CN208860642U - 一种可旋转式集沙仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可旋转式集沙仪，收集瓶瓶口处固定安装进沙管，进沙管一端口为进沙口，另一端口伸入收集瓶内部，收集瓶瓶身上开设覆盖纱网的排气口；转轴的旋转套筒套接在底座上，滚珠位于旋转套筒内且与旋转套筒及底座滚动连接，旋转套筒能以自身轴线为转轴转动，风向导板内设置多个与进沙管平行的导气通道；横梁与支撑立杆及底座垂直固定连接，底托固定在旋转套筒上，收集瓶固定于底托上，风向导板与底托的端部固定。本实用新型集沙仪省略了轴承转动装置，克服了轴承内易进入沙尘而旋转困难的缺点，保证了转动的灵活性，风向导板采用多通道结构，使其受到气流作用力更加稳定，提高进沙口对准来风方向的准确性。

Description

一种可旋转式集沙仪

技术领域

本实用新型涉及输沙量测定仪器技术领域，尤其涉及一种可旋转式集沙仪。

背景技术

目前在荒漠化、土地风蚀沙化、沙尘暴等技术领域的定量研究中，输沙量能够准确的反应空气中沙尘含量等信息，是控制风成地貌形成与演变、形成风沙危害的基本要素，在风沙科学研究中占有重要地位，是极为重要的环境监测指标，因此从气流中准确地获取沙尘是研究的关键。通过测定不同高度的输沙率使人们系统了解风沙流结构及沙拉的运动轨迹，能够建立准确的风沙流通量廓线函数，使评估及预测沙尘暴的发生程度更加精确。集沙仪是测定输沙量的主要实验仪器之一，其测量准确与否，直接影响沙尘监测结果。

目前，公知的集沙仪构造是由主体框架、集沙袋/盒、固定装置等组合而成。为适应多变风向，提高沙尘采集精度，在集沙仪原有结构上增加了风向导板(风向舵)，在固定装置中安装轴承，可使集沙仪主体随风向变化灵活转动，实现了进沙口实时对准来风方向。但是，可旋转式集沙仪轴承内部容易进入沙尘，导致轴承转动阻力增加，严重影响集沙仪主体转动的灵活性，致使进沙口不能有效对准来风方向；风向导板为单片实心结构，需要较强气流才能使其提供导向力，且容易受到阵风作用而不稳定。以上因素均会导致集沙仪沙尘采集产生误差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可旋转式集沙仪，以解决目前现有的可旋转式集沙仪轴承内部容易进入沙尘，造成集沙仪主体旋转失灵，以及风向导板受力不稳定等，导致进沙口不能有效对准来风方向从而使沙尘采集产生误差等技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采取以下方案来实现：一种可旋转式集沙仪，其特征在于：包括支撑立杆、集沙机构，所述集沙机构包括收集瓶、进沙管、转轴、与所述支撑立杆垂直且固定连接的横梁、底托、风向导板、连杆；所述收集瓶的瓶口处固定安装所述进沙管，所述进沙管一端的管口为集沙机构的进沙口，所述进沙管的一部分伸入所述收集瓶内部且与所述收集瓶内部相连通，由所述进沙口进入所述进沙管的沙粒能够全部落入所述收集瓶内，所述收集瓶的瓶身上开设有排气口，所述瓶身在排气口处固定连接有覆盖所述排气口的纱网；所述转轴包括旋转套筒、底座、滚珠，所述旋转套筒为由顶壁、侧壁围成的下方开口的空心结构，所述旋转套筒由其下方开口套接在所述底座上，所述滚珠位于所述旋转套筒内且与所述旋转套筒的顶壁下表面及所述底座上表面滚动连接，所述旋转套筒能够以自身轴线为转轴与所述底座形成转动连接；所述风向导板内设置有多个导气通道，所述导气通道的中心轴与所述进沙管的中心轴相平行；所述转轴的底座与所述支撑立杆相平行且与所述横梁垂直固定连接，所述底托下侧与所述旋转套筒上侧固定连接，所述收集瓶固定连接于所述底托上侧，所述风向导板通过所述连杆与所述底托的端部固定连接。

