CN204855843U - 积雪密度雪深测定仪器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种积雪密度雪深测定仪器，该测定仪器包括取样桶、上盖和至少一个加长筒，加长筒的下口能与取样桶的上口固定连接，上盖能与取样桶或加长筒的上端口固定连接，取样桶和加长筒的靠近下端口处均开设有用于插入隔离板的隔离口，取样桶和加长筒的筒身上开设有刻度观察口，刻度观察口一侧刻有计数刻度，用于标明取样筒及加长筒的上下顺序，并方便读取整数刻度，刻度观察口另一侧和刻度观察口对面的取样筒内壁上刻有连续刻度，用于读取小数刻度。当在浅积雪区测量时只需要使用取样桶测量雪密度和雪深，在深积雪区通过在取样筒上连接加长筒，增加取样深度，通过在每个加长筒安插隔离板将积雪分层，从而计算获得分层的雪密度和平均雪密度。

Description

积雪密度雪深测定仪器

技术领域

本实用新型涉及物理测量测试领域。更具体地，涉及一种季节性积雪密度雪深测定仪器。

背景技术

积雪是宝贵的淡水资源之一，为了使其得到合理的开发和利用，必须了解积雪水资源总量及其时空分布特征。在研究积雪水资源总量时首先涉及的重要因素是雪水当量，它可以用以下公式求得：

W＝ρ·h·s

式中W为雪水当量；ρ为雪密度；h为雪深；s为积雪面积

雪密度和雪深作为计算雪水当量的基本物理参量，对积雪区域水量平衡、融雪径流模拟、雪崩预报和建筑物雪荷计算均有重要意义，此外了解雪密度和雪深的时空分布有助于研究雪水资源的时空分布和其合理的利用。

目前国内外关于积雪密度的研究较少，对于固定站点及大范围内积雪密度的获取，多通过与积雪时间、积雪深度和上覆压力有关的雪密度函数计算获取。而实测雪密度主要有两种方式，一种是气象上应用的体积量雪器，测定时拿住把手，将量雪器垂直插入雪中。然后拨开量雪器一方的雪，把小铲沿量雪器口插入，连同量雪器仪器拿到容器上，再抽出小铲，使雪样落入容器内，加盖拿回室内，等雪融化后，用量杯测定其容量。该方法测定雪密度准确性高，但缺点明显，当雪深超过量雪器金属筒高度时，要分几次取样，繁琐且易破坏下层雪样；积雪中间遇到冰层很难穿过取样；采用将雪样带回实验室，用量杯测定容积的方法计算雪密度，增加了测定雪密度的工作量。另一种实测雪密度的方法，采用的是野外取样称重法。考虑到常年积雪区冰层的存在以及取样的整体性，现有野外雪密度测定仪器的取样筒，多采用细长厚实的设计，将取得的积雪样品在野外通过弹簧秤或类似杆秤的秤雪器。这一设计尽管能较大限度地避免取样筒内的雪样掉落，并能够保证取样器顺利穿过冰层，野外称量也提高了工作效率，但细长的设计导致单位高度取得雪样体积减少，降低了雪密度的测定精度；并且细长的取样器也导致利用该仪器很难获得积雪的分层雪密度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种积雪密度雪深测定仪器，该仪器能够准确地测量出积雪的分层以及平均雪密度，结合雪深进而计算出雪水当量。

为解决上述技术问题，本实用新型采用下述技术方案：

一种积雪密度雪深测定仪器，该测定仪器包括取样桶、上盖和至少一个加长筒，所述加长筒的下口与取样桶的上口固定连接，所述上盖与取样桶或加长筒的上端口固定连接，所述取样桶和加长筒的靠近下端口处均开设有用于插入隔离板的隔离口，所述取样桶和加长筒的筒身上设置刻度观察口，所述刻度观察口一侧刻有计数刻度，用于标明取样筒及加长筒的上下顺序，并方便读取整数刻度，刻度观察口另一侧和刻度观察口对面的取样筒内壁上刻有连续刻度，用于读取小数刻度。采用上述结构后，在浅积雪区测量时只需要使用取样桶测量雪密度和雪深，在深积雪区通过在取样筒上连接加长筒，增加取样深度，通过在每个加长筒安插隔离板将积雪分层，从而计算获得分层的雪密度和平均雪密度。通过观察取样桶或加长筒外侧壁上的刻度，可测量出雪深。

