CN109655377A - 便携式雪层密度测量装置及用法 - Google Patents

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邓刚
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Abstract

本发明所要解决的问题是简便、高精度地测量雪层密度。便携式雪层密度测量装置，包括圆筒，雪铲，推平端，称重仪，雪铲使用时，水平插入圆筒底部，分割圆筒内部积雪与地面；推平端使用时,推入圆筒底部，将内部积雪往上推；称重仪用于称量内部积雪的重量；圆筒的材料是透明的，圆筒外表面或/和内表面设置有刻度，用于测量积雪深度和推平端所在圆筒内的位置。该装置一次性直接量取不同深度的积雪进行雪层密度的测量，不必挖坑，操作简便；由于圆筒内积雪受压较小，其体积和密度基本保持不变，雪层密度测量精度较高。

Description

便携式雪层密度测量装置及用法
技术领域
本发明涉及积雪科学研究领域，尤其是积雪科学数据采集中的不同深度雪层密度测量。
背景技术
雪层密度是积雪水文模型、积雪定量遥感中的重要参数，因此，雪层密度测量在积雪科学研究中非常重要。目前，雪层密度测量装置主要有两种，分别是Snow Fork雪特性分析仪和楔形量雪器。
Snow Fork可测量共振频率、衰减度和3分贝带宽等电学参数，并利用这些测量值来精确地计算介电常数，然后通过半经验等式计算雪层密度。存在至少两个问题：1. 雪层密度通过多种电学参数转化而来，测量结果传递误差大；2.当积雪湿度较大、温度较低时，测得的电学参数误差较大，导致计算得到的雪层密度不准确；3.仪器成本高，且不便于高寒山区野外携带。
楔形量雪器，使用时在积雪竖直剖面上，每隔一定积雪深度挖取楔形量雪器容积大小的积雪，然后称重并计算雪层密度。存在至少两个问题：1.积雪挖取时不一定紧贴楔形量雪器，两者之间有空隙,导致挖取的积雪体积与楔形量雪器容积有一定误差；2. 积雪挖取时受压，积雪密度发生变化，导致计算得到的雪层密度不准确。
另外，上述两种雪层密度测量装置，使用时均需要挖坑和竖直剖面，测量过程耗时耗力误差大，急需简便、高精度的雪层密度测量装置。
发明内容
本发明所要解决的问题是简便、高精度地测量雪层密度。
便携式雪层密度测量装置，包括圆筒，雪铲，推平端，称重仪，雪铲使用时，水平插入圆筒底部，分割圆筒内部积雪与地面；推平端使用时,推入圆筒底部，将内部积雪往上推；称重仪用于称量内部积雪的重量；圆筒的材料是透明的，圆筒外表面或/和内表面设置有刻度，用于测量积雪深度和推平端所在圆筒内的位置。
优选地，圆筒横截面积20-100平方厘米，圆筒高度10-150厘米。
优选地，圆筒上端外沿是加厚的，使用时手接触该部位。
优选地，推平端上端为圆柱体,其直径等于圆筒内径,推平端下端为把手。
优选地，雪铲的本体为平面形，其面积大于圆筒横截面积。
该装置使用方法如下：
a.将圆筒竖直插入积雪底部时，用雪铲铲开圆筒一侧积雪，并将雪铲水平插入圆筒底部，将圆筒和内部积雪一起取出，接着清除圆筒外部粘连的积雪；
b.用推平端从下往上推积雪，使积雪上端与圆筒上端重合，并保持推平端的位置不变,读取积雪深度；
c.每次等量地用推平端从下往上2-5厘米推积雪，使积雪冒出圆筒，刮平圆筒上端，收集冒出的积雪并在称重仪上称量其重量；
d.每次称量的积雪重量与推出的圆筒容积的比值，即为该积雪所在深度的雪层密度。
该装置一次性直接量取不同深度的积雪进行雪层密度的测量，不必挖坑，操作简便；由于圆筒内积雪受压较小，其体积和密度基本保持不变，雪层密度测量精度较高；推平端上端为直径等于或略小于圆筒内径，能够保证推平端与圆筒内壁紧密接触，将圆筒内全部积雪往上推，减少测量误差；雪铲的本体为平面形，中间没有脊状突出，保证雪铲与圆筒底端紧密贴合，减少积雪体积不准确带来的误差。
附图说明
图1是便携式雪层密度测量装置整体结构示意图；
图2是该装置用法示意图；
图3是该装置推平端结构示意图。
图中:1.圆筒，2.雪铲，3.推平端，4.积雪，5.刻度。
具体实施方式
实施例1
如图1-3所示，便携式雪层密度测量装置，包括圆筒，雪铲，推平端，称重仪，雪铲使用时，水平插入圆筒底部，分割圆筒内部积雪与地面；推平端使用时,推入圆筒底部，将内部积雪往上推；称重仪用于称量内部积雪的重量；圆筒的材料是透明的，圆筒外表面或/和内表面设置有刻度，用于测量积雪深度和推平端所在圆筒内的位置。
圆筒横截面积20-100平方厘米，圆筒高度10-150厘米。
圆筒上端外沿是加厚的，使用时手接触该部位。
推平端上端为圆柱体,其直径等于圆筒内径,推平端下端为把手。
雪铲的本体为平面形，其面积大于圆筒横截面积。
如图1-2所示，该装置使用方法如下：
a.将圆筒竖直插入积雪底部时，用雪铲铲开圆筒一侧积雪，并将雪铲水平插入圆筒底部，将圆筒和内部积雪一起取出，接着清除圆筒外部粘连的积雪；
b.用推平端从下往上推积雪，使积雪上端与圆筒上端重合，并保持推平端的位置不变,读取积雪深度；
c.每次等量地用推平端从下往上2-5厘米推积雪，使积雪冒出圆筒，刮平圆筒上端，收集冒出的积雪并在称重仪上称量其重量；
d.每次称量的积雪重量与推出的圆筒容积的比值，即为该积雪所在深度的雪层密度。

