CN110031177A - 一种可调角度提高测量精度的风沙监测仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可调角度提高测量精度的风沙监测仪，包括数个集沙器通过支撑杆连接而成，将集沙器固定在连接有螺栓轴承的支撑臂前端，支撑臂后端固定支架交错固定在支撑杆上；所述集沙器包括集沙舱、底托、进风口、出风口、二级拦沙网、风向翼、风向翼连接杆，还包括顶盖、角度调节器、螺栓轴承、一级拦沙网、扰流片，所述顶盖设置于集沙舱的顶部，所述角度调节器与底托连接，且设置于螺栓轴承的上部，所述一级拦沙网设置于顶盖的下部，所述扰流片设置于进风口内部，所述集沙舱前部设计成斜面。本发明解决了如何提高集沙器的测量精度，增加仪器的监测适用范围的实际技术问题，使用方便，实用性强。
Description
【技术领域】
本发明涉及风沙监测仪器，特别涉及可调角度及增加断面设置密度，可提高测量精度的风沙监测仪器。
【背景技术】
现有技术的风沙监测仪：风沙监测仪的集沙器采用进风口窄，出风口宽的横置梯台的结构形式，尾部连接风向翼，中部设计转动轴套外切于圆柱形支撑杆，使集沙器转动，保证进风口断面与风沙流动方向始终保持垂直，风沙进入断面面积较小的进风口，在集沙舱形成紊流，风速下降，带动风沙悬移的风能降低，在拦沙网的共同作用下，风沙沉积于集沙舱内，气流则从集沙器上部的拦沙网出风口处排出。配合风速测定仪推算在单位时间内，某实验断面的风沙通量。
存在的问题：(1)在风沙通量监测过程中，受集沙器容器本身高度的影响，限制了待测风沙断面高度可设置的梯度密度；(2)受地形的影响，集沙器不能调节角度使进风口与风沙流动方向垂直；(3)受外界杂物干扰影响，集沙器暴露的顶部出风口，易被上层断面降落的风沙干扰增加测量误差及被外界其他偶然降落的杂物堵住造成集沙器收集风沙的功能失效；(4)集沙器内部没有有效降低风速的装置，使集沙舱集沙效率低下，增加测量误差。
【发明内容】
本发明提供一种可调角度提高测量精度的风沙监测仪，以解决如何提高集沙器的测量精度，增加仪器的监测适用范围的实际技术问题。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种可调角度提高测量精度的风沙监测仪，包括数个集沙器通过支撑杆连接而成，将集沙器固定在连接有螺栓轴承的支撑臂前端，支撑臂后端固定支架交错固定在支撑杆上；所述集沙器包括集沙舱、底托、进风口、出风口、二级拦沙网、风向翼、风向翼连接杆，还包括顶盖、角度调节器、螺栓轴承、一级拦沙网、扰流片，所述顶盖设置于集沙舱的顶部，所述角度调节器与底托连接，且设置于螺栓轴承的上部，所述一级拦沙网设置于顶盖的下部，所述扰流片设置于进风口内部，所述集沙舱前部设计成斜面。
进一步地，所述一级拦沙网为60目。
进一步地，所述二级拦沙网设置于出风口处。
进一步地，所述二级拦沙网为60目。
进一步地，所述扰流片与集沙器底部成45°。
进一步地，所述扰流片连续设置3层。
进一步地，所述集沙器为4个。
本发明通过对现有技术的风沙监测仪进行优化设计，具有下述效果：
(1)将集沙器固定在连接有螺栓轴承的支撑臂前端，不仅提高了集沙器转动灵敏度，而支撑臂后端固定支架交错固定在支撑杆上，还增加了风沙断面高度可设置的梯度密度。
(2)在集沙器底座增加角度调节器，可使集沙器适应不同地形的实验需要，调整集沙器进风口的角度，保证进风口断面与风沙流动方向垂直。
(3)集沙器加装顶盖可以有效减少在低断面处，紧邻待测断面的上断面风沙的偶然沉积，增大待测断面飞沙通量的测量误差。减小外界杂物附着于集沙器的飞沙过滤网，造成网孔堵塞，使集沙器收集风沙的功能失效。
