮囊外與水體直接相通的儀器艙是調(diào)壓艙。在儀器入水前，將乳膠皮囊內(nèi)空氣排凈。入水后，利用柔軟乳膠皮囊具有彈性變形和良好的壓力傳導(dǎo)作用的特點(diǎn)，乳膠皮囊自動(dòng)調(diào)節(jié)取樣容積，始終保持皮囊內(nèi)外壓力平衡，達(dá)到瞬時(shí)調(diào)壓的目的。

皮囊式采樣器關(guān)于水樣進(jìn)口流速與天然流速比值系數(shù)問題（進(jìn)口流速系數(shù)）

采樣器進(jìn)水管內(nèi)的水樣進(jìn)口流速與天然流速之比稱為進(jìn)口流速系數(shù)，用K表示，K應(yīng)等于1。進(jìn)口流速系數(shù)誤差在流速為0.5～5.0m/s，含沙量在30kg/m3條件下，應(yīng)有75%的累計(jì)頻率，達(dá)到±10%，即K=0.9～1.1；當(dāng)含沙量在30～100kg/m3時(shí)，應(yīng)有75%的累計(jì)頻率達(dá)到±20%，即K=0.8～1.2左右。（k更易偏?。?/p>

用實(shí)測方法計(jì)算進(jìn)口流速系數(shù)K。將采樣器放到某一測點(diǎn)，用進(jìn)水開關(guān)控制采樣時(shí)間。用采樣器采得的水樣（體積）、采樣歷時(shí)、進(jìn)水管口徑計(jì)算進(jìn)水管內(nèi)的水樣進(jìn)口流速。用流速儀測量采樣器處的天然流速。從而計(jì)算進(jìn)口流速系數(shù)K。自動(dòng)懸移質(zhì)測沙儀簡介

自動(dòng)懸移質(zhì)測沙儀都能自動(dòng)測得水中的懸移質(zhì)含沙量，可以在水中工作較長時(shí)期，它們的輸出數(shù)據(jù)或信號(hào)能自動(dòng)轉(zhuǎn)換為水中的懸移質(zhì)含沙量，能夠接入專用儀器、計(jì)算機(jī)、遙測終端機(jī)，可以遠(yuǎn)距離傳輸。這樣的儀器有：

——光電測沙儀

——振動(dòng)測沙儀

——同位素測沙儀

——超聲波測沙儀這些儀器處在不同的發(fā)展階段，有各自可能的適用范圍和特點(diǎn)，但均未在國內(nèi)水文測驗(yàn)中正式使用。在國外，這些儀器用于水文測驗(yàn)的正式產(chǎn)品也不多。利用各種遙感方法也可以估測水中的含沙量，如利用光譜反射法測量海面、湖面較大范圍的水域表層含沙量。還有懸沙圖像分析儀，可以在水下拍攝圖像，分析得到含沙量和粒徑級(jí)配。光電測沙儀的工作原理

光線通過渾濁的液體時(shí)，因渾濁度不同，光強(qiáng)度會(huì)有不同程度的減弱。測出光線減弱量，再根據(jù)傳輸距離等影響因素，就可以計(jì)算出液體的濁度。在很多場合，天然水體中的泥沙含量是決定濁度的唯一因素。如果泥沙含量和濁度之間有穩(wěn)定的關(guān)系，就可以用測量濁度的方法來測得含沙量。光線在水中的衰減與下列因素有關(guān)：L——光程，光線在液體介質(zhì)中通過的路程；K——吸收系數(shù)，某種介質(zhì)相對(duì)于光線的特性；C——含沙量，水中懸移質(zhì)含沙量；d

——懸移質(zhì)平均粒徑；r

——懸移質(zhì)容重?？梢杂孟率焦浪愎獾乃p：式中：透過介質(zhì)后的光通量；透過介質(zhì)前的原光通量。由上式，可以在測得光通量后，根據(jù)已知的L、r，再根據(jù)率定所得的K和d，計(jì)算得出含沙量C。實(shí)際生產(chǎn)的儀器多數(shù)使用紅外光或激光。大量儀器還是通過實(shí)際率定來確定含沙量和測得光通量之間的關(guān)系的。

