CN111229334B - 一种研究储雪大小和形状对储雪效果影响的实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种研究储雪大小和形状对储雪效果影响的实验装置，其实验腔室内底面水平安装有一组滑轨，每条滑轨上分别通过带驱动机构的滑块安装有一底板，底板上顶面的中心处安装有一称重装置，底板上方通过一组第一电动伸缩杆活动安装有一支撑板，支撑板上顶面上滑动安装有一堆雪容器，支撑板上顶面上沿水平方向一体成型有若干条凸块，堆雪容器下底面开设有与所述凸块相配合的滑槽，且每条凸块上顶面的右侧开设有一用于安装第二电动伸缩杆的安装槽，滑槽的内顶面上两侧分别开设有与所述第二电动伸缩杆配合使用的凹槽，两个凹槽内均安装一接近传感器。本发明实现了储雪大小和形状对储雪效果影响的实验研究，从而为制定合理的储雪方案提供了参考。

Description

一种研究储雪大小和形状对储雪效果影响的实验装置

技术领域

本发明涉及储雪技术研究领域，具体涉及一种研究储雪大小和形状对储雪效果影响的实验装置。

背景技术

储雪指按照低环境影响和经济性原则，利用绝热保温材料以巨型雪堆的方式将上个冬季的雪贮存起来以度过夏季。在全球变暖背景下，近年来极端天气气候事件频发，对室外雪场赛事的雪务保障工作带来挑战。

为了实现储雪方案的制定，厄需一种可以用来研究储雪大小和形状对储雪效果影响的实验装置。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种储雪大小和形状对储雪效果影响的实验装置。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种研究储雪大小和形状对储雪效果影响的实验装置，包括外框架，外框架内侧设置有真空隔热层，真空隔热层连接有真空泵，真空隔热层内侧设置有实验腔室，外框架与实验腔室通过内侧门和外侧门相连通，内侧门和外侧门中间设置有缓冲区，且内侧门和外侧门的侧面设置有密封垫圈，实验腔室内底面水平安装有一组滑轨，每条滑轨上分别通过带驱动机构的滑块安装有一底板，底板上顶面的中心处安装有一称重装置，底板上方通过一组第一电动伸缩杆活动安装有一支撑板，支撑板上顶面上滑动安装有一堆雪容器，支撑板上顶面上沿水平方向一体成型有若干条凸块，堆雪容器下底面开设有与所述凸块相配合的滑槽，且每条凸块上顶面的右侧开设有一用于安装第二电动伸缩杆的安装槽，滑槽的内顶面上两侧分别开设有与所述第二电动伸缩杆配合使用的凹槽，两个凹槽内均安装一接近传感器，还包括一PLC控制器，PLC控制器的输入端与接近传感器相连，输出端与第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、带驱动机构的滑块相连。

进一步地，为避免温湿度对实验结果产生影响，所述实验腔室的配置一智能温湿度调控系统，用于实现实验腔室内温湿度的控制。

进一步地，一组第一电动伸缩杆对称安装在称重装置两侧，且支撑板的下底面上开设有与第一电动伸缩杆相配合的开口槽。

进一步地，堆雪容器右侧面上开设有一带抽拉门的排雪口。

进一步地，密封垫圈的两端设置有矩形密封唇，矩形密封唇的中间设置有两个弧形密封唇，矩形密封唇高于弧形密封唇。

进一步地，堆雪容器内通过金属软管安装有若干精度为0.1°的pt100热电阻温度传感器，用于实现雪堆内温度的采集，与PLC控制器的输入端相连，PLC控制器接收数据，经显示屏显示。

