CN112033630B - 一种旋转式组合梯度集沙仪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种旋转式组合梯度集沙仪,用于沙尘的收集,便于计算沙通量。其特征是固定保护支架上分别装有菱形状,顶角为45˚,上下叠加、倾斜组合式集沙盒,组合式集沙盒一侧为进沙口,另一侧为排气口,排气口上罩有400目不锈钢阻沙排气网,组合式集沙盒设有输沙通道,沙尘由输沙通道汇集的固定式集沙漏嘴,伸入到保护桶内的集沙瓶中。固定保护支架底部装有上下连接法兰,用螺钉将上下连接法兰与水平圆盘紧固;本发明为计算沙通量提供了梯度沙尘组合式的集沙器,研究输沙率与风速及沙粒粒度之间的关系,分析尘粒的大小和物理——化学性质为研究输沙率与风速及沙粒粒度之间的关系,分析尘粒的大小和物理——化学性质提供了技术支撑。

Description

一种旋转式组合梯度集沙仪
技术领域
本发明涉及一种测量大气尘输送过程巾沙尘水平沙通量的器具。具体是指一种旋转式组合梯度集沙仪。
背景技术
我国是世界上沙漠及沙漠化土地最多的国家之一。广泛分布于干旱、半干旱和半湿润地区的沙漠,戈壁与风蚀劣地、沙地和沙漠化土地,在强风的作用下,裏挟沙粒形成沙尘暴或风沙流,沙粒跃移是造成各种风沙危害的重要原因。要科学有效地防止风沙危害必须了解风沙颗粒运动,特别是风沙颗粒跃移运动的机制。风沙流运动是由众多颗粒组成的风沙流,风沙运动一旦发生,即表现为风沙流。输沙量(率)是风沙流研究的核心问题,收集风沙流的输沙量必须要有收集器。中国专利公开ZL01222214.3、ZL01202733.2、ZL97229178.4沙尘收集器,这些收集器的主要收集贴近地表20cm高的风沙流,每个进沙口通过输沙通道与收集瓶连接,收集沙尘。这些收集器结构复杂,加工难度大,不能反映沙质地表、土壤风蚀地表、防护林带不定风向、不同强度、不同梯度沙粒跃移的输沙量。因此研制一种能旋转、收集不定风向、不同梯度的仪器很有必要。
发明内容
基于上述,本发明旨在提供种旋转式组合梯度集沙仪,利用风向标随风地转动,带动集沙仪与水平圆盘地转动,在大气中以水平方向运动的沙尘进入集尘盒,通过对集尘盒内的气流泄压,沙尘沉积于集沙盒内,通过称量盒内的沙尘量,可以计算单位面积的沙通量。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种旋转式组合梯度集沙仪,由进沙口、固定式集沙漏嘴、组合式集沙盒、排气口、400目不锈钢阻沙排气网、集沙瓶、沙尘、风向舵、风向标、平衡锤、固定保护支架、螺钉、不锈钢保护外桶、桶把手、防沙保护套、水平圆盘、旋转法兰盘、轴承套、轴承固定中心可调架、旋转轴、防尘旋转轴承、固定旋转定位支架、蠕移集沙盒16方位、上下连接法兰、挡板、旋转缝隙沙尘蠕移进沙口构成,固定保护支架顶部装有风向舵、风向标和平衡锤,风向舵、风向标和平衡锤通过固定夹与固定保护支架连接,用螺钉拧紧;固定保护支架上装有菱形状,顶角为45˚,上下叠加、倾斜组合式集沙盒,组合式集沙盒顶角的一侧为进沙口,另一侧顶角处封闭,封闭处顶角上方为排气口,排气口上罩有400目不锈钢阻沙排气网,固定保护支架底部装有上下连接法兰,用螺钉将上下连接法兰与水平圆盘紧固;固定架底部的组合式集沙盒设有输沙通道,输沙通道连接固定式集沙漏嘴,固定式集沙漏嘴通过不锈钢保护外桶上的水平圆盘,伸入到不锈钢保护外桶内的集沙瓶中,集沙瓶卡在挡板间,集沙瓶与固定式集沙漏嘴间设有防沙保护套,集沙瓶底部置有旋转法兰盘,固定旋转定位支架分别与水平圆盘和旋转法兰盘连接,旋转法兰盘底部有轴承套、旋转轴和防尘旋转轴承、轴承套和不锈钢保护外桶间设置轴承固定中心可调架,不锈钢保护外桶与水平圆盘有旋转缝隙沙尘蠕移进沙口,蠕移集沙盒16方位、分别位于不锈钢保护外桶两侧,盒口正对旋转缝隙沙尘蠕移进沙口。