作为优选：所述转轴还包括安全栓，所述安全栓包括竖直板及分别位于竖直板上下两端同一侧的两块水平板，两块水平板上均开设有连接孔，所述旋转套筒的上表面固定有上连接柱，所述底座的下表面固定有下连接柱，两块水平板分别通过各自的连接孔套接在所述上连接柱和所述下连接柱上。

作为优选：所述排气口面积为2～4平方厘米，所述纱网孔隙为80～150目。

作为优选：所述收集瓶的瓶底能够拆卸。

作为优选：所述集沙机构有多套，分别固定安装在所述支撑立杆的不同高度处。作为优选：所述收集瓶的瓶盖上开设有固定口，所述进沙管与所述收集瓶在该固定口处固定，且所述进沙管穿过该固定口伸入所述收集瓶内部。

作为优选：所述进沙管上与所述进沙口相对的一端也具有开口，所述进沙管通过该开口与所述收集瓶内部连通。

作为优选：所述横梁与所述支撑立杆之间、所述横梁与所述底座之间、所述旋转套筒与所述底托之间、所述底托与所述收集瓶之间、所述纱网与所述收集瓶瓶身之间的固定连接均为可拆卸的固定连接。

作为优选：所述集沙仪还包括固定件，所述固定件包括用于固定所述横梁与所述支撑立杆的卡箍，所述卡箍的箍身外表面与所述横梁固定连接，所述卡箍由其开口处箍到所述支撑立杆上，采用紧固件将所述卡箍的两个夹持端紧固从而将所述支撑立杆箍紧在所述卡箍箍身内；所述底座螺接于所述横梁。

作为优选：所述固定件还包括用于固定所述收集瓶与所述底托的绑带及用于固定所述纱网与所述收集瓶瓶身的皮筋，所述绑带将所述收集瓶绑接固定于所述底托上，所述皮筋将所述纱网绑接在所述瓶身的排气口处。

采用本实用新型的技术方案，带来如下技术效果：本实用新型可旋转式集沙仪结构简单，组装简易，各部位均能够灵活拆卸，方便运输携带，使用操作步骤简单。采用旋转套筒、滚珠、底座形成可转动结构，进而省略了轴承转动装置，避免了因风沙进入对轴承组件造成破坏的问题，克服了轴承进沙尘不能灵活旋转的缺点，保证了转动结构转动的灵活性，提高了集沙仪使用的可靠性和测试的精度。风向导板采用多通道结构，使风向导板受到气流作用力更加敏感、稳定，提高进沙口对准来风方向的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型可旋转式集沙仪的结构示意图；

图2是本实用新型可旋转式集沙仪收集瓶的结构示意图；

图3是本实用新型可旋转式集沙仪转轴的结构示意图；

图4是本实用新型可旋转式集沙仪转轴的结构分解示意图；

图5是本实用新型可旋转式集沙仪风向导板的正视图；

图6是本实用新型可旋转式集沙仪风向导板的侧视图；

图7是本实用新型可旋转式集沙仪横梁及固定件的结构示意图；

主要标件与标号：

支撑立杆：1；收集瓶：2；进沙管：3；转轴：4；横梁：5；底托：6；风向导板：7；连杆：8；瓶身：21；纱网：22；瓶底：23；瓶盖：24；进沙口：31；旋转套筒：41；底座：42；滚珠：43；安全栓：44；导气通道：71；卡箍：91；绑带：92；皮筋：93；排气口：211；顶壁：411；侧壁：412；上连接柱：413；下连接柱：421；竖直板：441；水平板：442；连接孔：4421。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚地展示，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例

图1为本实施例可旋转式集沙仪的结构示意图，如图1所示，集沙仪包括支撑立杆1、集沙机构，所述集沙机构包括收集瓶2、进沙管3、转轴4、与所述支撑立杆1垂直且固定连接的横梁5、底托6、风向导板7、连杆8。

