本发明涉及径流测试，具体涉及一种基于平衡称重法的泥沙含量自动监测装置及其方法。
背景技术：
1、径流小区是一种用于定量监测、研究和对比分析水土流失现象，验证土壤侵蚀模型，评估水土保持措施效果，并为水土资源管理和环境保护提供科学依据的微型实验场地。旨在严格控制条件下量化分析土壤侵蚀与水土流失过程。测量径流小区的含沙量，能有效评估土壤侵蚀状况、检验防治措施效果，并为水资源保护和水土保持工作提供关键数据支持。
2、比重法测量含沙量，需事先测定容器在不同温度下的清水重，当称出浑水水样质量后，根据水温对应的清水重及相应的置换系数计算出泥沙质量。
3、现有径流小区自动监测设备使用称重传感器测量蝶阀、容器及待测液体整体重量，导致需要选择相对更大量程的称重传感器，大量程称重传感器的分度值较大，测得浑水重量精度较低，进而影响最终含沙量精度。同时，称重传感器长期承受蝶阀和容器的重量，引起的金属蠕变也会影响其测量精度。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是：如何解决现有技术中测量精度较低的问题，提供一种基于平衡称重法的泥沙含量自动监测装置及其方法。
2、本发明的技术方案具体为：
3、一种基于平衡称重法的泥沙含量自动监测装置，包括能够盛装样本的容器，容器的顶部连接有进料管，进料管的顶部连接有入水口，入水口内安装有进水阀；容器的底部分别连接有排水口和托杯，其中，排水口内安装有排水阀，托杯放置在托盘上；
4、还包括支架，在支架上设置有调整连杆，调整连杆上连接有平行四边形机构，平行四边形机构的一端设置有托盘，平行四边形机构的另一端设置有砝码盘；且平行四边形机构的下方设置有称重传感器，称重传感器位于托盘下方的平行四边形底部，且称重传感器的称重表面接触平行四边形机构的下端。
5、平行四边形机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，其中，第二连杆的两端分别铰接第三连杆和第四连杆，第三连杆和第四连杆的另一端再铰接第一连杆；第三连杆上方设置有托盘，第四连杆上连接有砝码盘。
6、第一连杆上有刻度尺，第一连杆上安装有游码，游码沿着第一连杆的刻度尺方向移动。
7、支架上表面开设有u型槽，调节连杆穿过u型槽通过螺钉固定在支架上，u型槽长度大于调节连杆的宽度，使得调节连杆能够沿u型槽长度方向移动。
8、入水口上连接有第一溢流口。
9、容器的外侧壁上还设置有标定采样体积的第二溢流口。
10、进料管为一弯管。
11、入水口上安装有第一液位传感器，排水口上安装有第二液位传感器。
12、进水阀和排水阀均为蝶阀。
13、一种采用上述装置的基于平衡称重法的泥沙含量自动监测方法，包括如下步骤：
14、步骤1：初始状态通过在砝码盘中添加砝码，以及调整游码位置的方法使容器内没有液体时，称重传感器示数为零；
15、步骤2：初始通电设备处于待机状态，此时进水阀关闭、排水阀关闭；
16、步骤3：当径流发生时，进水阀处的第一液位传感器检测到液位信号，进水阀和排水阀同时打开，完全打开后保持t1秒，然后排水阀关闭；
17、步骤4：持续向容器内填充径流样本：当样本填满容器后，通过容器的第一溢流口流出，由溢流传感器检测并发出溢流信号，关闭进水阀，停止向容器内填充样本；
18、步骤5：称重；待进水阀完全关闭后，等待t3秒后，称重传感器开始测量重量并记录质量w1，此时从设备入口进入的液体从进水阀上端的第一溢流口流出；
19、步骤6：称重传感器获取数据后，排水阀打开，排出样本，完全打开后静置t4秒后关闭排水阀，再次称重并记录数据w2，前后重量差值（w1-w2）即为本次样本重量w；
20、步骤7：数据处理并上传，系统自动计算含沙量，称重传感器自动清零，单次泥沙监测完成；
21、步骤8：设备回到待机状态，等待下一次测量循环开始。
22、本发明的有益效果为：本发明的测量装置可以选用小量程称重传感器，同时有效避免称重传感器发生金属蠕变，能够提升对径流含沙量的测量精度，同时延长了该类设备维护周期。
1.一种基于平衡称重法的泥沙含量自动监测装置，其特征在于：包括能够盛装样本的容器（5），容器（5）的顶部连接有进料管（21），进料管（21）的顶部连接有入水口（2），入水口（2）内安装有进水阀（3）；容器（5）的底部分别连接有排水口（7）和托杯（8），其中，排水口（7）内安装有排水阀（6），托杯（8）放置在托盘（11）上；
2.根据权利要求1所述的一种基于平衡称重法的泥沙含量自动监测装置，其特征在于：平行四边形机构包括第一连杆（13）、第二连杆（15）、第三连杆（14）和第四连杆（20），其中，第二连杆（15）的两端分别铰接第三连杆（14）和第四连杆（20），第三连杆（14）和第四连杆（20）的另一端再铰接第一连杆（13）；第三连杆（14）上方设置有托盘（11），第四连杆（20）上连接有砝码盘（10）。
3.根据权利要求2所述的一种基于平衡称重法的泥沙含量自动监测装置，其特征在于：第一连杆（13）上有刻度尺（12），第一连杆（13）上安装有游码（18），游码（18）沿着第一连杆（13）的刻度尺方向移动。
4.根据权利要求1所述的一种基于平衡称重法的泥沙含量自动监测装置，其特征在于：支架（19）上表面开设有u型槽（17），调节连杆（16）穿过u型槽（17）通过螺钉固定在支架（19）上，u型槽（17）长度大于调节连杆（16）的宽度，使得调节连杆（16）能够沿u型槽（17）长度方向移动。
5.根据权利要求1所述的一种基于平衡称重法的泥沙含量自动监测装置，其特征在于：入水口（2）上连接有第一溢流口（1）。
6.根据权利要求1所述的一种基于平衡称重法的泥沙含量自动监测装置，其特征在于：容器（5）的外侧壁上还设置有标定采样体积的第二溢流口（4）。
7.根据权利要求1所述的一种基于平衡称重法的泥沙含量自动监测装置，其特征在于：进料管（21）为一弯管。
8.根据权利要求1所述的一种基于平衡称重法的泥沙含量自动监测装置，其特征在于：入水口（2）上安装有第一液位传感器（22），排水口（7）上安装有第二液位传感器（23）。
9.根据权利要求1所述的一种基于平衡称重法的泥沙含量自动监测装置，其特征在于：进水阀（3）和排水阀（6）均为蝶阀。
10.一种采用权利要求1-9任一所述装置的基于平衡称重法的泥沙含量自动监测方法，其特征在于：包括如下步骤：
