CN209961443U - 一种全方位蜂窝式沙尘收集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种全方位蜂窝式沙尘收集装置，包括沙尘收集装置、高度调节装置、导向装置和控制箱。沙尘收集装置包括横截面为水滴形的沙尘收集仓，沙尘收集仓的前端设有进风口、两侧设有出风网孔，沙尘收集仓内设有多层过滤网，沙尘收集仓的下方连接有转盘、上方连接有导向装置，导向装置可带动沙尘收集仓绕转盘转动，并使进风口一端正对来风方向。控制箱设于转盘的下方，高度调节装置设于控制箱内，高度调节装置可调节转盘的高度。本实用新型水滴形的沙尘收集仓在加大出气端面积的同时，有效减小迎风面面积，而且延长了气流在沙尘收集仓内的行进路程；不仅能加快空气排出速度，还大大提高了风沙收集效率，便于获取更加精确的监测数据。
Description
技术领域
本实用新型属于环境监测技术领域，具体涉及一种全方位蜂窝式沙尘收集装置。
背景技术
沙尘暴和风沙流是中国西北地区常见的风沙天气，为了更好的治理风沙，需要研究风沙天气时的各种气象参数。其中，输沙量是反映沙尘暴和风沙流强度的一个重要指标，集沙装置是其监测输沙量的重要工具。
目前，市场上虽然有各种类型的集沙装置，但这些集沙装置有的进沙口面积较小，采集到的沙样少，不能满足风蚀的研究需要；有的进沙口方向固定，不利于野外观测，缺少相关采样性能的测定。要得到可靠的结论，需要沙尘收集器管内气流速度接近甚至等于外界风速，才能更好的收集风沙，从而得出更精确的实验数据。
实用新型内容
本实用新型提供了一种全方位蜂窝式沙尘收集装置，目的在于解决现有技术中存在监测数据精确度不高的问题。
为此，本实用新型采用如下技术方案：
一种全方位蜂窝式沙尘收集装置，包括沙尘收集装置、高度调节装置、导向装置和控制箱；
所述导向装置包括导向杆和导向标，所述沙尘收集装置固定连接于导向杆的下方，所述导向标能在风的作用下旋转，并使沙尘收集装置的集沙口正对来风方向；
所述沙尘收集装置包括横截面为水滴形的沙尘收集仓，所述沙尘收集仓的前端设有进风口，所述进风口上设有进风孔板，沙尘收集仓的两侧及尾端上均密布有出风网孔，沙尘收集仓内设有多层过滤网；所述沙尘收集仓的两侧分别固定有竖直设置的支撑杆，所述支撑杆的顶端与导向杆固定连接、底端上连接有转盘，所述转盘设于支撑盘内且转盘可绕支撑盘自由转动，所述支撑盘活动连接于控制箱上且支撑盘可沿竖直方向上下移动；
所述高度调节装置包括驱动电机、丝杠和丝母，所述丝杠竖直设置且其顶端穿过支撑盘的轴心，所述丝母固定于支撑盘上、所述驱动电机和丝杠的底端固定连接。
进一步地，所述控制箱的下方设有支架，所述支架为伸缩杆结构，且支架与控制箱之间设有称重模块。
进一步地，还包括太阳能电池板和蓄电池，所述太阳能电池板设于控制箱外侧，所述蓄电池设于控制箱内，所述太阳能电池板和蓄电池电连接，所述蓄电池与所述驱动电机电连接。
进一步地，还包括控制模块，所述控制模块与驱动电机及称重模块信号连接，所述控制模块上设置有GSM无线通信单元和数据储存单元。
进一步地，还包括用于限制支撑盘移动距离的第一限位传感器和第二限位传感器，所述第一限位传感器设于所述丝杠的上端，所述第二限位传感器设于所述丝杠的下端，且所述第一限位传感器和第二限位传感器分别与控制模块信号连接。
进一步地，所述支撑盘的上表面沿周向设有多个支撑滚轮，所述转盘可在支撑滚轮的支撑下绕支撑盘的轴心转动。
进一步地，所述沙尘收集仓的底部呈锥形，且底端设有出料口，所述出料口上活动连接有出料挡板。
进一步地，所述沙尘收集仓的顶端设有活动式的上挡板。
进一步地，所述沙尘收集仓沿竖直方向设有至少两个，且两个沙尘收集仓的支撑杆固定连接。
本实用新型的有益效果在于：
1.水滴形的沙尘收集仓在加大出气端面积的同时，有效减小迎风面面积，而且还延长了气流在沙尘收集仓内的行进路程；不仅能加快空气排出速度，还大大提高了风沙收集效率增加了集沙量；
2. 该沙尘收集仓在收集沙尘时，进风口朝向任意方向，其四周均无遮挡物，大大降低设备对气流的干扰，提高风沙收集量；
3.该装置可进行远程操控，并实时获取的实验数据，自动化程度高，在恶略气象条件下可自动监测，保障实验人员的人身安全。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是控制箱内部的剖视图；
图3是沙尘收集仓的剖视图；
图4是本实用新型的控制原理图；
图中：1-导向杆，2-导向标，3-风轮，4-沙尘收集仓，5-进风孔板，6-过滤网，7-出风网孔，8-上挡板，9-支撑杆，10-转盘，11-支撑盘，12-控制箱，13-太阳能电池板，14-支架，15-丝杠，16-驱动电机，17-第一限位传感器，18-第二限位传感器，19-丝母，20-控制模块，21-称重模块，22-蓄电池。
