CN109799063A - 一种全方位自动集沙仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种全位自动集沙仪结构设计巧妙，测量方便，可实现全方位连续性测量，自动化程度高，克服了现有测量技术中的缺陷，极大的提高了监测效率，特别适合风沙流动规律的监测。在不测量沙子时，本发明中的推杆电磁铁都保持失电状态，有利于本发明的集沙仪消耗电量减少。

Description

一种全方位自动集沙仪

技术领域

本发明属于风沙流动规律在线监测领域，尤其涉及一种全方位自动集沙仪。

技术背景

我国土地沙漠化较为严重，面临土地沙漠化的形势较为严峻，急需一种全方位定点自动集沙仪来准确收集沙通量信息。为了研究风沙流动规律和风沙与环境的关系，我们基于传统的测量装置进行分析。沙通量的测定需长期定点安装多个收集装置，以便多方向收集观测数据，采用传统的集沙仪，在数据采集过程中，需要人工计时、称重，自动化程度低，操纵繁琐，耗费大量人力成本，而且很难将沙通量测量结果与风速、风向建立相互关系，使用性较差，给防沙治沙工作带来很大不便。

俞祥祥发明了一种集沙仪(实用新型专利，一种大存储量的集沙仪，申请号：201520846411.2)，该集沙仪是由储沙桶、第一连接器、第二连接器、导沙管、进沙管、通气管和透气网组成，风沙流挟沙进入进沙管后碰撞减速，经导管进入储沙桶，部分气流则由通气管溢出。该集沙仪精度低、自动化程度低，对于输沙量小的地区不适合。

刘世海发明了一种集沙仪(发明专利，一种多梯度自旋转式集沙仪，申请号：201810010391.3)，该自旋转式集沙仪采用可拆卸组合式结构，将内置于空心立柱的转轴插入底座上的轴套中，空心立柱顶端通过内置套管连接风向标，旋转立杆通过风向标中空管顶端的圆孔插入，并将旋转立杆底端套在内置于立柱的转轴上，旋转立杆顶端安装斜拉绳，在立柱两侧等距离交错焊接若干个卡扣，集沙盒通过卡扣固定于立柱两侧，集沙盒背风口一端固定有集沙袋。该集沙仪不能实时测量风沙量，并且野外作业时，耗费大量的人力。

苏志珠发明了一种集沙仪(实用新型专利，气流削弱式梯度集沙仪，申请号：201721786225.X)，该集沙仪由从下至上依次分布且从外向内依次相互叠套的五层集沙单元组成。可全方位梯度集沙，且不需要旋转轴承；合理的内部挡风板结构极大的削弱进入内腔的携沙气流速度，大大增加沙粒的有效沉积；空心支柱上的过滤网管段保障了气流的有效排出，同时再次截留沙粒。该集沙仪结构复杂，拆装困难，需人工称重、自动化程度低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种全方位自动集沙仪。

一种全方位自动集沙仪，其特征在于：集沙柱1固定在支撑板3上，且集沙柱1轴线与支撑板3轴线重合，集沙柱1四个方向上的结构完全相同，风沙从四个方向进入集沙柱1，集沙柱1中心设置有通风管20，集沙柱1每个方向都安装若干挡沙板2，挡沙板2内侧向下倾斜，并且挡沙板2内侧末端低于下一层挡沙板2的上表面；集沙柱1下方四个方向上，每个方向分别安装有一个风沙分离桶6，每一个风沙分离桶6都通过一根流沙管4与集沙柱1相连接，风沙分离桶6内部安装有风沙分离板5，分离桶6底部安装有开关板7，风沙分离桶6的内侧安装有排风管18，并且排风管18与通风管20相连接，风沙分离桶6下方安装有上推杆电磁铁8；支撑板3安装于集沙桶19上，集沙桶19底部中心部位安装有立柱15，立柱15在四个方向上于风沙分离桶6下方分别安装有支撑臂16，每个支撑臂16上都安装有压力传感器17，每个支撑臂16末端都固定一个量杯9，量杯9安装有活动底盖13，活动底盖13一端安装有弹簧14，弹簧14拉紧活动底盖13盖住量杯9，活动底盖13上有固定环10，活动底盖13下方安装有下推杆电磁铁11，下推杆电磁铁11推杆端部安装有拉钩12，拉钩12穿过固定环10，并且在活动底盖13盖住量杯9时，拉钩12与固定环10无接触。控制系统通过压力传感器17根据预先设置的时间定时测量量杯9中沙子的质量，并且控制上推杆电磁铁8和下推杆电磁铁11动作以配合沙子称重和沙子倾倒；开关板7在自身重力作用下保持打开状态，在测量量杯9中沙子的质量时，上推杆电磁铁8推杆伸出，推动开关板7关闭，上推杆电磁铁8的推杆在失电时推杆收缩在电磁铁内；量杯9中沙子称重完成一次，下推杆电磁铁11的推杆收缩，拉钩12拉动固定环10，使活动底盖13打开，量杯9中沙子流入到集沙桶19中，下推杆电磁铁11在失电时推杆伸出。

本发明的一种全位自动集沙仪结构设计巧妙，测量方便、可实现全方位连续性测量、自动化程度高、测量方便，克服了现有测量技术中的缺陷，极大的提高了监测效率，特别适合风沙流动规律的监测。