优选地，该测定仪器还包括一雪深测量杆和带有环形凹槽的锥形探头，所述雪深测量杆为一端带螺纹的可拆卸结构，所述锥形探头和上盖的顶部均设有与雪深测量杆上的螺纹相对应的螺纹，所述雪深测量杆可通过螺纹分别与所述锥形探头或上盖固定连接。当雪深测量杆与锥形探头通过螺纹连接后可用于更准确地测量雪深，锥形探头上设置的环形凹槽能够指示雪深测量杆是否完全插入土中。当雪深测量杆与上盖通过螺纹连接后，上盖与加长筒固定连接，雪深测量杆可起到钻杆的作用。

优选地，所述取样桶的上端口处和加长筒的上、下端口处均设有相匹配的旋扣，取样桶与加长筒之间以及加长筒相互之间采用旋扣连接，能够快速、方便地操作。

优选地，所述隔离板为与所述取样桶等直径的圆形不锈钢板，所述隔离板的一侧外端设有弧形不锈钢片。当隔离板插入到取样桶后，弧形不锈钢片紧贴在取样桶的外壁上，从而确保隔离板不会掉落。

优选地，所述取样桶的下端口为便于钻破冰层的锯齿状结构的下缘。

优选地，所述取样桶和加长筒的内径为80mm，壁厚为0.8mm～3.0mm，所述隔离口到上端口的距离为100mm。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型针对季节性积雪区积雪特性，采用可连接加长、较大直径取样筒、并配合隔离板的使用，不仅方便分层雪密度的测定，而且大大提高了雪密度的测定精度，取样器下缘锯齿状设计，配合雪深测量杆的使用，既能钻透冰层进行深层雪密度测定，雪深测量杆又能方便进行野外雪深的量测。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本实用新型中的取样桶的结构示意图。

图2示出本实用新型中的加长筒的结构示意图。

图3示出本实用新型中的上盖的结构示意图。

图4示出本实用新型中的隔离板的结构示意图。

图5示出本实用新型中的雪深测量杆的结构示意图。

图6示出本实用新型中的锥形探头的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。

如图1～6所示，一种积雪密度雪深测定仪器包括取样桶1、加长筒2、上盖3、隔离板4、雪深测量杆5和锥形探头6。取样桶1采用内径80mm的不锈钢管进行裁切，靠近取样桶1下端口处开设有宽度为1mm的隔离口11，取样桶1的侧壁上开设有宽度为1mm的刻度观察口12，在刻度观察口12的一侧蚀刻上计数刻度并在另一侧及其相对内侧壁蚀刻上精度为1mm的刻度，采用车床在取样筒1顶端车薄，并相间90°焊接4个外凸旋扣，在取样筒1底端1cm位置打磨出锯齿状下缘。取样桶1上从隔离口11至顶端的距离为100mm。

如图2所示，加长筒2采用内径80mm的不锈钢管进行裁切而得，加长筒2的侧壁上开设有宽度为1mm的隔离口11和刻度观察口12，在加长筒刻度观察口22一侧蚀刻上相应的计数刻度并在另一侧及其相对内侧蚀刻上精度为1mm的刻度，采用车床在取样筒2顶端车薄，并相间90°焊接4个外凸旋扣，加长筒2的底端内壁车薄，并切割出相间90°的直角旋槽。加长筒2上从隔离口11至顶端的距离为100mm。

如图3所示，上盖3取内径80mm的不锈钢管先行将内壁车薄，并切割出相间90°的直角旋槽，经过裁切焊接于直径80mm厚3mm的不锈钢板上，并在钢板正中间焊接一个高2cm，内壁车有内螺纹的不锈钢管。