光電測沙儀的性能和應(yīng)用

準(zhǔn)確性分析由公式可知，泥沙容重r、泥沙直徑d、吸收系數(shù)k都不是定值，泥沙直徑的影響不可忽視。此類儀器可以用來測量泥沙平均直徑就是一很好的說明。所以光電測沙儀的準(zhǔn)確度較差。不適用于較大泥沙含量。上述典型產(chǎn)品原來只用于1kg/m3的含沙量，并限于在30μm的泥沙的粒徑時(shí)。由于陸地水文測驗(yàn)的需要，已有這類儀器的改進(jìn)型，可以測較大含沙量，可以適用于較低含沙量的江河。原儀器的含沙量測量誤差可達(dá)±20%。特點(diǎn)和應(yīng)用光電測沙儀能自動(dòng)長期工作，自動(dòng)測量含沙量，測量速度很快，測得數(shù)據(jù)可以很方便地長期存貯和供自動(dòng)傳輸。一般講，只能應(yīng)用于低含沙量、較穩(wěn)定的泥沙粒徑、較大的允許誤差時(shí)。長期使用時(shí)，一定要保持光學(xué)傳感器表面的潔凈。超聲波測沙儀的工作原理

超聲波在水中傳播時(shí)，能量將不斷衰減?？梢杂孟率奖硎酒渌p規(guī)律：式中：為原振幅；為超聲波傳輸?shù)骄嚯x聲源x處的振幅；

x為超聲波傳輸?shù)木嚯x；a為聲波衰減系數(shù)；聲波衰減系數(shù)是由純水和水中含沙量二部分衰減系數(shù)組成的。由含沙量決定的聲波衰減系數(shù)還受泥沙粒徑、容重、泥沙粘性等因素影響。泥沙容重、粘性變化較小，如果粒徑較穩(wěn)定，就可以找出泥沙含量和聲波衰減的關(guān)系。測得超聲波衰減量和水中的泥沙含量?？梢詰?yīng)用聲學(xué)多普勒原理測量水中的含沙量。應(yīng)用ADCP測量流速剖面的同時(shí)，接收的聲學(xué)回波也提供了水中含沙量的定性分布信息。已有對(duì)國外儀器的試驗(yàn)試用。由于它適用于高含沙量測量，在工業(yè)上有相應(yīng)的測量泥漿濃度的產(chǎn)品。同位素測沙儀的工作原理

同位素測沙儀利用γ射線通過物質(zhì)時(shí)的能量衰減原理測量被測物質(zhì)的密度，從而測得含沙量。放射性物質(zhì)能放射出α、β、γ射線，γ射線波長短、穿透能力強(qiáng)。它通過物質(zhì)時(shí)與其它光通過物質(zhì)時(shí)的衰減情況類似，衰減情況可按指數(shù)規(guī)律計(jì)算。如入射γ射線強(qiáng)度為I0，穿過水體厚度為L，透過水體后的射線強(qiáng)度為I，則：

式中：R——γ射線在水體中的質(zhì)量衰減系數(shù)；

ρ——水體密度。此式與超聲波測沙的計(jì)算公式類似，說明這二類儀器的工作原理是相近的。質(zhì)量衰減系數(shù)R受光電效應(yīng)、康普頓散射和電子偶效應(yīng)影響，由此三部分影響分別形成的三種質(zhì)量衰減系數(shù)R1、R2、R3組成。此三種質(zhì)量衰減系數(shù)相互獨(dú)立、互不影響，且R=R1+R2+R3。儀器相應(yīng)的R值可以經(jīng)測試后確定。測得γ射線通過水體后的強(qiáng)度I，由已知的I0和R，就可以由下式計(jì)算水體密度：

同位素測沙儀的性能和應(yīng)用

1．技術(shù)性能同位素測沙儀能適應(yīng)0.5～1000kg/m3的大含沙量范圍，也能適應(yīng)較大的流速。但在水文測驗(yàn)中尚無典型產(chǎn)品。工業(yè)應(yīng)用多。2．準(zhǔn)確性分析同位素測沙儀計(jì)算公式中的三個(gè)分量并不相互影響，也較穩(wěn)定。更重要的是它們受泥沙顆粒大小、容重、粘性的影響很小。所以由測得的γ射線強(qiáng)度I計(jì)算得到的含沙量較穩(wěn)定準(zhǔn)確。國內(nèi)在上世紀(jì)六十年代有過成功的實(shí)際應(yīng)用，能夠達(dá)到泥沙測驗(yàn)的要求。3．特點(diǎn)和應(yīng)用同位素測沙儀工作性能較穩(wěn)定，測量準(zhǔn)確度也較好，這是一種較好的自動(dòng)測沙儀器。含沙量太低時(shí)，測量誤差較大。同位素測沙儀必須使用放射源。在放射源對(duì)人體保護(hù)、環(huán)境影響方面，在放射源的保管、應(yīng)用、處理方面有很多問題。目前放射源的劑量很小，儀器的保護(hù)越來越完善，對(duì)人體健康、環(huán)境很安全。同位素測沙儀應(yīng)該有較好的應(yīng)用前景。振動(dòng)測沙儀測沙原理