(4)除了在集沙器顶盖下部设置60目一级拦沙网，在集沙器出风口又增设一道60目二级拦沙网降风拦沙，增加测量精度。
(5)集沙器进风口内部连续设置3层与集沙器底部成45°扰流片，使进入的气流产生紊流，相互摩擦，抵消风能，降低风速，高效沉降风沙。
(6)根据流体力学原理，将集沙器集沙舱前部设计成斜面，可使相同时间内，气流流经集沙舱下部的路程长于集沙器顶盖，获得一个向下的气流压力(负升力)，有效增强在强风天气条件下风沙监测仪的整体稳定性。
【附图说明】
图1是现有技术的风沙监测仪集沙器侧视图；
图2是现有技术的风沙监测仪集沙器俯视图；
图3是现有技术的风沙监测仪集沙器三维渲染图；
图4是现有技术的风沙监测仪三维渲染图；
图5是本发明的可调角度提高测量精度的风沙监测仪集沙器侧视图；
图6是本发明的可调角度提高测量精度的风沙监测仪集沙器俯视图；
图7是本发明的可调角度提高测量精度的风沙监测仪集沙器三维渲染图；
图8是本发明的可调角度提高测量精度的风沙监测仪支撑杆与支撑臂侧视图；
图9是本发明的可调角度提高测量精度的风沙监测仪支撑杆与支撑臂俯视图；
图10是本发明的可调角度提高测量精度的风沙监测仪三维渲染图。
【具体实施方式】
下面对本发明内容进行详细说明。
实施例1
一种可调角度提高测量精度的风沙监测仪，包括4个集沙器1通过支撑臂2与支撑杆3连接而成，将集沙器1固定在连接有螺栓轴承1-10的支撑臂2前端，支撑臂2后端的固定支架4交错固定在支撑杆3上，风沙监测仪的底部设置有底座5。集沙器包括集沙舱1-1、底托1-2、进风口1-3、出风口1-4、二级拦沙网1-5、风向翼1-6、风向翼连接杆1-7，还包括顶盖1-8、角度调节器1-9、螺栓轴承1-10、一级拦沙网1-11、扰流片1-12，所述顶盖1-8设置于集沙舱1-1的顶部，所述角度调节器1-9与底托1-2连接，且设置于螺栓轴承1-10的上部，所述一级拦沙网1-11设置于顶盖1-8的下部，所述扰流片1-12设置于进风口1-4内部，扰流片1-12连续设置3层且与集沙器底部成45°，所述集沙舱1-1前部设计成斜面。
所述二级拦沙网1-5设置于出风口1-4处，所述一级拦沙网1-11和二级拦沙网1-5均为60目。
本发明的技术原理：
现有技术的风沙监测仪的见图1-4，其包括数个集沙器1通过支撑杆3连接而成，每个集沙器1通过方形转动轴套a和集沙器止动环套b固定在支撑杆3上，集沙器包括集沙舱1-1、底托1-2、进风口1-3、出风口1-4、二级拦沙网1-5、风向翼1-6、风向翼连接杆1-7。
现有技术的风沙监测仪的集沙器采用进风口窄，出风口宽的横置梯台的结构形式，尾部连接风向翼，中部设计转动轴套外切于圆柱形支撑杆，使集沙器转动，保证进风口断面与风沙流动方向始终保持垂直，风沙进入断面面积较小的进风口，在集沙舱形成紊流，风速下降，带动风沙悬移的风能降低，在拦沙网的共同作用下，风沙沉积于集沙舱内，气流则从集沙器上部的拦沙网出风口处排出。配合风速测定仪推算在单位时间内，某实验断面的风沙通量。
现有技术的风沙监测仪存在的问题：(1)在风沙通量监测过程中，受集沙器容器本身高度的影响，限制了待测风沙断面高度可设置的梯度密度；(2)受地形的影响，集沙器不能调节角度使进风口与风沙流动方向垂直；(3)受外界杂物干扰影响，集沙器暴露的顶部出风口，易被上层断面降落的风沙干扰增加测量误差及被外界其他偶然降落的杂物堵住造成集沙器收集风沙的功能失效；(4)集沙器内部没有有效降低风速的装置，使集沙舱集沙效率低下，增加测量误差。
