CN107843821B - 一种浓度可控的开放式沙尘模拟实验平台 - Google Patents

一种浓度可控的开放式沙尘模拟实验平台 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种浓度可控的开放式沙尘模拟实验平台，包括试验平台，所述试验平台的上端设置有底座，底座的上端设置有螺旋输送机，螺旋输送机的上端设置有料仓，螺旋输送机的下端设置有漏斗；所述底座的上端设置有减速器和电机，底座的下端设置有文丘里管，试验平台的侧端设置有空气压缩机、储气罐、减压阀和若干段耐压空气管。本浓度可控的开放式沙尘模拟实验平台通过采用文丘里管并开设补气孔，使得沙尘天气模拟系统大大简化，节约了成本；试验平台由脚手架搭建便于拆卸和运输；整体采用自由射流的原理，由空气压缩机提供动力，显著降低了成本，并且减小了设备的体积，采用螺旋输送机和变频器的组合进行给砂操作，给砂线性好，精度高。

Description

一种浓度可控的开放式沙尘模拟实验平台
技术领域
本发明涉及沙尘天气模拟系统技术领域，具体为一种浓度可控的开放式沙尘模拟实验平台。
背景技术
沙尘天气可能引起输电线路周围电场发生变化，使输电线路上发生电晕放电现象，进而引起电晕功率损失，甚至危及电网安全，因此，有必要研究沙尘天气下输电线路的电晕特性，而沙尘天气模拟系统的建立显得尤为重要；环境模拟技术是一门新的边缘技术，主要研究各种自然环境的人工再现技术和在模拟环境下产品的试验技术；传统的沙尘天气模拟系统相当于在风洞的基础上添加给砂装置，并辅以沙尘的扩散实现沙尘天气的模拟，分为开放式和封闭式两种；在高压输电线路电晕特性研究领域中应优先选用开放式沙尘天气模拟系统，并且要求其扩散范围很大，传统的大型风洞设备多用并联风机提供动力，设备体积庞大，价格昂贵，占地面积大、不易安装、拆卸及长途运输，因此不能满足不同海拔、经常性实验的要求；另外，考虑到沙尘参数不同对电晕特性实验的影响，沙尘模拟系统产生的沙尘浓度应可以进行较为精确的主动控制，以满足实验对不同沙尘浓度的需求，传统的沙尘天气模拟系统采用旋流扩散方案用并联风机提供动力，体积庞大，造价昂贵，因此需一种浓度可控的开放式沙尘模拟实验平台。
发明内容
本发明的目的在于提供一种浓度可控的开放式沙尘模拟实验平台，具有成本低，设备体积小，可移动性强的优点，解决了现有技术中设备昂贵、笨重以及沙尘浓度难以控制的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种浓度可控的开放式沙尘模拟实验平台，包括给砂单元和供气单元，所述供气单元的出气端与给砂单元的出砂端固定连接。
优选的，所述给砂单元包括试验平台，试验平台的上端设置有底座，底座通过螺母与试验平台的上端固定连接；所述底座的上端设置有螺旋输送机，螺旋输送机通过螺母与底座固定连接，螺旋输送机的上端设置有料仓，料仓位于螺旋输送机的右侧，料仓底端出口与螺旋输送机右侧进料口固定连接；所述螺旋输送机的左下端开设有出料口，螺旋输送机的下端设置有漏斗，漏斗的上端固定安装底座的底端且漏斗的上端位于出料口的正下端；所述底座的上端右侧设置有减速器和电机，减速器通过螺母与底座固定连接，减速器的输出端与螺旋输送机的输入轴用键连接，电机安装并固定在减速器上，电机的输出端与减速器的输入端固定连接。
优选的，所述供气单元包括文丘里管、空气压缩机、储气罐、减压阀和若干段耐压空气管，文丘里管的侧端接口固定套接在漏斗的底端；减压阀、储气罐和空气压缩机依次均通过耐压空气管紧固密封连接，空气压缩机左侧耐压空气管前端固定安装有连接端子，文丘里管的侧端通过螺纹固定拧到耐压空气管的连接端子上。