振動(dòng)測沙儀是一種密度傳感器，其核心部分是一根利用特種材料制成的空心振動(dòng)管。它的固有振動(dòng)頻率隨著流經(jīng)振動(dòng)管內(nèi)水體密度的變化而變化。充滿水體的振動(dòng)管的固有振動(dòng)頻率可用下式計(jì)算：

式中：an

——振動(dòng)管二端緊固梁的固有頻率系數(shù)；

E——振動(dòng)管材料的彈性模量；I——振動(dòng)管慣性距；

L——振動(dòng)管的有效長度；AS——振動(dòng)管材截面積；

ps

——振動(dòng)管材密度；

A——流經(jīng)振動(dòng)管內(nèi)被測液體的截面積；

p——被測液體（水體）的密度。儀器設(shè)計(jì)制作定型后，除水體密度外，上述各量均為定值，水體密度和振動(dòng)管固有振動(dòng)頻率為單值函數(shù)，可以由振動(dòng)管振動(dòng)頻率推求水體密度以及含沙量。

水下傳感器的基本結(jié)構(gòu)如圖示。水流沿箭頭方向流進(jìn)、流出儀器內(nèi)的振動(dòng)管，在激振線圈的電磁力作用下，振動(dòng)管以隨含沙量變化而變化的固有頻率發(fā)生振動(dòng)。此振動(dòng)在檢振線圈內(nèi)感應(yīng)出同頻率的振蕩信號(hào)。經(jīng)聯(lián)接電纜，振蕩信號(hào)被水上儀器接收。1.激振線圈；2.振動(dòng)管；3.檢振線圈；4.固定管座；5.減振器。振動(dòng)測沙儀的結(jié)構(gòu)振動(dòng)測沙儀的特點(diǎn)和應(yīng)用

——

振動(dòng)測沙儀沒有可動(dòng)部件，也沒有與水體接觸的發(fā)送接收傳感器，與水體接觸的振動(dòng)管只是一個(gè)水流通道，所以它能長時(shí)期自動(dòng)工作。測量速度也很快。使得這種測沙儀可以作為一種自動(dòng)監(jiān)測儀器應(yīng)用。——影響儀器測沙性能和穩(wěn)定性的因素較多。使用前要確定并置入泥沙密度值；長期應(yīng)用時(shí)要注意定期調(diào)整，以保證測沙準(zhǔn)確性。——振動(dòng)管內(nèi)腔是一細(xì)長型管道，含沙水流流經(jīng)時(shí)很可能產(chǎn)生泥沙殘留淤積。一旦發(fā)生泥沙淤積，將嚴(yán)重影響測沙準(zhǔn)確性。在長期使用時(shí)，在不同測量環(huán)境下，很有可能發(fā)生淤積問題。這是影響振動(dòng)測沙儀能否長期自動(dòng)工作的主要因素?！诠I(yè)上用來測量管道（或抽入儀器）中的泥漿、粉漿的密度，濃度都比較大。更多地用于各種溶液密度的測量。?！纳线€沒有較廣泛地應(yīng)用。該類儀器可以用于中高含沙量的直接測量，能否用于定點(diǎn)的長期自動(dòng)測沙要視所用產(chǎn)品的性能而定。

推移質(zhì)、河床質(zhì)采樣器和躍移質(zhì)泥沙測驗(yàn)儀器

推移質(zhì)泥沙采樣器

器測法－差壓式推移質(zhì)采樣器框式推移質(zhì)采樣器坑式采樣器其它方法－國際標(biāo)準(zhǔn)中列舉了差測法、沉淀法、沙丘追蹤法、遙測法、示蹤法等方法