本发明为了解决角度和提高测量精度等技术问题，对现有技术的风沙监测仪进行了优化设计，见图5-10，具体如下：
将集沙器1固定在连接有螺栓轴承1-10的支撑臂2前端，支撑臂2后端的固定支架4交错固定在支撑杆3上，风沙监测仪的底部设置有底座5。集沙器包括集沙舱1-1、底托1-2、进风口1-3、出风口1-4、二级拦沙网1-5、风向翼1-6、风向翼连接杆1-7，还包括顶盖1-8、角度调节器1-9、螺栓轴承1-10、一级拦沙网1-11、扰流片1-12，所述顶盖1-8设置于集沙舱1-1的顶部，所述角度调节器1-9与底托1-2连接，且设置于螺栓轴承1-10的上部，所述一级拦沙网1-11设置于顶盖1-8的下部，所述扰流片1-12设置于进风口1-4内部，扰流片1-12连续设置3层且与集沙器底部成45°，所述集沙舱1-1前部设计成斜面。
所述二级拦沙网1-5设置于出风口1-4处，所述一级拦沙网1-11和二级拦沙网1-5均为60目。
本发明通过对现有技术的风沙监测仪进行优化设计，具有下述效果：
(1)将集沙器固定在连接有螺栓轴承的支撑臂前端，不仅提高了集沙器转动灵敏度，而支撑臂后端固定支架交错固定在支撑杆上，还增加了风沙断面高度可设置的梯度密度。
(2)在集沙器底座增加角度调节器，可使集沙器适应不同地形的实验需要，调整集沙器进风口的角度，保证进风口断面与风沙流动方向垂直。
(3)集沙器加装顶盖可以有效减少在低断面处，紧邻待测断面的上断面风沙的偶然沉积，增大待测断面飞沙通量的测量误差。减小外界杂物附着于集沙器的飞沙过滤网，造成网孔堵塞，使集沙器收集风沙的功能失效。
(4)除了在集沙器顶盖下部设置60目一级拦沙网，在集沙器出风口又增设一道60目二级拦沙网降风拦沙，增加测量精度。
(5)集沙器进风口内部连续设置3层与集沙器底部成45°扰流片，使进入的气流产生紊流，相互摩擦，抵消风能，降低风速，高效沉降风沙。
(6)根据流体力学原理，将集沙器集沙舱前部设计成斜面，可使相同时间内，气流流经集沙舱下部的路程长于集沙器顶盖，获得一个向下的气流压力(负升力)，有效增强在强风天气条件下风沙监测仪的整体稳定性。
本发明的技术在提高风沙通量监测精度上效果显著。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (7)
1.一种可调角度提高测量精度的风沙监测仪，包括数个集沙器通过支撑杆连接而成，其特征在于：将集沙器固定在连接有螺栓轴承的支撑臂前端，支撑臂后端固定支架交错固定在支撑杆上；所述集沙器包括集沙舱、底托、进风口、出风口、二级拦沙网、风向翼、风向翼连接杆，还包括顶盖、角度调节器、螺栓轴承、一级拦沙网、扰流片，所述顶盖设置于集沙舱的顶部，所述角度调节器与底托连接，且设置于螺栓轴承的上部，所述一级拦沙网设置于顶盖的下部，所述扰流片设置于进风口内部，所述集沙舱前部设计成斜面。
2.根据权利要求1所述的可调角度提高测量精度的风沙监测仪，其特征在于：所述一级拦沙网为60目。
3.根据权利要求1所述的可调角度提高测量精度的风沙监测仪，其特征在于：所述二级拦沙网设置于出风口处。
4.根据权利要求3所述的可调角度提高测量精度的风沙监测仪，其特征在于：所述二级拦沙网为60目。
5.根据权利要求1所述的可调角度提高测量精度的风沙监测仪，其特征在于：所述扰流片与集沙器底部成45°。
6.根据权利要求5所述的可调角度提高测量精度的风沙监测仪，其特征在于：所述扰流片连续设置3层。
7.根据权利要求1所述的可调角度提高测量精度的风沙监测仪，其特征在于：所述集沙器为4个。
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