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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