CN113791010A - 一种新型风沙仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型风沙仪。本发明运用了激光检测和红外摄像机监测两套系统配套使用，利用激光二极管的单列等间距排列，且利用激光的光学特性，响应速度快，运用光阻法原理，通过将光照强度变化转换成电压压降来显示沙尘的大小等理化性质，可以有效完成对不同高度层的沙含量的监测，测量的范围更广，而利用红外摄像机进行影像捕捉，实时抓拍，获得仪器内的沙尘图像，可以对图像进行数据分析处理，进一步获取风沙的相关数据，两套系统相互配合，完善监测方法，确保监测数据的准确。
Description
技术领域
本发明涉及风沙监测设备技术领域，具体为一种新型风沙仪。
背景技术
土地沙漠化是干旱区和半干旱区土地退化的主要类型之一，其主要外营力是风沙活动，反映土地沙漠化风沙活动的指标主要有风速、风向、沙通量等指标。地面风沙活动监测是土地沙漠化地面监测的主要内容，其主要是对风沙活动指标进行监测。
风沙流运动是风沙运动的主要形式和土地荒漠化的重要原因，它的运动直接导致土壤风蚀或堆积。研究风沙流运动规律和荒漠化土地的风蚀、堆积现象，需要借助仪器设备对沙尘天气和荒漠化土地进行长期的监测，而单位通风断面在单位时间内的流沙通量和风沙流总流量是研究风沙运动规律必不可少的一个参数，也是监测土壤风蚀强度和荒漠化程度的关键因子，其中需要用到定量测定风沙流流量的仪器。
发明内容
鉴于现有技术中所存在的问题，本发明公开了一种新型风沙仪，采用的技术方案是，设计了底座，所述底座上端通过轴承转动配合安装有旋转连接杆，所述旋转连接杆下端套在所述底座上端，避免风沙进入到内部影响转动，所述旋转连接杆上端固定连接有检测架，所述检测架为口字形且其中部方口右侧面安装有激光发射装置，左侧面安装有光源检测装置，所述检测架的中部方口右上角位置安装有两个红外摄像机，所述红外摄像机的镜头斜向下，风沙从检测架中穿过时会对激光发射装置的光束造成遮挡，通过光源检测装置检测激光发射装置所发出的光线来测定风沙量，红外摄像机斜向下布设，可以拍摄捕捉风沙影像，所述检测架上部镶嵌有红外摄像机电源模块，所述红外摄像机电源模块与所述红外摄像机电性连接，所述检测架下部开设有电控安装腔且其中安装有检测控制装置、电源装置、无线通信模块，所述电控安装腔开口处盖有盖板并通过螺丝固定，所述激光发射装置、所述光源检测装置、所述检测控制装置、所述电源装置、所述无线通信模块、所述红外摄像机之间电性连接，所述检测架顶部中间位置固定连接有导向翼板，所述导向翼板底面长边垂直与所述检测架的前后面，通过导向翼板可以使检测架在风沙中始终保持方口朝向风吹来的方向，使风沙能够垂直进入到检测架中。
作为本发明的一种优选方案，所述激光发射装置由四十个激光二极管竖向单列等间距排列组成，从而可以测量到不同高度的风沙含量。
作为本发明的一种优选方案，所述激光二极管竖向排列间距为5mm，其宽度也可根据实际检测需要做成调整。
作为本发明的一种优选方案，所述光源检测装置有四十个光源检测单元竖向单列等间距排列组成，所述光源检测单元与所述激光二极管在水平方向上一一对应，利用光源检测单元一一对应的接受激光二极管的光线，由检测控制装置完成光照强度与电压信号的转换，从而获取风沙量的相关信息。
本发明的有益效果：本发明运用了激光检测和红外摄像机监测两套系统配套使用，利用激光二极管的单列等间距排列，且利用激光的光学特性，响应速度快，运用光阻法原理，通过将光照强度变化转换成电压压降来显示沙尘的大小等理化性质，可以有效完成对不同高度层的沙含量的监测，测量的范围更广，而利用红外摄像机进行影像捕捉，实时抓拍，获得仪器内的沙尘图像，可以对图像进行数据分析处理，进一步获取风沙的相关数据，两套系统相互配合，完善监测方法，确保监测数据的准确。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的内部结构剖视图；
图3位本发明的检测架局部视图第一视图；
图4位本发明的检测架局部视图第二视图。
图中：1底座、2旋转连接杆、3检测架、4激光发射装置、401激光二极管、5电控安装腔、6导向翼板、7光源检测装置、701光源检测单元、8红外摄像机电源模块、9轴承、10检测控制装置、11电源装置、12无线通信模块、13红外摄像机。
具体实施方式
实施例1