优选的，所述文丘里管的喉部周向开设有补气孔，补气孔位于漏斗中心位置。
优选的，所述漏斗的下侧端开设有通孔。
优选的，所述螺旋输送机水平安装在底座上。
优选的，所述电机通过导线连接一个变频器。
优选的，所述试验平台由脚手架搭建。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本浓度可控的开放式沙尘模拟实验平台的文丘里管的喉部周向开设有补气孔，从补气孔处吸入携带砂子的空气，使得沙尘天气模拟系统大大简化，极大地节约了成本；试验平台由脚手架搭建，方便拆卸和运输；整体采用自由射流的原理，由空气压缩机提供动力，显著降低了成本，并且减小了设备的体积，可移动性强，能够进行开放式沙尘天气模拟操作；采用螺旋输送机和变频器的组合进行给砂操作，给砂线性好，精度高。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图中：1给砂单元、2供气单元、3试验平台、4底座、5螺旋输送机、51出料口、6料仓、7漏斗、8减速器、9电机、10文丘里管、11空气压缩机、12储气罐、13减压阀、14耐压空气管、141连接端子、15变频器、16导线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行亲楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种浓度可控的开放式沙尘模拟实验平台，包括给砂单元1和供气单元2，供气单元2的出气端与给砂单元1的出砂端固定连接；给砂单元1包括试验平台3，试验平台3由脚手架搭建，试验平台3的上端设置有底座4，底座4通过螺母与试验平台3的上端固定连接；底座4的上端设置有螺旋输送机5，螺旋输送机5通过螺母与底座4固定连接，且螺旋输送机5与底座4平行，螺旋输送机5的上端设置有料仓6，料仓6位于螺旋输送机5的右侧，料仓6底端出口与螺旋输送机5右侧进料口固定连接；螺旋输送机5的左下端开设有出料口51，螺旋输送机5的下端设置有漏斗7，漏斗7的上端固定安装底座4的底端且漏斗7的上端位于出料口51的正下端，漏斗7的下侧端开设有通孔；底座4的上端右侧设置有减速器8和电机9，减速器8通过螺母与底座4固定连接，减速器8的输出端与螺旋输送机5的输入轴用键连接，电机9安装并固定在减速器8上，电机9的输出端与减速器8的输入端固定连接，电机9的侧端设置有变频器15，电机9通过导线16连接变频器15；供气单元2包括文丘里管10、空气压缩机11、储气罐12、减压阀13和若干段耐压空气管14，文丘里管10的侧端接口固定套接在漏斗7的底端，文丘里管10的喉部周向开设有补气孔，补气孔位于漏斗7中心位置；减压阀13、储气罐12和空气压缩机11依次均通过耐压空气管14紧固密封连接，空气压缩机11左侧耐压空气管14前端固定安装有连接端子141，文丘里管10的侧端通过螺纹固定拧到耐压空气管14的连接端子141上；该浓度可控的开放式沙尘模拟实验平台在使用时，首先打开空气压缩机11，给储气罐12充气，等待一段时间，当储气罐12中气量达到一定的气压后，打开储气罐12出气口的阀门，输出高压空气，通过减压阀13调节出气的气压，然后再打开电机9的电源，使螺旋输送机5工作，调节变频器15到所需的频率，再向料仓6中加砂，砂子从出料口51进入漏斗7的下端进入文丘里管10内，砂子遇喷出的气流从文丘里管10的侧端自由射出，在实验中途暂停或者实验结束，首先关闭螺旋输送机5停止供砂，然后关闭空气压缩机11停止供气，避免造成漏斗7内积砂堵塞；文丘里管10的喉部周向开设有补气孔，从补气孔处吸入空气携带砂子的空气，使得沙尘天气模拟系统大大简化，极大地节约了成本；试验平台3由脚手架搭建，方便拆卸和运输；整体采用自由射流的原理，由空气压缩机11提供动力，显著降低了成本，并且减小了设备的体积，可移动性强，能够进行开放式沙尘天气模拟操作，用螺旋输送机和变频器的组合进行给砂操作，给砂线性好，精度高。
