CN115077842B - 一种尘卷风模拟发生实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于尘卷风模拟实验技术领域，具体为一种尘卷风模拟发生实验装置，包括尘卷风发生系统、数据采集系统和控制系统，其特征在于，所述尘卷风发生系统包括地槽、地磅秤、轨道立柱、十字横梁、地轨和四个鼓风机塔，所述鼓风机塔由调向塔柱、牵引小车、九个鼓风机和风机固定架组成，所述地槽采用环形钢筋混凝土结构，直径10m，深2m，埋设于沙地内，顶部高于沙地表0.5m，所述地磅秤采用圆形表面，直径10m，使该实验装置可激发形成尘卷风，并机动灵活的控制尘卷风的尺度大小，性能可靠，实现对尘卷风形成近地层气象条件、内部气象要素及沙尘气溶胶排放量的可控观测，提升对于尘卷风发生、发展、消亡机理，及沙尘气溶胶排放量的认识。
Description
技术领域
本发明涉及尘卷风模拟实验技术领域，具体为一种尘卷风模拟发生实验装置。
背景技术
沙尘气溶胶不仅影响天气和气候，而且对海洋生态及全球物质循环具有重要作用。目前，沙尘暴、扬沙等沙尘天气过程被认为是大气中沙尘气溶胶的主要来源。然而，无沙尘天气发生的晴日、微风天气条件下，沙漠地区气溶胶浓度有时依然很高。这暗示除了沙尘天气过程外，还存在其他沙尘气溶胶的排放方式。
经研究发现，尘卷风是另一种重要的沙尘气溶胶排放方式。在晴朗、弱风的天气条件下，由于太阳辐射导致地表温度的局部剧烈增温，形成了小尺度的倒状或者柱状的热对流漩涡，高速气流漩涡将地表沙尘卷扬至高空，其对大气沙尘气溶胶的贡献不容忽视。然而，由于尘卷风时间尺度小、突发性强、出现位置不固定、移动速度快等因素，对于尘卷风的观测一直难以大规模开展，并造成对尘卷风发生、发展和消亡机理认识的不深入，及其引发的沙尘气溶胶排放难以量化。基于此，设计了一款新型的尘卷风模拟发生实验装置，该装置就是一种人为模拟尘卷风发生及形成的装置，实现对尘卷风形成近地层气象条件及内部气象要素的实时观测，提升对于尘卷风发生、发展和消亡机理的认识，为后期尘卷风的数值模拟研究及评估其引发的沙尘气溶胶排放能力提供基础参数。从而弥补目前大气沙尘气溶胶排放途径缺失的缺陷，进而为准确评估大气沙尘气溶胶的一系列气候效应提供支撑。
发明内容
本发明的目的在于提供一种尘卷风模拟发生实验装置，以解决上述背景技术中提出的目前还未有尘卷风模拟实验装置，依靠该装置可增强对尘卷风发生、发展、消亡机理，及其引发的沙尘气溶胶排放的认识。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种尘卷风模拟发生实验装置，所述尘卷风发生系统包括地槽、地磅秤、轨道立柱、十字横梁、地轨和四个鼓风机塔，所述鼓风机塔由调向塔柱、牵引小车、九个鼓风机和风机固定架组成，所述地槽采用环形钢筋混凝土结构，直径10m，深2m，埋设于沙地内，顶部高于沙地表0.5m，所述地磅秤采用圆形表面，深2m，安装于地槽的底部，所述轨道立柱均匀设置在地槽同心圆的东、西、南、北四个方向上，并采用混凝土基桩加固，所述十字横梁搭设在东、西、南、北四个轨道立柱上，并与轨道立柱可靠连接，所述十字横梁的悬臂上设置有滑轨，四个所述地轨安装于地槽底部地磅秤的空档位置，与十字横梁的悬臂一一对应，四个所述鼓风机塔安装在牵引小车上，牵引小车放置在地轨之上，鼓风机塔上端与十字横梁的悬臂滑轨相连，鼓风机塔可在地轨之上灵活滑动，九个鼓风机采用风机固定架从距离地磅秤上表面1m位置开始向上间隔1m依次平行安装；
所述数据采集系统包括气象要素塔、土壤要素采集器、地磅数据采集器和四个高速摄像机，所述气象要素塔包括气象要素塔柱、自动爬塔机和五个气象要素采集系统，所述气象要素采集系统包括气象要素安装架、空气温湿度传感器、气压传感器、颗粒物传感器和二维超声风速风向传感器，所述气象要素塔底部与地槽相连，顶部与十字横梁中心的滚动轴承相连，所述土壤要素采集器包括土壤温度传感器和土壤湿度传感器，均布于地磅秤上的沙土中，所述地磅数据采集器安装于地磅秤下表面，四个所述高速摄像机安装于十字横梁与轨道立柱的交叉位置，五个所述气象要素采集系统中的第一气象要素采集系统、第二气象要素采集系统、第三气象要素采集系统和第四气象要素采集系统安装于气象要素塔柱上，依次距离地磅秤上表面0.5m、1m、2m、4m位置，五个所述气象要素采集系统中的第五气象要素采集系统与自动爬塔机相连，并安装于气象要素塔柱的10m位置；