如图1至图4所示，本发明的一种新型风沙仪，采用的技术方案是，设计了底座1，所述底座1上端通过轴承9转动配合安装有旋转连接杆2，所述旋转连接杆2下端套在所述底座1上端，避免风沙进入到内部影响转动，所述旋转连接杆2上端固定连接有检测架3，所述检测架3为口字形且其中部方口右侧面安装有激光发射装置4，左侧面安装有光源检测装置7，所述检测架3的中部方口右上角位置安装有两个红外摄像机13，所述红外摄像机13的镜头斜向下，风沙从检测架3中穿过时会对激光发射装置4的光束造成遮挡，通过光源检测装置7检测激光发射装置4所发出的光线来测定风沙量，红外摄像机13斜向下布设，可以拍摄捕捉风沙影像，根据实际需要，红外摄像机13的位置和数量可以进行调整，保证对风沙情况监测的全面和清晰，所述检测架3上部镶嵌有红外摄像机电源模块8，所述红外摄像机电源模块8与所述红外摄像机13电性连接，所述检测架3下部开设有电控安装腔5且其中安装有检测控制装置10、电源装置11、无线通信模块12，所述电控安装腔5开口处盖有盖板并通过螺丝固定，所述激光发射装置4、所述光源检测装置7、所述检测控制装置10、所述电源装置11、所述无线通信模块12、所述红外摄像机13之间电性连接，所述检测架3顶部中间位置固定连接有导向翼板6，所述导向翼板6底面长边垂直与所述检测架3的前后面，通过导向翼板6可以使检测架3在风沙中始终保持方口朝向风吹来的方向，使风沙能够垂直进入到检测架3中。
所述激光发射装置4由四十个激光二极管401竖向单列等间距排列组成，从而可以测量到不同高度的风沙含量。所述激光二极管401竖向排列间距为5mm，其宽度也可根据实际检测需要做成调整。所述光源检测装置7有四十个光源检测单元701竖向单列等间距排列组成，所述光源检测单元701与所述激光二极管401在水平方向上一一对应，利用光源检测单元701一一对应的接收激光二极管401的光线，由检测控制装置10完成光照强度与电压信号的转换，从而获取风沙量的相关信息。
本发明的工作原理：检测架3通过轴承9可以在底座1上转动，通过导向翼板6可以使检测架3在风沙中始终保持方口朝向风吹来的方向，使风沙能够垂直穿过到检测架3，风沙会对激光二极管401发出的光束造成遮挡，利用光源检测单元701一一对应的接收激光二极管401的光线，风沙含量的不同对光线的遮挡程度不同，那么光源检测单元701接收到的光线强度不同，由检测控制装置10完成光照强度与电压信号的转换，从而获取风沙量的相关信息，红外摄像机13可以拍摄捕捉风沙影像，将获取的相关信息通过无线通信模块12发送到后台控制中心，由工作人员对相关数据进行分析，便可获得风沙大小、沙含量等相关信息。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本文中未详细说明的部件及电路连接部分为现有技术。
上述虽然对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，而不具备创造性劳动的修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (4)
1.一种新型风沙仪，其特征在于：包括底座(1)，所述底座(1)上端通过轴承(9)转动配合安装有旋转连接杆(2)，所述旋转连接杆(2)下端套在所述底座(1)上端，所述旋转连接杆(2)上端固定连接有检测架(3)，所述检测架(3)为口字形且其中部方口右侧面安装有激光发射装置(4)，左侧面安装有光源检测装置(7)，所述检测架(3)的中部方口右上角位置安装有两个红外摄像机(13)，所述红外摄像机(13)的镜头斜向下，所述检测架(3)上部镶嵌有红外摄像机电源模块(8)，所述红外摄像机电源模块(8)与所述红外摄像机(13)电性连接，所述检测架(3)下部开设有电控安装腔(5)且其中安装有检测控制装置(10)、电源装置(11)、无线通信模块(12)，所述电控安装腔(5)开口处盖有盖板并通过螺丝固定，所述激光发射装置(4)、所述光源检测装置(7)、所述检测控制装置(10)、所述电源装置(11)、所述无线通信模块(12)、所述红外摄像机(13)之间电性连接，所述检测架(3)顶部中间位置固定连接有导向翼板(6)，所述导向翼板(6)底面长边垂直与所述检测架(3)的前后面。
2.根据权利要求1所述的一种新型风沙仪，其特征在于：所述激光发射装置(4)由四十个激光二极管(401)竖向单列等间距排列组成。
3.根据权利要求2所述的一种新型风沙仪，其特征在于：所述激光二极管(401)竖向排列间距为5mm。
4.根据权利要求3所述的一种新型风沙仪，其特征在于：所述光源检测装置(7)有四十个光源检测单元(701)竖向单列等间距排列组成，所述光源检测单元(701)与所述激光二极管(401)在水平方向上一一对应。
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|---|---|---|---|---|
| CN114414448A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-04-29 | 中国商用飞机有限责任公司 | 颗粒物浓度测量装置及测量方法 |
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