收集瓶2的结构如图2所示，所述收集瓶2的瓶口处固定安装所述进沙管3，所述收集瓶2 的瓶盖24上开设有固定口，所述进沙管3与所述收集瓶2在该固定口处固定，所述进沙管3一端的管口为集沙机构的进沙口，所述进沙管3穿过固定口伸入所述收集瓶2内部，所述进沙管3 上与所述进沙口相对的一端也具有开口，所述进沙管3通过该开口与所述收集瓶1内部连通，这样沙粒由所述进沙口进入所述进沙管3，之后从进沙管3另一端开口吹出，即能够全部落入所述收集瓶2内，所述收集瓶2的瓶身21上开设有排气口211，所述瓶身21在排气口211处固定连接有覆盖所述排气口211的纱网22，所述排气口211面积为2～4平方厘米，所述纱网22孔隙为 80～150目；所述收集瓶2的瓶底23能够拆卸，方便对落入所述收集瓶2内的沙粒进行收集。

进沙管制作成具有特定截面尺寸的标准件，沙尘从进沙管管口进入有利于输沙率(单位时间内通过单位宽度的输沙量)的精确计算，且进沙管伸入收集瓶内部的管壁对沙尘起到导流作用，在风速过大、沙粒冲击速度高时，起到较好的疏导发射作用，有利于强风在收集瓶内的缓冲和减速，避免所收集沙粒的流失，提高对沙粒的采集能力；且当风沙由进沙管吹进收集瓶内部后，在其内部形成涡流，有效防止了沙尘的倒流，使沙粒自然沉降到收集瓶内，进一步减少所收集沙粒的流失。

排气口使收集瓶内外之间建立压力平衡，携沙气流进入收集瓶后，通过排气口消减了一定的能量，使沙粒较大限度的沉降到收集瓶内，从而减少沙通量的误差；纱网则将沙尘过滤于收集瓶中，防止了沙尘的外流。

收集瓶可直接采用矿泉水瓶制作，采集沙后可装箱运输、便于携带、材料易取得；收集瓶也可采用铁皮材质。

转轴4的结构如图3、4所示，所述转轴4包括旋转套筒41、底座42、滚珠43，所述旋转套筒41为由顶壁411、侧壁412围成的下方开口的空心结构，所述旋转套筒41由其下方开口套接在所述底座42上，所述滚珠43位于所述旋转套筒41内且与所述旋转套筒41的顶壁411下表面及所述底座42上表面滚动连接，所述旋转套筒41能够以自身轴线为转轴与所述底座42形成转动连接；

作为优选，所述转轴4还包括安全栓44，所述安全栓44包括竖直板441及分别位于竖直板 441上下两端同一侧的两块水平板442，两块水平板442上均开设有连接孔4421，所述旋转套筒 41的上表面固定有上连接柱413，所述底座42的下表面固定有下连接柱421，两块水平板442 分别通过各自的连接孔4421套接在所述上连接柱413和所述下连接柱421上；设置安全栓44可以防止旋转套筒在转动时从底座上脱落。

所述转轴4的底座42与所述支撑立杆1相平行且与所述横梁5垂直固定连接，所述底托6下侧与所述旋转套筒41上侧固定连接，所述收集瓶2固定连接于所述底托6上侧，所述风向导板7 通过所述连杆8与所述底托6的端部固定连接。

通过设置风向导板，随着风向的改变，风力驱动风向导板使其通过摆动旋转自动调整，风向导板带动底托6借助转轴6转动，进而带动位于底托6上的收集瓶2及进沙管3转动，实现了集沙仪的自动转向，这样，进沙管3进沙口始终正对着风的来向，从而可以在各个方向上检测风沙流动情况，进一步提高监测精度。

