紅外LED發(fā)射出紅外光,,經(jīng)不同密度的淤泥吸收后,,硅光電池接收到的光強度不同,從而產生不同大小的電信號,,經(jīng)三極管放大后傳輸至單片機,,進行信號處理。
2 光電傳感器的標定
2.1 淤泥分層
由淤泥分層理論可知,,不同淤泥層面的劃分標準因不同地區(qū)泥質而異,,按照一般的情況,可以大致按密度變化范圍劃分出4個層面,,如表1所示,。
2.2 標定
在實驗室中配置出表1中四個密度范圍的淤泥樣本,將光電傳感器放入事先配置好的泥樣中,,讓泥樣均勻分布在紅外LED和硅光電池中間,,測量不同密度泥樣下產生的電信號大小,進行三次試驗,,實驗結果如表2所示。
由表1,、表2可以得出光電傳感器產生電信號與所在泥層的對應關系,,如表3所示。
根據(jù)光電傳感器檢測到的電信號大小,,可以得出光電傳感器所在泥層的密度從而分層,。
3 數(shù)據(jù)轉換與傳輸
數(shù)據(jù)轉換與傳輸電路原理圖如圖4所示。
3.1 數(shù)據(jù)轉換
數(shù)據(jù)轉換核心器件是stc12c5410ad型單片機,,程序通過在線可編程系統(tǒng)直接燒寫到單片機,,無需專用編程器,方便對程序的修改,。光電傳感器產生的電信號經(jīng)放大后送給單片機上,,經(jīng)AD轉換后以數(shù)字量輸出。信號采集與轉換程序如下:
3.2 數(shù)據(jù)傳輸
水下測量深度按10m考慮,,而RS485電平抗干擾性好,,有效傳輸距離長,故選擇將數(shù)字信號經(jīng)RS485總線串行傳輸至計算機,,經(jīng)計算機進一步處理后顯示泥層以及該泥層的密度,,從而起到指導工作人員清淤的作用。
4 結束語
采用淤泥密度探測儀探測水下淤泥分布情況,指導清淤人員工作,。這種方法與其他淤泥探測方法相比,,具有速度快,精度高,,費用省,,對水下淤泥擾動小等優(yōu)點,同時還可以將測量的數(shù)據(jù)保存起來,,便于以后分析,。