所述控制系统包括调向塔柱驱动器、移动小车驱动器、鼓风机驱动器、爬塔机驱动器和高速摄像头控制器。
优选的，所述调向塔柱依据方位命名为东调向塔柱7E、南调向塔柱7S、西调向塔柱7W、北调向塔柱7N；所述牵引小车依据方位命名为东牵引小车8E、南牵引小车8S、西牵引小车8W、北牵引小车8N；所述鼓风机9依据方位和由底向高顺序依次命名为东一风机9E1、东二风机9E2、东三风机9E3、东四风机9E4、东五风机9E5、东六风机9E6、东七风机9E7、东八风机9E8和东九风机9E9；南一风机9S1、南二风机9S2、南三风机9S3、南四风机9S4、南五风机9S5、南六风机9S6、南七风机9S7、南八风机9S8、南九风机9S9，西一风机9W1、西二风机9W2、西三风机9W3、西四风机9W4、西五风机9W5、西六风机9W6、西七风机9W7、西八风机9W8、西九风机9W9，北一风机9N1、北二风机9N2、北三风机9N3、北四风机9N4、北五风机9N5、北六风机9N6、北七风机9N7、北八风机9N8、北九风机9N9；同时将东一风机9E1、南一风机9S1、西一风机9W1、北一风机9N1串联命名为第一风机组，将东二风机9E2、南二风机9S2、西二风机9W2、北二风机9N2串联命名为第二风机组，将东三风机9E3、南三风机9S3、西三风机9W3、北三风机9N3串联命名为第三风机组,将东四风机9E4、南四风机9S4、西四风机9W4、北四风机9N4串联命名为第四风机组；将东五风机9E5、南五风机9S5、西五风机9W5、北五风机9N5串联命名为第五风机组；将东六风机9E6、南六风机9S6、西六风机9W6、北六风机9N6串联命名为第六风机组；将东七风机9E7、南七风机9S7、西七风机9W7、北七风机9N7串联命名为第七风机组；将东八风机9E8、南八风机9S8、西八风机9W8、北八风机9N8串联命名为第八风机组；将东九风机9E9、南九风机9S9、西九风机9W9、北九风机9N9串联命名为第九风机组。
优选的，四个所述高速摄像机依据方位命名为东摄像头17E、南摄像头17S、西摄像头17W、北摄像头17N。
优选的，所述调向塔柱驱动器分别与东调向塔柱7E、南调向塔柱7S、西调向塔柱7W、北调向塔柱7N相连，所述移动小车驱动器分别与东牵引小车8E、南牵引小车8S、西牵引小车8W、北牵引小车8N相连，所述鼓风机驱动器分别与第一风机组、第二风机组、第三风机组、第四风机组、第五风机组、第六风机组、第七风机组、第八风机组和第九风机组相连，所述爬塔机驱动器与自动爬塔机相连，所述高速摄像头控制器分别与东摄像头17E、南摄像头17S、西摄像头17W和北摄像头17N相连。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过尘卷风发生系统、数据采集系统和控制系统的共同配合，使该实验装置可激发形成尘卷风，并机动灵活的控制尘卷风的尺度大小，性能可靠，实现对尘卷风形成近地层气象条件、内部气象要素及沙尘气溶胶排放量的可控观测，提升对于尘卷风发生、发展、消亡机理，及沙尘气溶胶排放量的认识。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为图1的俯视结构示意图；
图3为控制系统组成图。
图中：1地槽、2地磅秤、3轨道立柱、4十字横梁、5地轨、6鼓风机塔、7调向塔柱、8牵引小车、9鼓风机、10风机固定架、11气象要素塔、12气象要素塔柱、13气象要素采集系统、14自动爬塔机、15土壤要素采集器、16地磅数据采集器、17高速摄像机、18调向塔柱驱动器、19移动小车驱动器、20鼓风机驱动器、21爬塔机驱动器、22高速摄像头控制器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。
实施例一：