推移質(zhì)泥沙采樣器的工作原理

推移質(zhì)泥沙采樣器都具有一固定寬度的口門，放到河底后，能穩(wěn)定地緊貼河底。推移質(zhì)泥沙通過口門進(jìn)入采樣器的泥沙收集器，經(jīng)過一預(yù)定的時(shí)間后，提起采樣器，根據(jù)采集到的推移質(zhì)質(zhì)量，口門寬度、采樣歷時(shí)計(jì)算出斷面上該點(diǎn)的河底單位寬度、單位時(shí)間的推移質(zhì)輸沙率。然而再根據(jù)采樣器效率（如果知道的話）、斷面上各測量點(diǎn)推移質(zhì)輸沙率推求整個(gè)斷面推移質(zhì)輸沙率。

壓差式推移質(zhì)采樣器

壓差式推移質(zhì)采樣器的工作原理壓差式采樣器適用于沙質(zhì)、小礫石河床。從進(jìn)口口門向后，采樣器的橫斷面逐步擴(kuò)張，后部形成負(fù)壓，使流速減慢，有利于進(jìn)入采樣器的推移質(zhì)泥沙滯留在采樣器的泥沙收集器內(nèi)。泥沙收集器的結(jié)構(gòu)可能是底部的一些檔板、固定在出口處的網(wǎng)兜、或者是專門設(shè)計(jì)的收集室。壓差式推移質(zhì)采樣器的結(jié)構(gòu)壓差式推移質(zhì)采樣器由口門、泥沙收集器、帶配重和尾翼的器身組成。國外的采樣器對(duì)口門不加控制，一直敞開。我國的一些壓差式推移質(zhì)采樣器增加了口門開關(guān)板，對(duì)采樣器內(nèi)部橫斷面的逐步擴(kuò)張也有所研究，采用一些弧形頂板等，使采樣器內(nèi)水流平順。有利于采樣效率的穩(wěn)定。Y901型沙推移質(zhì)采樣器

技術(shù)性能：1.適用范圍：流速≤3m/s、水深≤30m、床沙粒徑≤2㎜的沖積性河流；2.進(jìn)口面積：100㎜×100㎜；3.出口面積：200㎜×90㎜；4.有效最大積沙量：15㎏；5.采樣器質(zhì)量：200㎏。AYT-300型礫、卵石推移質(zhì)采樣器AYT-300型采樣器是一種壓差式礫、卵石推移質(zhì)樣本采集器，其特點(diǎn)是利用進(jìn)口面積與出口面積的水動(dòng)壓力差，增大器口流速，使器口流速與天然流速接近，達(dá)到采集天然樣本的目的。技術(shù)指標(biāo)（1）適用范圍：流速≤5m/s、水深≤40m、推移質(zhì)粒徑2mm～250mm的卵石夾沙及礫、卵石；（2）口門寬：300mm；軟底網(wǎng)（3）承樣袋：2mm孔徑尼龍網(wǎng)袋；（4）儀器尺寸：總長1800mm、總高438mm、器身長900mm；（5）采樣器質(zhì)量：350㎏。這種采樣器是用來采集粒徑2mm以上推移質(zhì)的，以填補(bǔ)上二種采樣器的適用范圍空檔。使用軟底網(wǎng)以貼緊河床，用尼龍網(wǎng)袋承集所采推移質(zhì)樣品。美國“簡易”積時(shí)式采樣器室內(nèi)泥沙顆粒分析儀器人工分析方法：篩分法、沉降法、吸管法。自動(dòng)分析方法（光電顆粒分析技術(shù)）。

——渾勻沉降消光法。——光散射衍射法?！庾酉嚓P(guān)光譜法。（用于工業(yè)）應(yīng)用全靜態(tài)沉降分析技術(shù)的光電顆分儀

粒度分析原理一定粒徑的（泥沙）顆粒在靜止的分散介質(zhì)（水）中由于重力作用自由下沉，當(dāng)粒徑小于或等于0.062㎜時(shí)（粉沙），沉速遵循Stokes公式。當(dāng)粒徑為0.062～2.0㎜時(shí)（砂粒），采用另一公式（沙玉清的過渡區(qū)公式）。在沉降管（區(qū)）內(nèi)，某一時(shí)刻不同粒徑的粒子群將處于不同的高度。光透射過粒子群時(shí)，由于粒子對(duì)光的吸收、散射作用將使光強(qiáng)衰減，類似于光電測沙原理。由測得的透射光強(qiáng)，可依據(jù)Beer定律計(jì)算出含沙量。根據(jù)測量時(shí)的時(shí)間、測量處所在沉降管的高度，可進(jìn)一步求得粒子的粒徑級(jí)配。產(chǎn)品河海大學(xué)曾有過早期產(chǎn)品。應(yīng)用較多的是1996年研制成功的DLY-95光電顆粒分析儀。應(yīng)用光散射衍射法分析技術(shù)的光電顆分儀

