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申请/专利权人：中国计量大学

摘要：本发明涉及一种水力机械泥沙特性参数监测的方法，其特征在于：设定好参数的信号发生器发出电信号传输至聚焦换能器，完成电‑声转换；超声波经过待测泥沙水体环境发生衰减引起能量损失，并通过接收换能器捕获剩余的声波信号，从而完成声‑电转换在装有泥沙样本的水箱周围安装高速相机和光源，利用图像处理技术完成泥沙粒径和成分特性参数的测量；接收换能器传递声信号至多功能示波器，完成数据采集，利用计算机进行超声衰减系数的数据分析与泥沙颗粒图像的识别判断，从而实现对泥沙浓度粒径分布、组成成分特性参数的监测。

主权项：1.一种水力机械泥沙特性参数监测的方法，其特征在于：计算机与信号发生器相连，信号发生器的信号源根据设定的激励参数输出特定的激励信号，通过BNC线缆将信号输出连接到聚焦超声换能器，完成电-声转换，将电信号转换为超声波信号发射进入待测泥沙悬浮水体中，发射出的聚焦超声波信号在经过泥沙悬浮区域时，会发生超声衰减；经过泥沙待测量区域后，其余声波继续穿透泥沙区域被超声接收换能器捕获，完成声-电转换，通过多功能示波器采集声信号转换成电信号输出，并传输回计算机进行后续的数据处理与分析，计算出声衰减系数并利用多元线性回归反演模型推导出泥沙的浓度特性参数；采用基于高速相机的图像处理技术测量泥沙的粒径分布特性，高速相机尺度标定后拍摄获取泥沙图像，并对其图像处理确定泥沙颗粒累积分布情况，其装置将高速相机布置在水箱外侧，光源布置在水箱侧面以照射分散在水中的颗粒；采用基于多特征图像匹配的图像检索技术测量泥沙的组成成分，根据相似性度量对泥沙颗粒的形状、纹理两特征融合，以变焦显微镜为精标准对不同水库汇总的泥沙颗粒图像组成的数据库进行图像检索，从而判断泥沙成分参数；测量方法的具体步骤为：步骤1：打开引流入口将泥沙样本引流至待测泥沙容器，安装固定夹具，将超声换能器固定在固定夹具上，并使超声发射探头与接收探头呈水平直线；步骤2：设置磁力搅拌器转速，调整信号发生装置发出指定猝发正弦波，并传输至超声发射换能器，经过泥沙待测区域完成超声衰减；步骤3：通过有限元仿真及数值仿真确定泥沙浓度测量的正演模型，并推导多元线性回归泥沙浓度反演模型；步骤4：采集超声衰减后的信号至示波器，根据发射和接收信号计算超声衰减系数，利用反演模型确定泥沙浓度；步骤5：在待测泥沙水箱周围安装光源和高速相机，调整相机参数和光源角度，连续拍摄泥沙颗粒图像；步骤6：制作不同水库汇总的泥沙颗粒图像组成的数据库；步骤7：对步骤5得到的泥沙颗粒图像进行图像分析、处理，相关技术操作包括基于多特征图像匹配的图像检索技术，对泥沙颗粒图像与步骤6制作的数据库进行图像检索对比，确定泥沙颗粒粒径分布及成分特性参数，从而完成对泥沙特性参数的监测；步骤8：打开排水口进行排水。

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权利要求：

百度查询： 中国计量大学 一种水力机械泥沙特性参数监测的方法