本发明的优点:
1、设计新颖,通过固定夹和螺钉将风向舵、风向标和平衡锤与固定保护支架有机连接,再通过螺钉将将上下连接法兰与水平圆盘紧固,为拆卸组装集沙仪提供了方便。
2、集沙盒顶角的一侧为进沙口,另一侧顶角处封闭,直接可从集沙盒获取分析的沙样,克服现有技术从地下保护桶取样不便的缺陷。
3、集沙瓶与固定式集沙漏嘴间设有防沙保护套,蠕移集沙盒16方位正对旋转缝隙沙尘蠕移进沙口,防止流沙进入集沙瓶,提高集沙仪收集沙尘量的准确性。
4、结构简单,实用性强,成本低,可广泛应用于环保、气象、地理、地质、交通、农业和林业等部门,为治理大气污染提供科学依据。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为图1中集沙盒示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案再作进一步说明:
如图1-2所示,一种旋转式组合梯度集沙仪,由进沙口1、固定式集沙漏嘴2、组合式集沙盒3、排气口4、400目不锈钢阻沙排气网5、集沙瓶6、沙尘7、风向舵8、风向标9、平衡锤10、固定保护支架11、螺钉12、不锈钢保护外桶13、把手14、防沙保护套15、水平圆盘16、旋转法兰盘17、轴承套18、轴承固定中心可调架19、旋转轴20、防尘旋转轴承21、固定旋转定位支架22、蠕移集沙盒16方位23、上下连接法兰24、挡板25、旋转缝隙沙尘蠕移进沙口26构成,固定保护支架11顶部装有风向舵8、风向标9和平衡锤10,风向舵8、风向标9和平衡锤10通过螺钉拧紧的固定夹与固定保护支架17连接;固定保护支架17上装有菱形状,顶角为45˚,上下叠加倾斜组合式集沙盒3,组合式集沙盒3顶角的一侧为20mm × 50mm进沙口1,另一侧顶角处封闭,封闭处顶角上方为排气口4,排气口4上罩有400目不锈钢阻沙排气网5,固定保护支架17底部装有上下连接法兰24,用螺钉12将上下连接法兰24与水平圆盘16紧固;呈一体。固定架底部的组合式集沙盒3设有输沙通道,输沙通道连接固定式集沙漏嘴2,固定式集沙漏嘴2通过不锈钢保护外桶13上的水平圆盘16,伸入到不锈钢保护外桶13内的集沙瓶6中,集沙瓶6卡在挡板25间,集沙瓶6与固定式集沙漏嘴2间设有防沙保护套15,为了防止沙尘进入集沙瓶6,保证收集沙尘量的准确性。集沙瓶6底部装有旋转法兰盘17,固定旋转定位支架22分别与水平圆盘16和旋转法兰盘17连接,旋转法兰盘17底部有轴承套18、旋转轴20和防尘旋转轴承21,轴承套18和不锈钢保护外桶13间设置轴承固定中心可调架19始终使旋转法兰盘17、轴承套18、旋转轴20和防尘旋转轴承21处于不锈钢保护外桶13中心位置,不宜不锈钢保护外桶13接触;从风向舵8、风向标9和平衡锤10至水平圆盘16,从水平圆盘16至轴承固定中心可调架19装配呈一体,保证组合式集沙盒3平稳旋转收集沙尘7。不锈钢保护外桶13与水平圆盘16有旋转缝隙沙尘蠕移进沙口26,蠕移集沙盒16方位23、分别位于不锈钢保护外桶13两侧,盒口正对旋转缝隙沙尘蠕移进沙口26,蠕移集沙盒16方位23便于收集从旋转缝隙沙尘蠕移进沙口26进入不锈钢保护外桶13内的沙尘7。不锈钢保护外桶13外壁有桶把手14便于移动不锈钢保护外桶13。
