CN205898647U - 土壤风蚀可蚀性实验室测试系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种土壤风蚀可蚀性实验室测试系统，包括试验风洞，试验风洞包括依次设置的风扇段、过渡段、整流段、收缩段、试验段和扩散段，风扇段内设置有风扇，风扇段前侧设置有用于带动风扇旋转的电动机，风扇与电动机的输出轴固定连接，整流段内设置有阻尼网和蜂窝器；还包括控制计算机、风速传感器、粉尘检测仪、控制器和变频器，风速传感器设置在试验段的首端，粉尘检测仪检测点设置在试验段尾端，变频器与控制器连接，电动机与变频器连接，控制器通过通信模块与控制计算机连接。本实用新型结构简单，设计新颖合理，实现方便，能够为更准确、全面地研究土壤风蚀对不同风速的敏感程度提供数据来源，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

Description

土壤风蚀可蚀性实验室测试系统
技术领域
本实用新型属于土壤特性测定表征技术领域，具体涉及一种土壤风蚀可蚀性实验室测试系统。
背景技术
土壤风蚀指土壤颗粒或沙粒在气流冲击作用下脱离地表，被搬运和堆积的一系列过程。土壤风蚀可蚀性是土壤对于气流冲击的敏感程度，决定着风蚀发生的难易程度。土壤风蚀可蚀性受到土壤湿度、团聚体、土壤结皮、地表粗糙度等土壤理化性质的控制。土壤风蚀可蚀性是风蚀研究的重要内容，充分认识土壤风蚀可蚀性的变化规律，是有效实施风蚀控制措施，降低土壤风蚀可蚀性，防治风蚀发生，减轻风沙灾害的基础。同时，准确监测土壤风蚀可蚀性，也是进行风蚀预报和风蚀风险评价的保证。
目前可以测定和评价土壤风蚀可蚀性的方法主要有：
1.土壤性质测定法：指选择团聚体粒径分布、团聚体稳定性、地表粗糙度、地表结皮率、结皮强度、可蚀性颗粒、土壤湿度等风蚀可蚀性影响因素之一作为评价指标，对其进行测定以评价土壤风蚀可蚀性。由于土壤风蚀可蚀的复杂性，选取某一影响因素不能全面反映风蚀过程中表现了的土壤风蚀可蚀性，特别是不同条件下起决定性作用的因素并不相同。因此，使用该方法并不能准确地评价土壤风蚀可蚀性。
2.模拟试验测定法：利用风洞等设施产生的气流对土壤进行吹蚀，通过监测控制条件下被侵蚀土壤的量来评价土壤风蚀可蚀性。该方法通过设定不同的风速(如2m/s，5m/s，10m/s，20m/s等)，对土壤持续吹蚀一段时间(如10min，20min，30min等)，试验过程中使用集沙仪对风蚀产生的沙尘收集，在试验结束后对其称重，得到土壤风蚀量，进而计算土壤风蚀强度。因此，该方法不能很好地反映风蚀可蚀性的动态性和连续性。
由于以上两种方面存在的不足，在一定程度上影响了土壤风蚀可蚀性评价准确性。因此，亟需一种简单实用、可操作性强、工作可靠性高、能够准确检测风速和粉尘浓度的土壤风蚀可蚀性测试系统。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种土壤风蚀可蚀性实验室测试系统，其结构简单，设计新颖合理，实现方便，能够为更准确、全面地研究土壤风蚀对不同风速的敏感程度提供数据来源，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种土壤风蚀可蚀性实验室测试系统，包括试验风洞，所述试验风洞包括依次设置的风扇段、过渡段、整流段、收缩段、试验段和扩散段，所述风扇段内设置有风扇，所述风扇段前侧设置有用于带动风扇旋转的电动机，所述风扇与电动机的输出轴固定连接，所述整流段内设置有阻尼网和蜂窝器；其特征在于：还包括控制计算机、风速传感器、粉尘检测仪、控制器和变频器，所述风速传感器设置在试验段的首端，所述粉尘检测仪检测点设置在试验段尾端，所述变频器与控制器连接，所述电动机与变频器连接，所述控制器通过通信模块与控制计算机连接。
上述的土壤风蚀可蚀性实验室测试系统，其特征在于：所述粉尘检测仪为美国TSI公司生产的型号为DUSTTRAK II 8533的粉尘检测仪。
上述的土壤风蚀可蚀性实验室测试系统，其特征在于：所述控制器为可编程逻辑控制器。
上述的土壤风蚀可蚀性实验室测试系统，其特征在于：所述变频器为施耐德ATV312变频器。
上述的土壤风蚀可蚀性实验室测试系统，其特征在于：所述通信模块为串口转以太网通信模块。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型的结构简单，设计新颖合理，实现方便。
2、本实用新型采用变频器对电动机进行变频调速，能够一次完成不同风速下的土壤风蚀试验。