Claims (6)

1.便携式雪层密度测量装置，其特征为包括圆筒，雪铲，推平端，称重仪，雪铲使用时，水平插入圆筒底部，分割圆筒内部积雪与地面；推平端使用时,推入圆筒底部，将内部积雪往上推；称重仪用于称量内部积雪的重量；圆筒的材料是透明的，圆筒外表面或/和内表面设置有刻度，用于测量积雪深度和推平端所在圆筒内的位置。
2.根据权利要求1所述的便携式雪层密度测量装置，其特征为圆筒横截面积20-100平方厘米，圆筒高度10-150厘米。
3.根据权利要求1所述的便携式雪层密度测量装置，其特征为圆筒上端外沿是加厚的，使用时手接触该部位。
4.根据权利要求1所述的便携式雪层密度测量装置，其特征为推平端上端为圆柱体,其直径等于圆筒内径,推平端下端为把手。
5.根据权利要求1所述的便携式雪层密度测量装置，其特征为雪铲的本体为平面形，其面积大于圆筒横截面积。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的便携式雪层密度测量装置，其特征为该装置使用方法如下：
a.将圆筒竖直插入积雪底部时，用雪铲铲开圆筒一侧积雪，并将雪铲水平插入圆筒底部，将圆筒和内部积雪一起取出，接着清除圆筒外部粘连的积雪；
b.用推平端从下往上推积雪，使积雪上端与圆筒上端重合，并保持推平端的位置不变,读取积雪深度；
c.每次等量地用推平端从下往上2-5厘米推积雪，使积雪冒出圆筒，刮平圆筒上端，收集冒出的积雪并在称重仪上称量其重量；
d.每次称量的积雪重量与推出的圆筒容积的比值，即为该积雪所在深度的雪层密度。
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