CN202216954U - 一种轻便型地表径流模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种轻便型地表径流模拟装置，它主要包括：主机架，喷淋装置，土槽装置，径流收集装置，模拟降雨供水装置。其特征在于：主机架包括顶架(4)和底架(14)。喷淋装置安装在顶架(4)上，包括电机(1)，四杆机构(2)，喷头(3)。四杆机构(2)的主动轴通过联轴器与电机(1)的输出轴相连，从动轴的底部固定喷头(3)，带动喷头(3)来回摆动，产生模拟降雨。土槽装置固定在底架(14)上，盛放试验土样。径流收集装置固定在土槽一端，收集产生的地表径流。模拟降雨供水装置为整个装置提供水源。本实用新型解决了现有的降雨模拟装置结构复杂，体积庞大等缺点，具有结构简单、降雨均匀且易于调节、携带和操作方便等特点。
Description
技术领域
本实用新型属于人工模拟降雨技术领域，涉及一种科研试验用模拟降雨装置，尤其是涉及一种轻便型地表径流模拟装置。
背景技术
径流是水分平衡中的重要分量，也是土壤水蚀的动力，所以对其的研究无论对于水土保持还是农业生产都是十分重要的。为了提供水土保持规范的科学依据，以及定量的评价土壤侵蚀，以往这方面的工作，用设立野外径流小区，进行定位观测，这是一种耗时费力的方法，难以取得规律性的有效数据。而基于实验室尺度和利用人工模拟降雨方法，通过使用人工模拟降雨装置，就可克服上述缺点，缩短试验周期，加速土壤侵蚀规律研究的过程，已成为该领域不可或缺的重要手段，自20世纪20年代以来已经在世界范围内得到广泛应用。使用人工模拟降雨装置进行试验的主要特点在于：(1)减少径流小区设备和装置设备投资；(2)节约试验经费，加快试验进程；(3)创造各种试验条件，增加试验的可行性和数据的可靠性。
现有的科研试验用模拟降雨装置有很多种，但是普遍具有以下缺点：(1)由于模拟降雨装置的零部件体积都较为庞大，且采取固定连接，所以保存、搬运和使用都十分不便；(2)模拟降雨过程中，常常由于水面液体压力作用，造成降雨不顺畅且不均匀；(3)无法调节降雨高度和大小，不利于进行对比试验。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种轻便型地表径流模拟装置，其结构简单、拆装方便、能根据科研试验需要方便地移动，且可调节模拟降雨的高度和强度，降雨顺畅均匀。
为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：
一种轻便型地表径流模拟装置，包括顶架4和底架14，所述轻便型地表径流模拟装置包括与顶架4连接的喷淋装置、与底架14连接的土槽装置、径流收集装置以及模拟降雨供水装置。
所述喷淋装置包括电机1、四杆机构2以及喷头3；四杆机构2的主动轴通过联轴器与电机1的输出轴相连，从动轴的底部固定有喷头3。
所述土槽装置包括框架7和土槽6；土槽6布置在框架7内，框架7前端与底架14铰接，后端通过调节杆16与底架14连接。
所述径流收集装置包括V型槽5和量杯15，其中，V型槽5固定在土槽6前端。
所述模拟降雨供水装置中，水箱13通过输水主管9与喷头3相连，输水主管9上游侧设有输水水泵11；水压表8安装在输水主管9下游侧；水泵11的输出侧的输水主管9上分出一路回流支管12，该回流支管12输入端装有调节阀10，输出端伸入水箱13。
所述顶架4的下端设有多个连接孔，底架14两端各固接一用于插接顶架4的圆管，所述圆管上设有多个连接孔。
所述调节杆16与底架14通过底架14上固定连接的吊耳螺纹连接；调节杆16带有多个连接孔，通过所述连接孔与框架7上固定连接的吊耳螺纹连接。
本实用新型的有益效果在于：1)结构简单，拆装方便；2)降雨顺畅均匀，且降雨强度可调节；3)携带和操作方便。
附图说明
图1为本实用新型的轻便型地表径流模拟装置结构示意图；
图2为本实用新型的轻便型地表径流模拟装置左视图。
【主要组件符号说明】
1 电机 9 输水主管
2 四杆机构 10 调节阀
3 喷头 11 水泵
4 顶架 12 流支管
5 V型槽 13 水箱
6 土槽 14 底架
7 框架 15 量杯
8 水压表 16 调节杆
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1和图2所示，分别为本实用新型的轻便型地表径流模拟装置结构示意图和左视图，它主要包括：主机架，喷淋装置，土槽装置，径流收集装置，模拟降雨供水装置。