3、本实用新型采用变频器对电动机进行变频调速，试验风速在试验过程中能够连续变化，根据检测的风速和粉尘浓度，能够为更准确、全面地研究土壤风蚀对不同风速的敏感程度提供数据来源。
4、本实用新型的实用性强，使用效果好，便于推广使用。
综上所述，本实用新型的结构简单，设计新颖合理，实现方便，能够为更准确、全面地研究土壤风蚀对不同风速的敏感程度提供数据来源，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型土壤风蚀可蚀性实验室测试系统的结构示意图。
图2为本实用新型控制器与其他各元件的电路连接框图。
附图标记说明:
1—风洞； 1-1—风扇段； 1-2—过渡段；
1-3—整流段； 1-4—收缩段； 1-5—试验段；
1-6—扩散段； 1-7—风扇； 1-8—电动机；
1-9—阻尼网； 1-10—蜂窝器； 2—控制计算机；
3—风速传感器； 4—粉尘检测仪； 5—控制器；
6—变频器； 7—通信模块。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型的土壤风蚀可蚀性实验室测试系统，包括试验风洞1，所述试验风洞1包括依次设置的风扇段1-1、过渡段1-2、整流段1-3、收缩段1-4、试验段1-5和扩散段1-6，所述风扇段1-1内设置有风扇1-7，所述风扇段1-1前侧设置有用于带动风扇1-7旋转的电动机1-8，所述风扇1-7与电动机1-8的输出轴固定连接，所述整流段1-3内设置有阻尼网1-9和蜂窝器1-10；还包括控制计算机2、风速传感器3、粉尘检测仪4、控制器5和变频器6，所述风速传感器3设置在试验段1-5的首端，所述粉尘检测仪4检测点设置在试验段1-5尾端，所述变频器6与控制器5连接，所述电动机1-8与变频器6连接，所述控制器5通过通信模块7与控制计算机2连接。
本实施例中，所述粉尘检测仪4为美国TSI公司生产的型号为DUSTTRAK II 8533的粉尘检测仪。
本实施例中，所述控制器5为可编程逻辑控制器。
本实施例中，所述变频器6为施耐德ATV312变频器。
本实施例中，所述通信模块7为串口转以太网通信模块。
采用本实用新型进行土壤风蚀可蚀性实验室测试时，将装有被测试土壤的试验土槽置于试验段1-5内中间位置处，开始试验后，控制器5通过变频器6对电动机1-8进行变频调速，电动机1-8带动风扇1-7旋转，进而对试验段1-5的风速进行控制，在试验段1-5达到某个风速时，风速传感器3对试验段1-5首端的风速进行实时检测得到实测风速，粉尘检测仪4对试验段1-5尾端的粉尘浓度进行实时检测得到粉尘浓度，控制器5对每个风速下的实测风速和粉尘浓度进行周期性采样，并将采样得到的实测风速和粉尘浓度传输给控制计算机2，控制计算机2对每次采样得到的实测风速和粉尘浓度进行存储；存储的实测风速和粉尘浓度供研究土壤的风蚀可蚀性使用。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种土壤风蚀可蚀性实验室测试系统，包括试验风洞(1)，所述试验风洞(1)包括依次设置的风扇段(1-1)、过渡段(1-2)、整流段(1-3)、收缩段(1-4)、试验段(1-5)和扩散段(1-6)，所述风扇段(1-1)内设置有风扇(1-7)，所述风扇段(1-1)前侧设置有用于带动风扇(1-7)旋转的电动机(1-8)，所述风扇(1-7)与电动机(1-8)的输出轴固定连接，所述整流段(1-3)内设置有阻尼网(1-9)和蜂窝器(1-10)；其特征在于：还包括控制计算机(2)、风速传感器(3)、粉尘检测仪(4)、控制器(5)和变频器(6)，所述风速传感器(3)设置在试验段(1-5)的首端，所述粉尘检测仪(4)检测点设置在试验段(1-5)尾端，所述变频器(6)与控制器(5)连接，所述电动机(1-8)与变频器(6)连接，所述控制器(5)通过通信模块(7)与控制计算机(2)连接。
2.按照权利要求1所述的土壤风蚀可蚀性实验室测试系统，其特征在于：所述粉尘检测仪(4)为美国TSI公司生产的型号为DUSTTRAK II 8533的粉尘检测仪。
3.按照权利要求1所述的土壤风蚀可蚀性实验室测试系统，其特征在于：所述控制器(5)为可编程逻辑控制器。
4.按照权利要求1所述的土壤风蚀可蚀性实验室测试系统，其特征在于：所述变频器(6)为施耐德ATV312变频器。
5.按照权利要求1所述的土壤风蚀可蚀性实验室测试系统，其特征在于：所述通信模块(7)为串口转以太网通信模块。
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