如图4所示，隔离板4采用0.8mm厚的不锈钢板，裁切成直径为80mm的圆形，并于隔离板4圆周上焊接一宽1cm的矩形不锈钢板，使钢板与隔离板4圆周相吻合。

如图5所示，雪深测量杆5采用直径2cm的圆管，裁切成每50cm一段的杆件，其中一段一端焊接长20cm的钢管作为旋柄51，另一端车出外螺纹用于连接，其余杆件都采用一端内螺纹，另一端外螺纹的加工方法制成。每节杆件上均蚀刻有环形刻度。

如图6所示，锥形探头6采用长1cm直径2cm的钢管车出内螺纹，焊接于一个带有环形凹槽的锥形头，环形凹槽间距4mm，每个环形凹槽宽1mm。

提供采用上述雪密度测定仪器进行季节性积雪区雪密度测定的方法，包括如下步骤：

1)依据野外积雪实际深度，以及测定需要，通过旋扣，选择性连接适宜长度的加长筒2与取样筒1，盖上上盖3，并连接雪深测量杆5作为钻杆。

2)使取样筒1的隔离口11正对操作员，将雪密度测定仪钻入雪中，至测定所需深度。

3)利用剖面铲在隔离口11一侧挖出一个小积雪剖面，将隔离板4插入隔离口11中，取出取样筒。

4)取样完毕，将取样筒四周及底部附着积雪除去，通过刻度观察口12记录取样积雪深度。

5)取下雪深测量杆5和上盖3，用弹簧秤测量取样桶1和加长筒2，称重记录采样仪器和雪样的总重力，通过雪样体积和重量可以最终计算出积雪密度。

采用上述雪密度测定仪器进行季节性积雪区雪深测定，首先通过螺纹连接三个雪深测量杆5，使其总长度达到1.5m，再通过底端螺纹连接锥形头6，用于检查测定雪深测量杆5是否插入土中。测定时每下插一次雪深测量杆5，都要观察锥形头环形凹槽携带物情况，以便校正雪深测量值，通过环形刻度最终获得准确雪深。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (6)

1.一种积雪密度雪深测定仪器，其特征在于：该测定仪器包括取样桶、上盖和至少一个加长筒，所述加长筒的下口与取样桶的上口固定连接，所述上盖与取样桶或加长筒的上端口固定连接，所述取样桶和加长筒的靠近下端口处均开设有用于插入隔离板的隔离口，所述取样桶和加长筒的筒身上设置刻度观察口，所述刻度观察口一侧刻有计数刻度，用于标明取样筒及加长筒的上下顺序，并方便读取整数刻度，刻度观察口另一侧和刻度观察口对面的取样筒内壁上刻有连续刻度，用于读取小数刻度。

2.根据权利要求1所述的一种积雪密度雪深测定仪器，其特征在于：该测定仪器还包括一雪深测量杆和带有环形凹槽的锥形探头，所述雪深测量杆为一端带螺纹的可拆卸结构，所述锥形探头和上盖的顶部均设有与雪深测量杆上的螺纹相对应的螺纹，所述雪深测量杆可通过螺纹分别与所述锥形探头或上盖固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种积雪密度雪深测定仪器，其特征在于：所述取样桶的上端口处和加长筒的上、下端口处均设有相匹配的旋扣。

4.根据权利要求1所述的一种积雪密度雪深测定仪器，其特征在于：所述隔离板为与所述取样桶等直径的圆形不锈钢板，所述隔离板的一侧外端设有弧形不锈钢片。

5.根据权利要求1所述的一种积雪密度雪深测定仪器，其特征在于：所述取样桶的下端口为便于钻破冰层的锯齿状结构的下缘。

6.根据权利要求1所述的一种积雪密度雪深测定仪器，其特征在于：所述取样桶和加长筒的内径为80mm，壁厚为0.8mm～3.0mm，所述隔离口到上端口的距离为100mm。