综上所述：本浓度可控的开放式沙尘模拟实验平台在使用时，首先打开空气压缩机11，给储气罐12充气，等待一段时间，当储气罐12中气量达到一定的气压后，打开储气罐12出气口的阀门，输出高压空气，通过减压阀13调节出气的气压，然后再打开电机9的电源，使螺旋输送机5工作，调节变频器15到所需的频率，再向料仓6中加砂，砂子从出料口51进入漏斗7的下端进入文丘里管10内，砂子遇喷出的气流从文丘里管10的侧端自由射出，在实验中途暂停或者实验结束，首先关闭螺旋输送机5停止供砂，然后关闭空气压缩机11停止供气，避免造成漏斗7内积砂堵塞；文丘里管10的喉部周向开设有补气孔，从补气孔处吸入携带砂子的空气，使得沙尘天气模拟系统大大简化，极大地节约了成本；试验平台3由脚手架搭建，方便拆卸和运输；整体采用自由射流的原理，由空气压缩机11提供动力，显著降低了成本，并且减小了设备的体积，可移动性强，能够进行开放式沙尘天气模拟操作。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1. 一种浓度可控的开放式沙尘模拟实验平台，包括给砂单元（1）和供气单元（2），其特征在于：所述供气单元（2）的出气端与给砂单元（1）的出砂端固定连接；所述给砂单元（1）包括试验平台（3），试验平台（3）的上端设置有底座（4），底座（4）通过螺母与试验平台（3）的上端固定连接；所述底座（4）的上端设置有螺旋输送机（5）， 螺旋输送机（5）通过螺母与底座（4）固定连接，螺旋输送机（5）的上端设置有料仓（6），料仓（6）位于螺旋输送机（5）的右侧，料仓（6）底端出口与螺旋输送机（5）右侧进料口固定连接；所述螺旋输送机（5）的左下端开设有出料口（51），螺旋输送机（5）的下端设置有漏斗（7），漏斗（7）的上端固定安装底座（4）的底端且漏斗（7）的上端位于出料口（51）的正下端；所述底座（4）的上端右侧设置有减速器（8）和电机（9），减速器（8）通过螺母与底座（4）固定连接，减速器（8）的输出端与螺旋输送机（5）的输入轴用键连接，电机（9）安装并固定在减速器（8）上，电机（9）的输出端与减速器（8）的输入端固定连接；
所述供气单元（2）包括文丘里管（10）、空气压缩机（11）、储气罐（12）、减压阀（13）和若干段耐压空气管（14），文丘里管（10）的侧端接口固定套接在漏斗（7）的底端；减压阀（13）、储气罐（12）和空气压缩机（11）依次均通过耐压空气管（14）紧固密封连接，空气压缩机（11）左侧耐压空气管（14）前端固定安装有连接端子（141），文丘里管（10）的侧端通过螺纹固定拧到耐压空气管（14）的连接端子（141）上；所述文丘里管（10）的喉部周向开设有补气孔，补气孔位于漏斗（7）中心位置。
2.根据权利要求1所述的一种浓度可控的开放式沙尘模拟实验平台，其特征在于：所述漏斗（7）的下侧端开设有通孔。
3.根据权利要求1所述的一种浓度可控的开放式沙尘模拟实验平台，其特征在于：所述螺旋输送机（5）水平安装在底座（4）上。
4.根据权利要求1所述的一种浓度可控的开放式沙尘模拟实验平台，其特征在于：所述电机（9）通过导线（16）连接一个变频器（15）。
5.根据权利要求1所述的一种浓度可控的开放式沙尘模拟实验平台，其特征在于：所述试验平台（3）由脚手架搭建。
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