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种尘卷风模拟发生实验装置，包括尘卷风发生系统、数据采集系统和控制系统，尘卷风发生系统包括地槽1、地磅秤2、轨道立柱3、十字横梁4、地轨5和四个鼓风机塔6，鼓风机塔6由调向塔柱7、牵引小车8、九个鼓风机9和风机固定架10组成，地槽1采用环形钢筋混凝土结构，直径10m,深2m，埋设于沙地内，顶部高于沙地表0.5m，地磅秤2采用圆形表面，直径10m，安装于地槽1的底部，轨道立柱3均匀设置在地槽1同心圆的东、西、南、北四个方向上，并采用混凝土基桩加固，十字横梁4搭设在东、西、南、北四个轨道立柱3上，并与轨道立柱3可靠连接，十字横梁4的悬臂上设置有滑轨，四个地轨5安装于地槽1底部地磅秤2的空档位置，与十字横梁4的悬臂一一对应，四个鼓风机塔6安装在牵引小车8上，牵引小车放置在地轨5上，鼓风机塔6上端与十字横梁4的悬臂滑轨相连，鼓风机塔6可在地轨之上灵活滑动，九个鼓风机9采用风机固定架10从距离地磅秤2上表面1m位置开始向上间隔1m依次平行安装，数据采集系统包括气象要素塔11、土壤要素采集器15、地磅数据采集器16和四个高速摄像机17，气象要素塔11包括气象要素塔柱12、自动爬塔机14和五个气象要素采集系统13，气象要素采集系统13包括气象要素安装架、空气温湿度传感器、气压传感器、颗粒物传感器和二维超声风速风向传感器，气象要素塔11底部与地槽1相连，顶部与十字横梁4中心的滚动轴承相连，土壤要素采集器15均布于地磅秤2上的沙土中，地磅数据采集器16安装于地磅秤2下表面，四个高速摄像机17安装于十字横梁4与轨道立柱3的交叉位置，五个气象要素采集系统13中的第一气象要素采集系统、第二气象要素采集系统、第三气象要素采集系统和第四气象要素采集系统安装于气象要素塔柱12上，依次距离地磅秤2上表面0.5m、1m、2m、4m位置，五个气象要素采集系统13中的第五气象要素采集系统与自动爬塔机14相连，并安装于气象要素塔柱12的10m位置；控制系统包括调向塔柱驱动器18、移动小车驱动器19、鼓风机驱动器20、爬塔机驱动器21和高速摄像头控制器22，尘卷风发生系统的地槽1采用直径10m，深2m环形钢筋混凝土结构，用于控制槽底沙土随气流漩涡呈圆柱状向上聚拢输送，并阻断内部沙土的向外扩散；顶部高于沙地表0.5m用于阻断外部沙土过多流入系统内部，地磅秤2用于记录地槽内地磅秤上表面的沙土重量变化，轨道立柱3用于固定十字横梁4，十字横梁4上滑轨用于导引鼓风机塔6的移动，滚动轴承用于安装气象要素塔11，4个地轨用于支撑鼓风机塔6的牵引小车8的水平移动，牵引小车8用于牵引鼓风机塔6的水平移动，调向塔柱7带动固定于其上的鼓风机9水平转动调向，风机固定架10用于固定和调整鼓风机9的水平角度，数据采集系统的气象要素塔11用于采集不同高度的气象要素数据，包括：空气温湿度、气压、颗粒物浓度、风速、风向，其中，第一、二、三、四气象要素采集系统用于采集固定高度0.5m、1m、2m、4m位置的气象要素数据；而第五气象要素采集系统在自动爬塔机14的调整下采集4m以上不同高度的气象要素数据，土壤要素采集器15用于采集沙土温度、湿度数据，地磅数据采集器16用于采集地磅秤2上的沙土质量数据，四个高速摄像机17用于抓取尘卷风图像数据，控制系统的调向塔柱驱动器18同步驱动东调向塔柱7E、南调向塔柱7S、西调向塔柱7W和北调向塔柱7N，以调整风机水平角度。移动小车驱动器19同步驱动东牵引小车8E、南牵引小车8S、西牵引小车8W、北牵引小车8N实现同时向内和向外移动，来更改尘卷风尺度大小。鼓风机驱动器20分别控制第一风机组、第二风机组、第三风机组、第四风机组、第五风机组、第六风机组、第七风机组、第八风机组和第九风机组工作，从而来改变形成尘卷风的强度和高度，爬塔机驱动器21控制自动爬塔机14带动第五气象要素采集系统上下移动，高速摄像头控制器22分别控制东摄像头17E、南摄像头17S、西摄像头17W和北摄像头17N俯仰角度和图像数据保存。