进一步地，堆雪容器的内底面上固接有一呈四棱台的铁板，堆雪容器侧壁与底面的接触处开设有若干排水口。

进一步地，所述铁板上吸附有用于辅助雪堆成型的限位框，限位框的形状包括但不限于圆柱形、正方形、长方体、楔体，在完成雪堆堆砌后，可直接取出限位框。

本发明具有以下有益效果：

1实现了储雪大小和形状对储雪效果影响的实验研究，从而为制定合理的储雪方案提供了参考。

2减少了外部条件如温湿度对实验结果的影响，从而提高了实验结果的精确度。

附图说明

图1为本发明实施例一种研究储雪大小和形状对储雪效果影响的实验装置。

图2为本发明实施例处于称重状态时的局部结构示意图。

图3为本发明实施例处于排雪装置时的局部结构示意图。

图4为本发明实施例中密封垫圈的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1-图3所示，本发明实施例提供了一种研究储雪大小和形状对储雪效果影响的实验装置，包括外框架1，外框架1内侧设置有真空隔热层2，真空隔热层2连接有真空泵3，真空隔热层2内侧设置有实验腔室4，外框架1与实验腔室4通过内侧门5和外侧门6相连通，内侧门5和外侧门6中间设置有缓冲区7，且内侧门5和外侧门6的侧面设置有密封垫圈8，实验腔室4内底面水平安装有一组滑轨9，每条滑轨9上分别通过带驱动机构的滑块10安装有一底板12，底板12上顶面的中心处安装有一称重装置13，底板12上方通过一组第一电动伸缩杆17活动安装有一支撑板14，支撑板14上顶面上滑动安装有一堆雪容器19，支撑板14上顶面上沿水平方向一体成型有若干条凸块15，堆雪容器19下底面开设有与所述凸块15相配合的滑槽，且每条凸块15上顶面的右侧开设有一用于安装第二电动伸缩杆16的安装槽，滑槽的内顶面上两侧分别开设有与所述第二电动伸缩杆16配合使用的凹槽11，右侧的凹槽11用于实现堆雪容器的限位，左侧的凹槽11用于实现堆雪容器的限位以及抬起操作，两个凹槽11内均安装一接近传感器，还包括一PLC控制器，PLC控制器的输入端与接近传感器相连，输出端与第一电动伸缩杆17、第二电动伸缩杆16、带驱动机构的滑块10相连。

为避免温湿度对实验结果产生影响，所述实验腔室4的配置一智能温湿度调控系统，用于实现实验腔室4内温湿度的控制。

本实施例中，一组第一电动伸缩杆17对称安装在称重装置13两侧，且支撑板14的下底面上开设有与第一电动伸缩杆17相配合的开口槽，通过第一电动伸缩杆17的设置，可以实现支撑板14与称重装置13的分离操作，从而便于后期的排雪操作。

本实施例中，堆雪容器19右侧面上开设有一带抽拉门18的排雪口，在排雪时，堆雪容器19由于第二电动伸缩杆的支撑抬高，从而处于倾斜状态，此时，拉开抽拉门18，即可快速的完成排雪操作。

本实施例中，如图4所示，密封垫圈8的两端设置有矩形密封唇21，矩形密封唇21的中间设置有两个弧形密封唇20，矩形密封唇21高于弧形密封唇20，从而可以提高实验腔室的密封性，减少外界因素对实验结果的隐形。

本实施例中，堆雪容器19内通过金属软管安装有若干精度为0.1°的pt100热电阻温度传感器，用于实现雪堆内温度的采集，与PLC控制器的输入端相连，PLC控制器接收数据，经显示屏显示。

本实施例中，堆雪容器19的内底面上固接有一呈四棱台的铁板，堆雪容器19侧壁与底面的接触处开设有若干排水口，从而实现积雪融化所产生的雪水的排出。

本实施例中，所述铁板上吸附有用于辅助雪堆成型的限位框，限位框的形状包括但不限于圆柱形、正方形、长方体、楔体，在完成雪堆堆砌后，可直接取出限位框，从而可以方便雪堆的堆砌，在研究储雪大小质量对储雪效果的影响时，采用形状且尺寸相同的限位框，在研究形状对储雪效果影响时，选用不同的限位框，但是需保证储雪质量相等。