激光衍射粒度儀的測量原理是：顆粒在激光束的照射下，其散射光的角度與顆粒的直徑成反比關(guān)系，散射光強(qiáng)隨角度的增加呈對(duì)數(shù)規(guī)律衰減。圖中右側(cè)是儀器中的激光發(fā)生器，發(fā)出的激光經(jīng)透鏡后成為平行光束，此平行光束通過中間的樣品池，發(fā)生散射，散射光經(jīng)傅立葉透鏡后成像排列在有多個(gè)檢測器的左側(cè)焦平面上，由光電檢測器接收。散射光的能量分布與顆粒直徑的分布直接相關(guān)，通過接受和測量散射光的能量分布就可以得到顆粒的粒度分布。地下水采樣設(shè)備

地下水采樣泵地下水采樣器對(duì)地下水采樣設(shè)備的技術(shù)要求

在我國的有關(guān)規(guī)范中只有原則要求，沒有看到國際標(biāo)準(zhǔn)，在美國材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中有比較詳細(xì)的規(guī)定。綜合這些文本和實(shí)際需要，對(duì)地下水采樣設(shè)備提出如下主要技術(shù)要求：1．所用材料應(yīng)耐腐蝕，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不會(huì)影響所采水樣的化學(xué)成份。應(yīng)主要使用不銹鋼、玻璃、穩(wěn)定的工程塑料等材料。2．采樣過程中應(yīng)使水樣盡量少與空氣接觸。在提升上地面過程中不能與采樣設(shè)備外的水體發(fā)生交換。3．被采樣的水體在采樣過程不能有太大的擾動(dòng)，進(jìn)入采樣設(shè)備內(nèi)部后也不應(yīng)被過分地?cái)嚢瑁ㄈ绮蓸颖玫男D(zhuǎn)葉片）。4．抽水采樣時(shí)，流量應(yīng)較小，以免擾動(dòng)井中水體。5．應(yīng)能采到要求深度處的水樣。氣囊式采樣泵氣囊式采樣泵是美國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建議使用的一種地下水采樣設(shè)備。此泵以壓縮空氣為動(dòng)力，工作時(shí)控制器控制加壓和排氣，使壓縮空氣交替進(jìn)入氣囊外部空間，擠壓氣囊，在上下球閥的作用下，氣囊的水體被擠入采樣水管。壓縮空氣交替工作，所采水樣被不斷擠壓，從采樣水管上部流出。優(yōu)點(diǎn)：適用于大部分水質(zhì)參數(shù)；所采水樣不和空氣接觸；采樣深度超100m；小流量采樣不擾動(dòng)地下水體；適用于50mm以上直徑的測井；可用于小口徑井的洗井。使用不便之處是：要按提升高程計(jì)算所需空氣壓力；需要壓縮空氣動(dòng)力源貝勒管（Bailer）貝勒管是美國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建議使用的地下水采樣器，也是國外比較普遍使用的地下水采樣器。其主要構(gòu)成是一個(gè)長圓形的采樣筒，上下各有一個(gè)單向球閥。有的產(chǎn)品只有一個(gè)下球閥。采樣時(shí)，用懸索懸吊，將貝勒管放入井中。在下放的過程中，下球閥被水頂浮起，水流入管內(nèi)。這時(shí)的上球閥也處于開啟狀態(tài)，在貝勒管下放的過程中，地下水進(jìn)入管內(nèi)又不斷流出，直到貝勒管停在指定的深度，管內(nèi)采得此點(diǎn)的水樣。提起貝勒管的過程中，下球閥自動(dòng)關(guān)閉，將水樣密封帶到地面。