调向塔柱7依据方位命名为东调向塔柱7E、南调向塔柱7S、西调向塔柱7W、北调向塔柱7N；牵引小车8依据方位命名为东牵引小车8E、南牵引小车8S、西牵引小车8W、北牵引小车8N；鼓风机9依据方位和由底向高顺序依次命名为东一风机9E1、东二风机9E2、东三风机9E3、东四风机9E4、东五风机9E5、东六风机9E6、东七风机9E7、东八风机9E8和东九风机9E9；南一风机9S1、南二风机9S2、南三风机9S3、南四风机9S4、南五风机9S5、南六风机9S6、南七风机9S7、南八风机9S8、南九风机9S9，西一风机9W1、西二风机9W2、西三风机9W3、西四风机9W4、西五风机9W5、西六风机9W6、西七风机9W7、西八风机9W8、西九风机9W9，北一风机9N1、北二风机9N2、北三风机9N3、北四风机9N4、北五风机9N5、北六风机9N6、北七风机9N7、北八风机9N8、北九风机9N9；同时将东一风机9E1、南一风机9S1、西一风机9W1、北一风机9N1串联命名为第一风机组，将东二风机9E2、南二风机9S2、西二风机9W2、北二风机9N2串联命名为第二风机组，将东三风机9E3、南三风机9S3、西三风机9W3、北三风机9N3串联命名为第三风机组,将东四风机9E4、南四风机9S4、西四风机9W4、北四风机9N4串联命名为第四风机组；将东五风机9E5、南五风机9S5、西五风机9W5、北五风机9N5串联命名为第五风机组；将东六风机9E6、南六风机9S6、西六风机9W6、北六风机9N6串联命名为第六风机组；将东七风机9E7、南七风机9S7、西七风机9W7、北七风机9N7串联命名为第七风机组；将东八风机9E8、南八风机9S8、西八风机9W8、北八风机9N8串联命名为第八风机组；将东九风机9E9、南九风机9S9、西九风机9W9、北九风机9N9串联命名为第九风机组。
四个高速摄像机17依据方位命名为东摄像头17E、南摄像头17S、西摄像头17W、北摄像头17N。
调向塔柱驱动器18分别与东调向塔柱7E、南调向塔柱7S、西调向塔柱7W、北调向塔柱7N相连，移动小车驱动器19分别与东牵引小车8E、南牵引小车8S、西牵引小车8W、北牵引小车8N相连，鼓风机驱动器20分别与第一风机组、第二风机组、第三风机组、第四风机组、第五风机组、第六风机组、第七风机组、第八风机组和第九风机组相连，爬塔机驱动器21与自动爬塔机14相连，高速摄像头控制器22分别与东摄像头17E、南摄像头17S、西摄像头17W和北摄像头17N相连。
工作原理：在地槽1内地磅秤2的上表面均匀铺设约5cm厚沙土，爬塔机驱动器21控制自动爬塔机14带动第五气象要素采集系统移动至10m位置，启动数据采集系统的气象要素塔11、土壤要素采集器15、地磅数据采集器16和四个高速摄像机17进行采集记录，作为初始数据，调向塔柱驱动器18同步驱动东调向塔柱7E、南调向塔柱7S、西调向塔柱7W和北调向塔柱7N调定风机水平角度，移动小车驱动器19同步驱动东牵引小车8E、南牵引小车8S、西牵引小车8W、北牵引小车8N调定模拟尘卷风的直径。风机角度和尘卷风直径调定后，鼓风机驱动器20控制开启第一风机组、第五风机组和第九风机组工作，激发产生尘卷风，数据采集系统记录数据变化；然后，鼓风机驱动器20控制风机改变组工作组合，数据采集系统记录不同风机组工作组合下的尘卷风的全部数据；在同一风机组工作组合下，调向塔柱驱动器18控制调向塔柱7同步转动改变风机水平角度，数据采集系统记录尘卷风的数据变化，在风机组工作组合和风机水平角度不变的情况下，移动小车驱动器19驱动牵引小车8改变尘卷风直径，数据采集系统记录尘卷风的数据变化。该装置工作过程中，爬塔机驱动器21控制自动爬塔机14带动第五气象要素采集系统上下移动，第五气象要素采集系统记录不同高度气象要素变化。高速摄像头控制器22实时控制摄像头17从不同角度记录不同实验过程的图像数据，为开展图像数据反演尘卷风沙尘浓度及沙尘排放量的分析提供数据。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种尘卷风模拟发生实验装置，包括尘卷风发生系统、数据采集系统和控制系统，其特征在于，所述尘卷风发生系统包括地槽(1)、地磅秤(2)、轨道立柱(3)、十字横梁(4)、地轨(5)和四个鼓风机塔(6)，所述鼓风机塔(6)由调向塔柱(7)、牵引小车(8)、九个鼓风机(9)和风机固定架(10)组成，所述地槽(1)采用环形钢筋混凝土结构，直径10m，深2m，埋设于沙地内，顶部高于沙地表0.5m，所述地磅秤(2)采用圆形表面，直径10m，安装于地槽(1)的底部，所述轨道立柱(3)均匀设置在地槽(1)同心圆的东、西、南、北四个方向上，并采用混凝土基桩加固，所述十字横梁(4)搭设在东、西、南、北四个轨道立柱(3)上，并与轨道立柱(3)可靠连接，所述十字横梁(4)的悬臂上设置有滑轨，四个所述地轨(5)安装于地槽(1)底部地磅秤(2)的空档位置，与十字横梁(4)的悬臂一一对应，四个所述鼓风机塔(6)安装在牵引小车(8)上，九个鼓风机(9)采用风机固定架(10)从距离地磅秤(2)上表面1m位置开始向上间隔1m依次平行安装；