附图说明

图1为集沙仪的侧视图示意图。

图2为集沙仪的俯视图示意图。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述。

如图2所示，集沙仪从四个方向收集沙子，并且在四个方向上的结构完全相同。

集沙柱1固定在支撑板3上，且集沙柱1轴线与支撑板3轴线重合，集沙柱1四个方向上的结构完全相同，风沙从四个方向进入集沙柱1，集沙柱1中心设置有通风管20，集沙柱1每个方向都安装若干挡沙板2，挡沙板2内侧向下倾斜，并且挡沙板2内侧末端低于下一层挡沙板2的上表面，所以在上一层沙子下落的过程中不会受到从下层进入的风沙的干扰，保证每一层沙子都能全部顺利下落。集沙柱1下方四个方向上，每个方向分别安装有一个风沙分离桶6，每一个风沙分离桶6都通过一根流沙管4与集沙柱1相连接，风沙通过流沙管4进入到风沙分离桶6，风沙分离桶6内部安装有风沙分离板5，在风沙分离板5的作用下，风沙混合物速度降低，风沙混合物中的空气绕过风沙分离板5，通过风沙分离桶6的内侧安装的排风管18进入通风管20，排出集沙桶19，沙子在重力的作用下下沉。开关板7在自身重力作用下保持打开状态，沙子流过开关板7并进入量杯9，活动底盖13在弹簧14的作用下保持关闭，沙子在量杯9内聚集。当达到设定的测量时间时，控制系统通过压力传感器17测量量杯9内沙子的质量，为了保持测量的准确性，在测量时，控制系统控制上推杆电磁铁8得电，上推杆电磁铁8推杆伸出，推动开关板7关闭，下落的沙子被暂时留在风沙分离桶6内。由于下推杆电磁铁11推杆端部安装有拉钩12，拉钩12穿过固定环10，并且在活动底盖13盖住量杯9时，拉钩12与固定环10无接触，有效避免了下推杆电磁铁11对沙子的测量产生干扰。当沙子质量测量完成时，控制系统控制下推杆电磁铁11得电，下推杆电磁铁11推杆收缩，带动活动底盖13打开，量杯9中的沙子流入到集沙桶19中，沙子流尽后，控制系统控制下推杆电磁铁11断电，活动底盖13在弹簧14的作用下恢复关闭，然后控制系统控制上推杆电磁铁8失电，推杆收缩，开关板7在自身重力作用下恢复打开状态，暂时留在风沙分离桶6内的沙子下落到量杯9中，开始下一个测量周期。

在不测量沙子时，本发明中的推杆电磁铁都保持失电状态，有利于本发明的集沙仪消耗电量减少。

Claims (2)

1.一种全方位自动集沙仪，其特征在于：集沙柱(1)固定在支撑板(3)上，且集沙柱(1)轴线与支撑板(3)轴线重合，集沙柱(1)四个方向上的结构完全相同，风沙从四个方向进入集沙柱(1)，集沙柱(1)中心设置有通风管(20)，集沙柱(1)每个方向都安装若干挡沙板(2)，挡沙板(2)内侧向下倾斜，并且挡沙板(2)内侧末端低于下一层挡沙板(2)的上表面；集沙柱(1)下方四个方向上，每个方向分别安装有一个风沙分离桶(6)，每一个风沙分离桶(6)都通过一根流沙管(4)与集沙柱(1)相连接，风沙分离桶(6)内部安装有风沙分离板(5)，分离桶(6)底部安装有开关板(7)，风沙分离桶(6)的内侧安装有排风管(18)，并且排风管(18)与通风管(20)相连接，风沙分离桶(6)下方安装有上推杆电磁铁(8)；支撑板(3)安装于集沙桶(19)上，集沙桶(19)底部中心部位安装有立柱(15)，立柱(15)在四个方向上于风沙分离桶(6)下方分别安装有支撑臂(16)，每个支撑臂(16)上都安装有压力传感器(17)，每个支撑臂(16)末端都固定一个量杯(9)，量杯(9)安装有活动底盖(13)，活动底盖(13)一端安装有弹簧(14)，弹簧(14)拉紧活动底盖(13)盖住量杯(9)，活动底盖(13)上有固定环(10)，活动底盖(13)下方安装有下推杆电磁铁(11)，下推杆电磁铁(11)推杆端部安装有拉钩(12)，拉钩(12)穿过固定环(10)，并且在活动底盖(13)盖住量杯(9)时，拉钩(12)与固定环(10)无接触。

2.根据权利1所描述的装置，其特征在于：控制系统通过压力传感器(17)根据预先设置的时间定时测量量杯(9)中沙子的质量，并且控制上推杆电磁铁(8)和下推杆电磁铁(11)动作以配合沙子称重和沙子倾倒；开关板(7)在自身重力作用下保持打开状态，在测量量杯(9)中沙子的质量时，上推杆电磁铁(8)推杆伸出，推动开关板(7)关闭，上推杆电磁铁(8)的推杆在失电时推杆收缩在电磁铁内；量杯(9)中沙子称重完成一次，下推杆电磁铁(11)的推杆收缩，拉钩(12)拉动固定环(10)，使活动底盖(13)打开，量杯(9)中沙子流入到集沙桶(19)中，下推杆电磁铁(11)在失电时推杆伸出。