水面蒸發(fā)觀測儀器

用于水面蒸發(fā)量人工觀測的儀器有E601型蒸發(fā)器和20cm口徑蒸發(fā)器。以及一些自動(dòng)蒸發(fā)觀測儀器。

——自動(dòng)蒸發(fā)觀測儀器都是在E601B的基礎(chǔ)上構(gòu)成的。

——水面蒸發(fā)觀測規(guī)范規(guī)定了E601的結(jié)構(gòu)，原標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的E601用鋼板制作。后經(jīng)改進(jìn)，應(yīng)用玻璃鋼制造的E601B型水面蒸發(fā)器的性能優(yōu)于用鋼板制作的E601型。作為更新?lián)Q代產(chǎn)品，E601B型水面蒸發(fā)器已成為水文、氣象部門統(tǒng)一使用的標(biāo)準(zhǔn)水面蒸發(fā)器。在《水面蒸發(fā)器》國家標(biāo)準(zhǔn)中的標(biāo)準(zhǔn)水面蒸發(fā)器就是原來的E601B型水面蒸發(fā)器。E601B水面蒸發(fā)器

主要規(guī)格及技術(shù)參

測針最大量徑：70mm

測針最小讀數(shù)：0.1mm蒸發(fā)桶器口直徑：618±2mm

蒸發(fā)桶器深：600mm

電源：DC3V環(huán)境溫度：-40℃～+50XK34-132-0032制造廠家：水利部南京水利水文自動(dòng)化研究所插座測針probeEvaporationtube蒸發(fā)桶Ring圍圈Spillwaytube溢流桶自動(dòng)（記）蒸發(fā)器——自動(dòng)蒸發(fā)器有自記蒸發(fā)量和可以用于遙測的信號(hào)輸出功能。除了量測裝置以外，它們的蒸發(fā)桶、水圈、溢流桶都和標(biāo)準(zhǔn)水面蒸發(fā)器（E601B型）一致，只是在觀測蒸發(fā)桶內(nèi)水位的方法上應(yīng)用了自動(dòng)化“水位計(jì)”。所以蒸發(fā)器和水位計(jì)有很多相同之處，但蒸發(fā)器的水位測量精度和分辨力要求都高于一般水位計(jì)。由于要保證蒸發(fā)桶內(nèi)水面不能發(fā)生較大變化，自動(dòng)蒸發(fā)器還必須有向蒸發(fā)桶內(nèi)補(bǔ)水的功能。這二條是自動(dòng)蒸發(fā)器和自動(dòng)水位計(jì)的不同。——測量水位有很多方法，也可以設(shè)計(jì)成相應(yīng)的自動(dòng)蒸發(fā)器。從目前情況看，補(bǔ)水式自動(dòng)蒸發(fā)器和浮子式自動(dòng)蒸發(fā)器已有產(chǎn)品提供。另外還有超聲自記蒸發(fā)器，應(yīng)用磁致伸縮液位傳感器的自記蒸發(fā)器。

工作原理蒸發(fā)使蒸發(fā)桶內(nèi)的水面下降，當(dāng)下降一個(gè)預(yù)定值時(shí)，補(bǔ)水裝置會(huì)自動(dòng)向蒸發(fā)桶內(nèi)補(bǔ)入一定量水體，使蒸發(fā)桶內(nèi)水面上升到原來高度。記錄下補(bǔ)水時(shí)間和水量（一恒定值），就完成了蒸發(fā)自動(dòng)測量。此產(chǎn)品是在蒸發(fā)桶內(nèi)水面上方安裝一水面測針。當(dāng)蒸發(fā)桶內(nèi)水面因蒸發(fā)降低而脫離針尖時(shí)，立即產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)。此信號(hào)通過控制系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)施的動(dòng)作，會(huì)使補(bǔ)水裝置向蒸發(fā)桶內(nèi)補(bǔ)充一定量的水（如相當(dāng)于0.5mm蒸發(fā)量的水量），使蒸發(fā)桶內(nèi)水面上升，重新觸及測針。

補(bǔ)水式自動(dòng)蒸發(fā)器

利用此信號(hào)，可以記錄蒸發(fā)量和遙測傳輸。實(shí)現(xiàn)了蒸發(fā)量的自記和遙測。1.蒸發(fā)桶；2.溢流管；3.測針桶；4.水面測計(jì)；5.補(bǔ)水管；6.補(bǔ)水機(jī)構(gòu)；7.貯水桶；8.量水探針；9.量水筒；10.控制盒。FZZ-1型遙測蒸發(fā)器