所述数据采集系统包括气象要素塔(11)、土壤要素采集器(15)、地磅数据采集器(16)和四个高速摄像机(17)，所述气象要素塔(11)包括气象要素塔柱(12)、自动爬塔机(14)和五个气象要素采集系统(13)，所述气象要素采集系统(13)包括气象要素安装架、空气温湿度传感器、气压传感器、颗粒物传感器和二维超声风速风向传感器，所述气象要素塔(11)底部与地槽(1)相连，顶部与十字横梁(4)中心的滚动轴承相连，所述土壤要素采集器(15)包括土壤温度传感器和土壤湿度传感器，均布于地磅秤(2)上的沙土中，所述地磅数据采集器(16)安装于地磅秤(2)下表面，四个所述高速摄像机(17)安装于十字横梁(4)与轨道立柱(3)的交叉位置，五个所述气象要素采集系统(13)中的第一气象要素采集系统、第二气象要素采集系统、第三气象要素采集系统和第四气象要素采集系统安装于气象要素塔柱(12)上，依次距离地磅秤(2)上表面0.5m、1m、2m、4m位置，五个所述气象要素采集系统(13)中的第五气象要素采集系统与自动爬塔机(14)相连，并安装于气象要素塔柱(12)的10m位置；
所述控制系统包括调向塔柱驱动器(18)、移动小车驱动器(19)、鼓风机驱动器(20)、爬塔机驱动器(21)和高速摄像头控制器(22)。
2.根据权利要求1所述的一种尘卷风模拟发生实验装置，其特征在于：所述调向塔柱(7)依据方位命名为东调向塔柱7E、南调向塔柱7S、西调向塔柱7W、北调向塔柱7N；所述牵引小车(8)依据方位命名为东牵引小车8E、南牵引小车8S、西牵引小车8W、北牵引小车8N；所述鼓风机9依据方位和由底向高顺序依次命名为东一风机9E1、东二风机9E2、东三风机9E3、东四风机9E4、东五风机9E5、东六风机9E6、东七风机9E7、东八风机9E8和东九风机9E9；南一风机9S1、南二风机9S2、南三风机9S3、南四风机9S4、南五风机9S5、南六风机9S6、南七风机9S7、南八风机9S8、南九风机9S9；西一风机9W1、西二风机9W2、西三风机9W3、西四风机9W4、西五风机9W5、西六风机9W6、西七风机9W7、西八风机9W8、西九风机9W9；北一风机9N1、北二风机9N2、北三风机9N3、北四风机9N4、北五风机9N5、北六风机9N6、北七风机9N7、北八风机9N8、北九风机9N9；同时将东一风机9E1、南一风机9S1、西一风机9W1、北一风机9N1串联命名为第一风机组，将东二风机9E2、南二风机9S2、西二风机9W2、北二风机9N2串联命名为第二风机组，将东三风机9E3、南三风机9S3、西三风机9W3、北三风机9N3串联命名为第三风机组,将东四风机9E4、南四风机9S4、西四风机9W4、北四风机9N4串联命名为第四风机组；将东五风机9E5、南五风机9S5、西五风机9W5、北五风机9N5串联命名为第五风机组；将东六风机9E6、南六风机9S6、西六风机9W6、北六风机9N6串联命名为第六风机组；将东七风机9E7、南七风机9S7、西七风机9W7、北七风机9N7串联命名为第七风机组；将东八风机9E8、南八风机9S8、西八风机9W8、北八风机9N8串联命名为第八风机组；将东九风机9E9、南九风机9S9、西九风机9W9、北九风机9N9串联命名为第九风机组。
3.根据权利要求1所述的一种尘卷风模拟发生实验装置，其特征在于：四个所述高速摄像机(17)依据方位命名为东摄像头17E、南摄像头17S、西摄像头17W、北摄像头17N。
4.根据权利要求2所述的一种尘卷风模拟发生实验装置，其特征在于：所述调向塔柱驱动器(18)分别与东调向塔柱7E、南调向塔柱7S、西调向塔柱7W、北调向塔柱7N相连，所述移动小车驱动器(19)分别与东牵引小车8E、南牵引小车8S、西牵引小车8W、北牵引小车8N相连，所述鼓风机驱动器(20)分别与第一风机组、第二风机组、第三风机组、第四风机组、第五风机组、第六风机组、第七风机组、第八风机组和第九风机组相连，所述爬塔机驱动器(21)与自动爬塔机(14)相连，所述高速摄像头控制器(22)分别与东摄像头17E、南摄像头17S、西摄像头17W和北摄像头17N相连。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100106174A (ko) * | 2009-03-23 | 2010-10-01 | 주식회사 서부에너지기술 | 학교 및 공공기관의 기반시설을 이용한 국지기상정보 제공방법 및 그 시스템 |
