《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于光電法的淤泥密度探測(cè)儀的設(shè)計(jì)
Icbuy
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摘要:   隨著河道清淤準(zhǔn)確度的提高,在清淤工作中要求檢測(cè)水下淤泥的密度,,本設(shè)計(jì)采用光電傳感器檢測(cè)水下淤泥密度并將結(jié)果顯示在計(jì)算機(jī)上,,可以指導(dǎo)清淤人員準(zhǔn)確高效地清理河道,目前國(guó)內(nèi)外傳統(tǒng)的測(cè)量淤泥方法有以下幾種
Abstract:
Key words :
</a>電池對(duì)波長(zhǎng)為850nm左右的光最為敏感,,因此選擇波長(zhǎng)為850nm的紅外LED" title="LED">LED" title="LED">LED" title="LED">LED作為光源,。光電傳感器如圖3所示:

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  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(qiáng)度不同,,從而產(chǎn)生不同大小的電信號(hào),經(jīng)三極管放大后傳輸至單片機(jī),,進(jìn)行信號(hào)處理,。

  2 光電傳感器的標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)因不同地區(qū)泥質(zhì)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(gè)層面,如表1所示,。

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  2.2 標(biāo)定

  在實(shí)驗(yàn)室中配置出表1中四個(gè)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(cè)量不同密度泥樣下產(chǎn)生的電信號(hào)大小,,進(jìn)行三次試驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

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  由表1,、表2可以得出光電傳感器產(chǎn)生電信號(hào)與所在泥層的對(duì)應(yīng)關(guān)系,,如表3所示。

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  根據(jù)光電傳感器檢測(cè)到的電信號(hào)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(zhuǎn)換與傳輸

  數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與傳輸電路原理圖如圖4所示。

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  3.1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

  數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換核心器件是stc12c5410ad型單片機(jī),,程序通過在線可編程系統(tǒng)直接燒寫到單片機(jī),,無需專用編程器,方便對(duì)程序的修改,。光電傳感器產(chǎn)生的電信號(hào)經(jīng)放大后送給單片機(jī)上,經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后以數(shù)字量輸出,。信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換程序如下:  

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  3.2 數(shù)據(jù)傳輸

  水下測(cè)量深度按10m考慮,,而RS485電平抗干擾性好,有效傳輸距離長(zhǎng),,故選擇將數(shù)字信號(hào)經(jīng)RS485總線串行傳輸至計(jì)算機(jī),,經(jīng)計(jì)算機(jī)進(jìn)一步處理后顯示泥層以及該泥層的密度,從而起到指導(dǎo)工作人員清淤的作用,。

  4 結(jié)束語(yǔ)

  采用淤泥密度探測(cè)儀探測(cè)水下淤泥分布情況,,指導(dǎo)清淤人員工作。這種方法與其他淤泥探測(cè)方法相比,,具有速度快,,精度高,費(fèi)用省,,對(duì)水下淤泥擾動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn),,同時(shí)還可以將測(cè)量的數(shù)據(jù)保存起來,便于以后分析,。

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