主要技術(shù)指標(biāo)1．蒸發(fā)桶器口直徑：618±2mm。

2．蒸發(fā)桶器深：600mm。

3．分辨力：0.5mm。

4．量水筒補(bǔ)水精度：3%。

5．電源：DC12V。

水利部南京水利水文自動(dòng)化研究所XK34-132-0031工作原理——

用聯(lián)通管將蒸發(fā)桶內(nèi)水體與一小的“靜水井”相連，用一高精度、高分辨力的浮子式水位計(jì)測量此“靜水井”內(nèi)的水位，也就測得了蒸發(fā)桶內(nèi)水面的變化。再輔以自動(dòng)向蒸發(fā)桶補(bǔ)水和自動(dòng)處理降雨影響的功能，構(gòu)成了一臺(tái)浮子式自動(dòng)蒸發(fā)儀。儀器結(jié)構(gòu)與組成——

儀器包括一個(gè)高分辨力的精密浮子水位計(jì)、自動(dòng)補(bǔ)水機(jī)構(gòu)、控制部分、記錄裝置、電源等。需要補(bǔ)水水箱或水源。蒸發(fā)桶應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)水面蒸發(fā)器（E601型）。儀器內(nèi)有一浮子室，浮子室和蒸發(fā)桶聯(lián)通。浮子式水位計(jì)感測浮子室內(nèi)的水位。為了達(dá)到較高的準(zhǔn)確性，常采用光電編碼器。控制部分定時(shí)測量編碼器輸出，得到水位和蒸發(fā)值。當(dāng)水位降到一定高度時(shí)，自動(dòng)補(bǔ)水機(jī)構(gòu)向蒸發(fā)桶內(nèi)定量補(bǔ)水。補(bǔ)水結(jié)束，以新的水位起點(diǎn)再開始測量水位和蒸發(fā)量。如果遇到降雨，小雨時(shí)類似補(bǔ)水效果（還可測得降雨量），雨停后仍能自動(dòng)測量蒸發(fā)。與前述補(bǔ)水式自動(dòng)蒸發(fā)儀相比較，這種儀器的自動(dòng)化程度較高。這種蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，可能對(duì)儀器的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度有影響。

浮子式自動(dòng)蒸發(fā)儀其它形式的自記蒸發(fā)器

超聲波自記蒸發(fā)器應(yīng)用超聲波測量水位的原理來測量蒸發(fā)器或大型蒸發(fā)池內(nèi)水面高度，也可以由此測得蒸發(fā)量。不過，水位測量必須非常準(zhǔn)確，一般產(chǎn)品不易做到。如果沒有自動(dòng)補(bǔ)水裝置，將需要人工補(bǔ)水。這類儀器還沒有正式應(yīng)用。應(yīng)用磁致伸縮液位傳感器的自記蒸發(fā)器磁致伸縮液位傳感器（見水位測量部分）能測得很準(zhǔn)確的水位，蒸發(fā)器內(nèi)的水位變化很小，很適合應(yīng)用磁致伸縮液位傳感器。已有這種自記蒸發(fā)器，其自動(dòng)化程度和準(zhǔn)確性都很高。水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測儀器

直接法水質(zhì)測量儀（電極法）

水質(zhì)自動(dòng)分析儀直接法水質(zhì)測量儀（電極法）

工作原理：——直接法水質(zhì)儀的傳感器放入水體中，能直接感測到某一水質(zhì)參數(shù)的數(shù)值。某一種電極只能測得某一種水質(zhì)參數(shù)。感應(yīng)頭直接感應(yīng)水質(zhì)，沒有可動(dòng)部件，可以較長時(shí)期在水中工作，連續(xù)測量?！獪y離子濃度的測量電極由一個(gè)離子選擇性電極和一個(gè)電位恒定的參比電極組成。放入待測水體后，水中某種離子濃度會(huì)對(duì)相應(yīng)的離子選擇性電極起作用，改變測量電極二電極間的電位。測出此電位，就可以求得相應(yīng)的離子濃度。測得的電位和離子濃度有較穩(wěn)定準(zhǔn)確的關(guān)系?！行﹨?shù)，如水溫、濁度、水深（壓力）、電導(dǎo)率等也用一個(gè)“電極”來測量，但測量元件就不是上述的電極了，它們是溫度傳感器、光電濁度探頭、壓力傳感器等。離子選擇性電極能用于CN－、F－、CI－、NH4+、S2－、SO42－、NO2－、NO3－、K+、Ca2+、Mg2+等離子的監(jiān)測。常規(guī)五項(xiàng)都用電極法自動(dòng)監(jiān)測?！行┧|(zhì)參數(shù)可以通過其它測得參數(shù)轉(zhuǎn)換得到，如鹽度可以從電導(dǎo)和水溫得出。一些復(fù)雜的“電極”已能測量COD