所述风向导板7的结构如图5、6所示，所述风向导板7内设置有多个导气通道71，所述导气通道71的中心轴与所述进沙管3的中心轴相平行；作为优选，导气通道71为圆柱形通孔，所述风向导板7可以是双层中空结构，在每层上设置多个相对应的半圆柱形通槽，两层拼合后其各自的半圆柱形通槽拼合成风向导板7的圆柱形通孔。风向导板的多通道结构能够起到输导气流的作用，且能够减轻风向导板的整体重量，使风向导板随风向转动更稳定。

所述集沙机构有多套，分别固定安装在所述支撑立杆1的不同高度处，从而使集沙仪可以在多个不同高度处同时进行测量及采集工作；本实施例集沙仪能同时收集多个方向和高度的沙粒，可以了解沙粒风沙流结构的运动轨迹，使建立精确的风沙流通量廓线函数成为可能。

所述横梁5与所述支撑立杆1之间、所述横梁5与所述底座42之间、所述收集瓶2与所述底托6、所述旋转套筒41与所述底托6之间、所述纱网22与所述收集瓶2瓶身21之间的固定连接均为可拆卸的固定连接。各部件间可拆卸的固定连接使集沙仪可方便得进行安装及拆卸、运输便利、易携带移动、能够完成流动观测。

所述集沙仪还包括固定件，如图7所示，所述固定件包括用于固定所述横梁5与所述支撑立杆1的卡箍91，所述卡箍91的箍身外表面与所述横梁5固定连接，所述卡箍91由其开口处箍到所述支撑立杆1上，采用紧固件将所述卡箍91的两个夹持端紧固从而将所述支撑立杆1箍紧在所述卡箍91箍身内；所述底座42螺接于所述横梁5，优选的是，在所述底座上加工外螺纹，在所述横梁的对应位置处加工出螺纹孔，安装时将底座42带有螺纹的一端旋入横梁的螺纹孔中。横梁5与支撑立杆1之间依靠卡箍91连接，可以根据地域、测试需求等灵活调节集沙机构的高度，且组装拆卸方便，便于运输。

所述固定件还包括如图1中所示的用于固定所述收集瓶2与所述底托6的绑带92，所述绑带 92将所述收集瓶2绑接固定于所述底托6上。

所述固定件还包括如图2中所示的用于固定所述纱网22与所述收集瓶2瓶身21的皮筋93，所述皮筋93将所述纱网22绑接在所述瓶身21的排气口211处。

本实施例的集沙仪在使用时，将支撑立杆1竖直固定于地面上，根据不同要求在不同高度处套装一组或多组集沙机构，风向导板根据风向摆动调整，带动收集瓶及进沙管转动，使进沙口面向迎风面，风沙从进沙口进入收集瓶中，风经过收集瓶内部从排气口处吹出，纱网将尘沙挡住，留于收集瓶中；定时取下收集瓶，量取集沙量，分析在单位面积与单位时间内进入收集瓶沙量的多少，测定输沙率，进行瞬时观测及不同高度的风沙量观测。

通过对收集到收集瓶中的沙尘量及主要粒径大小进行系统分析，研究和掌握风沙在不同高度处的含量及流通通量，这样即可制定防沙治沙的技术措施，因为不同植物有着不同的阻沙功能和防沙效应，不同的防沙措施有着不同的防护功能。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种可旋转式集沙仪，其特征在于：包括支撑立杆(1)、集沙机构，所述集沙机构包括收集瓶(2)、进沙管(3)、转轴(4)、与所述支撑立杆(1)垂直且固定连接的横梁(5)、底托(6)、风向导板(7)、连杆(8)；

所述收集瓶(2)的瓶口处固定安装所述进沙管(3)，所述进沙管(3)一端的管口为集沙机构的进沙口(31)，所述进沙管(3)的一部分伸入所述收集瓶(2)内部且与所述收集瓶(2)内部相连通，由所述进沙口(31)进入所述进沙管(3)的沙粒能够全部落入所述收集瓶(2)内，所述收集瓶(2)的瓶身(21)上开设有排气口(211)，所述瓶身(21)在排气口(211)处固定连接有覆盖所述排气口(211)的纱网(22)；