值得注意的是，在堆雪容器19整个位于实验腔室4外时，滑块仍然位于滑轨内。

本具体实施使用时，首先打开内侧门5和外侧门6，通过PLC控制器启动带驱动机构的滑块推动底板12带动堆雪容器19整个移动至实验腔室4外，然后启动第一电动伸缩杆17缩回，带动支撑板14下降，支撑板14与称重装置完全接触后，第一电动伸缩杆17继续缩回，直至第一电动伸缩杆与支撑板14完全分离，然后根据研究对象进行限位框的选择及安装，完成后，即可进行堆雪操作，直至储雪充满整个限位框，待雪堆形态稳定一段时间后，即可取掉限位框，整个堆雪过程中可以通过观察称重装置的称重结果实现雪堆质量的直接获取，同时可以通过金属软管调整温度传感器所在的位置，使得其可以完全包裹在雪堆内，然后启动带驱动机构的滑块推动底板12带动堆雪容器19整个移动至实验腔室4内，关闭内侧门5和外侧门6，通过PLC控制器启动真空泵，并启动智能温湿度调控系统实现实验腔室4内温湿度的调节，即可进行实验，通过观察称重装置的称重结果以及温度传感器所检测的数据，即可获取到相应的实验结果，完成实验后，启动第一电动伸缩17伸开，使得称重装置与支撑板分离，打开内侧门5和外侧门6，所得第二电动伸缩缩回，手动拖动堆雪容器19向外移动，当第二电动伸缩杆与左侧凹槽内的接近传感器接近时，第二电动伸缩自动展开插入凹槽，实现堆雪容器19的抬起操作，使得堆雪容器19处于倾斜的状态，此时，拉开抽拉门18，即可快速的完成排雪操作，完成排雪操作后，使得第二电动伸缩杆的复位，通过手动向内推动堆雪容器19，当右侧凹槽内的接近传感器接近时，第二电动伸缩自动展开插入凹槽，实现堆雪容器19的限位操作。同时，本具体实施还可以用来进行隔热装置结构与储雪效果影响的研究，增加铺设隔热装置的步骤即可实现。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (4)

1.一种研究储雪大小和形状对储雪效果影响的实验装置，其特征在于：包括外框架（1），外框架（1）内侧设置有真空隔热层（2），真空隔热层（2）连接有真空泵（3），真空隔热层（2）内侧设置有实验腔室（4），外框架（1）与实验腔室（4）通过内侧门（5）和外侧门（6）相连通，内侧门（5）和外侧门（6）中间设置有缓冲区（7），且内侧门（5）和外侧门（6）的侧面设置有密封垫圈（8），实验腔室（4）内底面水平安装有一组滑轨（9），每条滑轨（9）上分别通过带驱动机构的滑块（10）安装有一底板（12），底板（12）上顶面的中心处安装有一称重装置（13），底板（12）上方通过一组第一电动伸缩杆（17）活动安装有一支撑板（14），支撑板（14）上顶面上滑动安装有一堆雪容器（19），支撑板（14）上顶面上沿水平方向一体成型有若干条凸块（15），堆雪容器（19）下底面开设有与所述凸块（15）相配合的滑槽，且每条凸块（15）上顶面的右侧开设有一用于安装第二电动伸缩杆（16）的安装槽，滑槽的内顶面上两侧分别开设有与所述第二电动伸缩杆（16）配合使用的凹槽（11），两个凹槽（11）内均安装一接近传感器，还包括一PLC控制器，PLC控制器的输入端与接近传感器相连，输出端与第一电动伸缩杆（17）、第二电动伸缩杆（16）、带驱动机构的滑块（10）相连；

为避免温湿度对实验结果产生影响，所述实验腔室（4）的配置一智能温湿度调控系统，用于实现实验腔室（4）内温湿度的控制；

一组第一电动伸缩杆（17）对称安装在称重装置（13）两侧，且支撑板（14）的下底面上开设有与第一电动伸缩杆（17）相配合的开口槽；

堆雪容器（19）右侧面上开设有一带抽拉门（18）的排雪口；

密封垫圈（8）的两端设置有矩形密封唇（21），矩形密封唇（21）的中间设置有两个弧形密封唇（20），矩形密封唇（21）高于弧形密封唇（20）。

2.根据权利要求1所述的一种研究储雪大小和形状对储雪效果影响的实验装置，其特征在于：堆雪容器（19）内通过金属软管安装有若干精度为0.1℃的pt100热电阻温度传感器，用于实现雪堆内温度的采集，与PLC控制器的输入端相连，PLC控制器接收数据，经显示屏显示。

3.根据权利要求1所述的一种研究储雪大小和形状对储雪效果影响的实验装置，其特征在于：堆雪容器（19）的内底面上固接有一呈四棱台的铁板，堆雪容器（19）侧壁与底面的接触处开设有若干排水口。

4.根据权利要求3所述的一种研究储雪大小和形状对储雪效果影响的实验装置，其特征在于：所述铁板上吸附有用于辅助雪堆成型的限位框，限位框的形状包括长方体、楔体，在完成雪堆堆砌后，可直接取出限位框。

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