| CN102073071A (zh) * | 2010-02-09 | 2011-05-25 | 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所 | 一种全自动高精度沙尘收集器 |
| CN203837898U (zh) * | 2014-05-07 | 2014-09-17 | 南京大学 | 尘卷风模拟平台 |
| JP2017096742A (ja) * | 2015-11-24 | 2017-06-01 | 株式会社日立プラントメカニクス | 環境風洞試験装置 |
| CN109186926A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-01-11 | 温州大学瓯江学院 | 一种模拟沙尘暴的风洞 |
| CN109781373A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-05-21 | 兰州大学 | 一种多方向全自动高频梯度集沙仪 |
| CN209961443U (zh) * | 2019-07-05 | 2020-01-17 | 西北师范大学 | 一种全方位蜂窝式沙尘收集装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102681030B (zh) * | 2012-05-24 | 2014-07-16 | 兰州大学 | 一种风沙流或沙尘暴环境下大气边界层湍流监测系统 |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100106174A (ko) * | 2009-03-23 | 2010-10-01 | 주식회사 서부에너지기술 | 학교 및 공공기관의 기반시설을 이용한 국지기상정보 제공방법 및 그 시스템 |
| CN102073071A (zh) * | 2010-02-09 | 2011-05-25 | 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所 | 一种全自动高精度沙尘收集器 |
| CN203837898U (zh) * | 2014-05-07 | 2014-09-17 | 南京大学 | 尘卷风模拟平台 |
| JP2017096742A (ja) * | 2015-11-24 | 2017-06-01 | 株式会社日立プラントメカニクス | 環境風洞試験装置 |
| CN109186926A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-01-11 | 温州大学瓯江学院 | 一种模拟沙尘暴的风洞 |
| CN109781373A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-05-21 | 兰州大学 | 一种多方向全自动高频梯度集沙仪 |
| CN209961443U (zh) * | 2019-07-05 | 2020-01-17 | 西北师范大学 | 一种全方位蜂窝式沙尘收集装置 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| CWHF型全自动集沙仪设计及应用性能野外验证;杨帆 等;沙漠与绿洲气象;20170606;第66-73页 * |
| 中国北方沙尘天气气象场的数值模拟;王雁鹏;陈岩;殷惠民;李玉武;;干旱气象;20071215(第04期);第14-19页 * |
| 沙尘起动初期近地面浓度分布数值模拟研究;李荫堂;佘园元;孟海燕;;中国沙漠;20100515(第03期);第24-29页 * |
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