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(chǎn)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(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個層面,如表1所示。
2.2 標(biāo)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(chǎn)生的電信號大小,進行三次試驗,實驗結(jié)果如表2所示。
由表1、表2可以得出光電傳感器產(chǎn)生電信號與所在泥層的對應(yīng)關(guān)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(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。
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,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(chǎn)生的電信號經(jīng)放大后送給單片機上,經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后以數(shù)字量輸出。信號采集與轉(zhuǎn)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(dǎo)工作人員清淤的作用。
4 結(jié)束語
采用淤泥密度探測儀探測水下淤泥分布情況,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。