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歐美克激光粒度儀為中國水文監測提供助力

2019-09-27

中國的淡水資源總量為28000億立方米,名列世界第四位。但是由於水資源分布不均,資源有效利用率並不高,水土流失情況也較為嚴重。因此水文監測體係的重要性不言而喻。降水量、河流湖泊水位監測,河流的流量監測、水體內的泥沙監測分析,這四項工作是水文監測工作的重要工作內容。

 

 

水文工作人員在河流湖泊進行水體采樣監測工作

 

我國水文監測數據采集體係經過近十幾年技術飛速發展,數據資料收集的自動化程度有了較大提高。但是總的來說,水位和降水量數據收集的自動化程度要遠遠高於流量、泥沙數據收集。相對而言,流量、泥沙監測的新技術和新儀器應用水平還不高。中國的水土流失問題比較嚴重,河流泥沙治理開發工作任重道遠,對水文工作的要求也愈來愈高 ,無論是防洪、水資源統一管理、還是生態環境的建設都需要水文監測數據采集過程的準確、及時,水文泥沙顆粒分析工作更是如此。當前,許多的水文站對河流泥沙顆粒的監測,依然應用傳統的方法。用沉降幹燥法測試泥沙含量,用沉降儀或者篩分法測試水體中泥沙顆粒的粒度分布。這類傳統檢測手段由於測量速度慢,精度低,無法應對現代水文監測對數據的準確性、及時性的需求。因此,迫切需要引入先進的儀器設備和測試手段。

 

激光粒度儀是當今主流的粒度分布檢測設備,非常適宜用來替代沉降儀、標準篩等傳統設備,對自然水體中的泥沙做粒度測試。同時,激光粒度儀使用光在介質中傳播過程中的指數衰減定律(Beer-Lambert定律)和光散射理論,可以測得待測樣品的體積濃度。這為激光粒度儀方便快捷的監測水體泥沙含量奠定了理論基礎。理論上,如果已知顆粒的密度,則有如下關係:重量濃度(含沙量)=體積濃度×泥沙真密度。但是由於沙粒的成份複雜,以及測量過程中的采樣、稀釋等因素對最終的結果都有影響,常用一個總的轉換常數VCC(體積轉換常數)來實現量綱的轉換,此時也就是有如下關係:重量濃度(含沙量)=體積濃度×VCC。當前,激光粒度儀檢測水體泥沙含量的技術進入了實用化階段。我國水利係統已經開始逐步使用激光粒度儀進行水體泥沙含量監測工作。對比於傳統的沉降幹燥後用天平稱量的方法需要一到兩天工時,激光法從采樣到輸出完整的泥沙粒度分布及水體泥沙含量數據隻需20分鍾左右,大大提高了數據采集速度。

TOPSIZER激光粒度儀

 

廣東水文局是較早將激光粒度儀引入實際應用的水文機關,珠江三角洲的口門泥沙以幼沙為主,激光粒度儀的寬量程及大動態測量範圍,非常適合該區域的泥沙狀況監測工作。高質量的泥沙顆粒分析成果將為研究珠江三角洲的口門整治、河流的河道淤積、河床演變提供可靠的數據;為水利工程的調度、運用提供重要的基本資料 ;為河流的治理、開發、水資源利用提供了科學依據。湖南、江蘇、浙江等水資源大省,也都投入大量資源,將激光粒度儀引入水文係統的自然水體泥沙研究分析項目。在這波水利係統監測設備的升級行動中,歐美克激光粒度儀的頂級型號——TopSizer激光粒度儀成為這個利國利民項目中的重要一份子。數量眾多的歐美克激光粒度儀在長江流域、珠江流域、湘江流域等重要水係一線監測站盡職工作著。

        

TOPSIZER用戶——湖南水利局神山頭水文站

TopSizer相比於目前市麵上常見的激光粒度儀而言,具有更長焦距的傅裏葉透鏡,能夠準確探測到更小散射角度的散射光信號,大大增強了儀器對大顆粒的測試能力,儀器的測量上限達2000μmTopSizer率先采用了雙光源技術,也就是在紅色氦氖激光源的基礎上再增加了波長更短的藍色光源,能夠準確探測更大角度的散射光信號,確保儀器對亞微米顆粒的測量性能,使得儀器的測量下限達到0.02μm。真實可靠的超寬分布樣品測試能力,保障了泥沙粒度分布測試數據的真實性和權威性。自然水體泥沙含量測試對激光器穩定性及探測器精度提出了苛刻的要求。根據實驗數據可推算出,在測試過程中當激光器光強波動1%,泥沙含量數據將波動10%以上。TopSizer使用的激光係統及探測器,具有極高的穩定性和精度,性能遠超國內類型產品。TopSizer激光粒度儀采用原裝進口的光電探測器,具有靈敏度高、精度高的特點。能夠捕捉到極細微的光強變化。高質量的光電探測器是準確測試泥沙含量的前提保障。

 

自然水體泥沙粒度及含量測試,跟常規工業粉體粒度測試相比,測試條件要求及取樣、製樣技術細節更為複雜。這種技術前提,不僅僅對儀器性能有較高需求,同時也對測試應用技術有嚴格要求。歐美克的應用技術專家,早在2010年左右就開始了自然水體泥沙測試應用技術的研究。在湖南、湖北等多個省份實地采集各類泥沙樣品進行研究實驗。向日葵视频app苹果沒有局限自己的埋頭苦幹,還注重跟水利係統的專家進行學習探討。多次的拜訪水利部長江委、湖南省水文局等權威機關,了解用戶需求,學習專業技術。還曾經邀請湖南水文局的專家領導蒞臨我司指導工作。多年不懈的努力,向日葵视频app苹果版建立了一套自然水體泥沙測試SOP(標準化測試流程)。通過建立標準化測試應用技術流程,大幅降低了人為因素對測量數據的影響,保障了數據的真實性、可靠性。歐美克人用嚴謹踏實的工作作風,換回了自身技術的成長及客戶的認可。

 

技術工作永無止境,歐美克人本著絕對誠信、以客戶為中心的價值理念,在粒度測試與控製領域秉承科技創新的精神,堅定前行!

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