所述转轴(4)包括旋转套筒(41)、底座(42)、滚珠(43)，所述旋转套筒(41)为由顶壁(411)、侧壁(412)围成的下方开口的空心结构，所述旋转套筒(41)由其下方开口套接在所述底座(42)上，所述滚珠(43)位于所述旋转套筒(41)内且与所述旋转套筒(41)的顶壁(411)下表面及所述底座(42)上表面滚动连接，所述旋转套筒(41)能够以自身轴线为转轴与所述底座(42)形成转动连接；所述风向导板(7)内设置有多个导气通道(71)，所述导气通道(71)的中心轴与所述进沙管(3)的中心轴相平行；

所述转轴(4)的底座(42)与所述支撑立杆(1)相平行且与所述横梁(5)垂直固定连接，所述底托(6)下侧与所述旋转套筒(41)上侧固定连接，所述收集瓶(2)固定连接于所述底托(6)上侧，所述风向导板(7)通过所述连杆(8)与所述底托(6)的端部固定连接。

2.根据权利要求1所述的可旋转式集沙仪，其特征在于：所述转轴(4)还包括安全栓(44)，所述安全栓(44)包括竖直板(441)及分别位于竖直板(441)上下两端同一侧的两块水平板(442)，两块水平板(442)上均开设有连接孔(4421)，所述旋转套筒(41)的上表面固定有上连接柱(413)，所述底座(42)的下表面固定有下连接柱(421)，两块水平板(442)分别通过各自的连接孔(4421)套接在所述上连接柱(413)和所述下连接柱(421)上。

3.根据权利要求1所述的可旋转式集沙仪，其特征在于：所述排气口(211)面积为2～4平方厘米，所述纱网(22)孔隙为80～150目。

4.根据权利要求1所述的可旋转式集沙仪，其特征在于：所述收集瓶(2)的瓶底(23)能够拆卸。

5.根据权利要求1所述的可旋转式集沙仪，其特征在于：所述集沙机构有多套，分别固定安装在所述支撑立杆(1)的不同高度处。

6.根据权利要求1所述的可旋转式集沙仪，其特征在于：所述收集瓶(2)的瓶盖(24)上开设有固定口，所述进沙管(3)与所述收集瓶(2)在该固定口处固定，且所述进沙管(3)穿过该固定口伸入所述收集瓶(2)内部。

7.根据权利要求6所述的集沙仪，其特征在于：所述进沙管(3)上与所述进沙口(31)相对的一端也具有开口，所述进沙管(3)通过该开口与所述收集瓶(2)内部连通。

8.根据权利要求1所述的可旋转式集沙仪，其特征在于：所述横梁(5)与所述支撑立杆(1)之间、所述横梁(5)与所述底座(42)之间、所述旋转套筒(41)与所述底托(6)之间、所述底托(6)与所述收集瓶(2)之间、所述纱网(22)与所述收集瓶(2)瓶身(21)之间的固定连接均为可拆卸的固定连接。

9.根据权利要求6所述的可旋转式集沙仪，其特征在于：所述集沙仪还包括固定件，所述固定件包括用于固定所述横梁(5)与所述支撑立杆(1)的卡箍(91)，所述卡箍(91)的箍身外表面与所述横梁(5)固定连接，所述卡箍(91)由其开口处箍到所述支撑立杆(1)上，采用紧固件将所述卡箍(91)的两个夹持端紧固从而将所述支撑立杆(1)箍紧在所述卡箍(91)箍身内；所述底座(42)螺接于所述横梁(5)。

10.根据权利要求9所述的可旋转式集沙仪，其特征在于：所述固定件还包括用于固定所述收集瓶(2)与所述底托(6)的绑带(92)及用于固定所述纱网(22)与所述收集瓶(2)瓶身(21)的皮筋(93)，所述绑带(92)将所述收集瓶(2)绑接固定于所述底托(6)上，所述皮筋(93)将所述纱网(22)绑接在所述瓶身(21)的排气口(211)处。