所述主机架包括顶架4和底架14。其中，顶架4的下端设有多个等间距的连接孔，底架14两端各焊接一圆管，圆管上设有2个等间距的连接孔。所述顶架4插装在圆管中，对准连接孔后插上销进行固定。通过改变顶架4下端的连接孔位，可以调节顶架4的高度。
所述喷淋装置安装在顶架4上，用于产生模拟降雨，它包括电机1，四杆机构2，喷头3。其中，四杆机构2为无急回运动的曲柄摇杆机构，主动轴通过联轴器与电机1的输出轴相连作匀速圆周运动；从动轴的底部固定有喷头3，带动喷头3在一定的角度范围内来回摆动，产生模拟降雨。通过调节顶架4的高度，即调节喷头3的高度，可调节降雨高度。
所述土槽装置固定在底架14上，包括框架7和放置在框架7内的土槽6。框架7前端与底架14铰接，后端通过调节杆16与底架14连接。调节杆16与底架14通过底架14上固定连接的吊耳螺纹连接。调节杆16带有多个连接孔，通过所述连接孔与框架7上固定连接的吊耳螺纹连接。通过调节框架7与调节杆16的连接孔位，来调节框架7即土槽6的坡度。
所述径流收集装置固定在土槽6前端，包括V型槽5和量杯15。产生的地表径流通过V型槽5进入量杯15中，通过量杯15测量产生的地表径流量。
所述模拟降雨供水装置中，水箱13通过输水主管9与喷头3相连，输水主管9上游侧设有输水水泵11；在水泵11的输出侧的输水主管9上分出一路回流支管12，该回流支管12输入端装有调节阀10，输出端伸入水箱13。通过控制调节阀10来调节进入回流支管12的水量，从而控制降雨强度。水压表8安装在输水主管9下游侧，测量输水主管9中的水压。
试验开始前，先往水箱13中注入适量的水，以供进行人工模拟降雨所用。将V型槽5固定在土槽6前端，向土槽6中加入试验土样。之后启动电机1和水泵11。电机1带动四杆机构2，从而使喷头3在一定的角度范围内来回摆动。水泵11汲取水箱13中的水，通过输水主管9到达喷头3，进行模拟降雨。试验进行一段时间后，试验土样产生地表径流，通过V型槽5进入量杯15，最后记录量杯15中的径流量做试验分析。
通过改变顶架4与底架14两端圆管的连接孔位，可调节降雨高度；通过调节框架7与调节杆16的连接孔位，可调节土槽6的坡度；通过控制调节阀10，可调节进入回流支管12的水量，从而控制降雨强度。进而，进行不同的降雨高度、不同的土槽坡度、不同的降雨强度的对比试验。
Claims (7)
1.一种轻便型地表径流模拟装置，包括顶架(4)和底架(14)，其特征在于：所述轻便型地表径流模拟装置包括与顶架(4)连接的喷淋装置、与底架(14)连接的土槽装置、径流收集装置以及模拟降雨供水装置。
2.如权利要求1所述的轻便型地表径流模拟装置，其特征在于：
所述喷淋装置包括电机(1)、四杆机构(2)以及喷头(3)；四杆机构(2)的主动轴通过联轴器与电机(1)的输出轴相连，从动轴的底部固定有喷头(3)。
3.如权利要求1所述的轻便型地表径流模拟装置，其特征在于：
所述土槽装置包括框架(7)和土槽(6)；土槽(6)布置在框架(7)内，框架(7)前端与底架(14)铰接，后端通过调节杆(16)与底架(14)连接。
4.如权利要求1所述的轻便型地表径流模拟装置，其特征在于：
所述径流收集装置包括V型槽(5)和量杯(15)，其中，V型槽(5)固定在土槽(6)前端。
5.如权利要求1所述的轻便型地表径流模拟装置，其特征在于：
所述模拟降雨供水装置中，水箱(13)通过输水主管(9)与喷头(3)相连，输水主管(9)上游侧设有输水水泵(11)；水压表(8)安装在输水主管(9)下游侧；水泵(11)的输出侧的输水主管(9)上分出一路回流支管(12)，该回流支管(12)输入端装有调节阀(10)，输出端伸入水箱(13)。
6.如权利要求1-5之一所述的轻便型地表径流模拟装置，其特征在于：
所述顶架(4)的下端设有多个连接孔，底架(14)两端各固接一用于插接顶架(4)的圆管，所述圆管上设有多个连接孔。
7.如权利要求3所述的轻便型地表径流模拟装置，其特征在于：
调节杆(16)与底架(14)通过底架(14)上固定连接的吊耳螺纹连接；调节杆(16)带有多个连接孔，通过所述连接孔与框架(7)上固定连接的吊耳螺纹连接。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110514813A (zh) * | 2019-09-10 | 2019-11-29 | 佛山科学技术学院 | 一种用于模拟石漠化装置 |
| CN110596346A (zh) * | 2019-09-10 | 2019-12-20 | 佛山科学技术学院 | 一种用于模拟石漠化装置的模拟下雨结构 |
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