当刮起大风时,沙尘在风的作用下,通过风向舵8、风向标9和平衡锤10的转动,带动组合式集沙盒3和旋转法兰盘17上集沙瓶6的转动,组合式集沙盒3可以收集不同方向进入盒中的沙粒。
沙尘分别进入不同梯度的进沙口1,同时,进入收集盒3的气流,气流从集沙盒开口进入,涡旋之后从400目不锈钢阻沙排气网5排出,减小了收集室气流速度。沙尘7依靠自重落入集沙盒顶角底部,进入固定架底部的组合式集沙盒3沙粒通过输沙通道连接的固定式集沙漏嘴2流入保护桶10内的集沙瓶6。风向改变,风向舵8、风向标9和平衡锤10随之改变,组合式集沙盒3可以收集不同方向进入不同梯度盒中的沙粒。
风停止后,打开保护桶13上的水平圆盘16, 从保护桶13取出集沙瓶6,重新安装集沙瓶6,准备下一轮起风沙尘的收集。
取回集沙瓶6,然后对集沙瓶6和集沙盒擒获到的沙尘称重,可对集沙盒开口面积的沙尘分布计算单位面积所输送的沙量, 以沙通量为指标,建立在风动力条件下,研究输沙率与风速及沙粒粒度之间的关系,分析尘粒的大小、形状和物理——化学性质,有助于了解微尘的分布规律及成份;为进一步认知沙质地表、土壤风蚀地表风沙流提供资料积累。

Claims (1)

1.一种旋转式组合梯度集沙仪,由进沙口(1)、固定式集沙漏嘴(2)、组合式集沙盒(3)、排气口(4)、400目不锈钢阻沙排气网(5)、集沙瓶(6)、沙尘(7)、风向舵(8)、风向标(9)、平衡锤(10)、固定保护支架(11)、螺钉(12)、不锈钢保护外桶(13)、桶把手(14)防沙保护套(15)、水平圆盘(16)、旋转法兰盘(17)、轴承套(18)、轴承固定中心可调架(19)、旋转轴(20)、防尘旋转轴承(21)、固定旋转定位支架(22)、蠕移集沙盒16方位(23)、上下连接法兰(24)、挡板(25)、旋转缝隙沙尘蠕移进沙口(26)构成,固定保护支架(11)顶部装有风向舵(8)、风向标(9)和平衡锤(10),风向舵(8)、风向标(9)和平衡锤(10)通过固定夹与固定保护支架(11 )连接,用螺钉拧紧;固定保护支架(11 )上装有菱形状,顶角为45˚,上下叠加倾斜组合式集沙盒(3),组合式集沙盒(3)顶角的一侧为进沙口(1),另一侧顶角处封闭,封闭处顶角上方为排气口(4),排气口(4)上罩有不锈钢阻沙排气网(5),固定保护支架(11 )底部装有上下连接法兰(24),用螺钉(12)将上下连接法兰(24)与水平圆盘(16)紧固;固定架底部的组合式集沙盒(3)设有输沙通道,输沙通道连接固定式集沙漏嘴(2),固定式集沙漏嘴(2)通过不锈钢保护外桶(13)上的水平圆盘(16),伸入到不锈钢保护外桶(13)内的集沙瓶(6)中,集沙瓶(6)卡在挡板(25)间,集沙瓶(6)与固定式集沙漏嘴(2)间设有防沙保护套(15),集沙瓶(6)底部置有旋转法兰盘(17),固定旋转定位支架(22)分别与水平圆盘(16)和旋转法兰盘(17)连接,旋转法兰盘(17)底部有轴承套(18)、旋转轴(20)和防尘旋转轴承(21)、轴承套(18)和不锈钢保护外桶(13)间设置轴承固定中心可调架(19),其特征是:不锈钢保护外桶(13)与水平圆盘(16)有旋转缝隙沙尘蠕移进沙口(26),蠕移集沙盒16方位(23)、分别位于不锈钢保护外桶(13)两侧,盒口正对旋转缝隙沙尘蠕移进沙口(26)。
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