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1～4所示，一种全方位蜂窝式沙尘收集装置，包括沙尘收集装置、高度调节装置、导向装置和控制箱12。导向装置包括导向杆1、导向标2和风轮3，沙尘收集装置固定连接于导向杆1的下方，导向标2能在风的作用下旋转，并使沙尘收集装置的集沙口正对来风方向。
沙尘收集装置包括两个横截面为水滴形的沙尘收集仓4，两沙尘收集仓上下叠加设置，沙尘收集仓4的前端设有进风口，进风口上设有进风孔板5，沙尘收集仓4的两侧及尾端上均密布有出风网孔7，沙尘收集仓4内设有多层过滤网6。沙尘收集仓4的底部呈锥形，且底端设有出料口，出料口上活动连接有出料挡板，沙尘收集仓4的顶端活动连接有上挡板8。
两沙尘收集仓的两侧固定有竖直设置的支撑杆9，支撑杆9的顶端与导向杆1固定连接、底端上连接有转盘10，转盘10设于支撑盘11内，支撑盘11的上表面沿周向设有多个支撑滚轮，转盘10可在支撑滚轮的支撑下绕支撑盘11的轴心转动。支撑盘11活动连接于控制箱12上且支撑盘11可沿竖直方向上下移动。控制箱12的底部设有支架14，支架14为伸缩杆结构，控制箱12与支架14之间设有称重模块21，控制量可将重力通过称重模块21传递给支架14，本实用新型中的称重模块21可选用重力传感器，为防止大风将沙尘收集仓4吹倒，可在转盘10与支撑盘11之间设置上端盖，用于限制转盘10的位置。
高度调节装置设于控制箱12内，包括驱动电机16、丝杠15和丝母19，丝杠15竖直设置且其顶端穿过支撑盘11和转盘10的轴心，丝杠15与支撑盘11之间固定有丝母19，丝杠15与转盘10之间留有间隙，驱动电机16固定于丝杠15的底部。丝杠15的上端设有第一限位传感器17、下端设有第二限位传感器18，当支撑盘11向上移动并触发第一限位传感器17时，驱动电机16停止转动；当支撑盘11向下移动并触发第二限位传感器18时，驱动电机16停止转动。控制箱12上还设有太阳能电池板13，控制箱12内设有蓄电池22，太阳能电池板13和蓄电池22电连接，蓄电池22与所述驱动电机16电连接。
还包括控制模块20，该控制模块20为单片机。控制模块20与驱动电机16、第一限位传感器17、第二限位传感器18及称重模块21信号连接，控制模块20上设置有GSM无线通信单元和数据储存单元，数据储存单元包括数据卡槽的SD数据卡，称重模块21检测到的数值可实时储存至数据存储单元中，同时可通过GSM无线通信单元向外发送检测的数据。
本实用新型的工作原理如下：
使用时，将该装置设于需要收集沙尘的地方，将支架14插入地表来固定该装置，防止风沙来临时将该装置吹倒。然后调节支架14的长度，使该装置保持竖直状态，以保证最大的迎风面。
在风沙来临时，该装置上方的导向装置在大风的作用下开始转动，并使风轮3正对来风方向，导向装置转动的同时带动下方的沙尘收集仓4同步转动，并使沙尘收集仓4的进风孔板5正对来风方向。大风夹带的风沙穿过进风孔板5进入沙尘收集仓4中后，夹带的风沙可被过滤网6过滤，除去风沙的气流由两侧的出风网孔7穿出。多层过滤网6可大大提高风沙收集效率，两侧密布的出风网孔7能加快气流流出速度，使得沙尘收集仓4内部空气流速接近外部空气流速，从而提高监测数据的精确度。监测过程中如果风向发生改变，导向装置会立即随着跟随风向转动，使沙尘收集仓4的进风孔板5一端始终正对来风方向，以保证收集更多的风沙。
在检测过程中，大风会夹带大量风沙沿地表移动，导致沙尘收集仓4的离地高度发生变化，高度降低后会影响正常的集沙作业。此时，可通过控制模块20远程控制驱动电机16转动，驱动电机16转动时，可通过丝杠15和丝母19调节支撑盘11的高度，使沙尘收集仓4的高度处于最合理的位置。同理，当沙尘收集仓4高度太高时，可控制降低沙尘收集仓4的高度。第一限位传感器17和第二限位传感器18会限制支撑盘11的最高与最低位置。
沙尘收集仓4在收集风沙时，该装置的质量会逐渐增大，称重模块21会将实时的检测数据记录保存至数据储存单元中，并通过GSM无线通信单元向外发送检测的数据。
实验结束后，可打开沙尘收集仓4底部的出料挡板，将沙尘收集仓4内的风沙倒出。沙尘收集仓4内的过滤器使用一段时间需要更换时，可打开顶部的上挡板8进行更换作业。
需要说明的是，以上仅是本实用新型的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为对本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种全方位蜂窝式沙尘收集装置，其特征在于，包括沙尘收集装置、高度调节装置、导向装置和控制箱；
所述导向装置包括导向杆和导向标，所述沙尘收集装置固定连接于导向杆的下方，所述导向标能在风力作用下旋转，并使沙尘收集装置的集沙口正对来风方向；
所述沙尘收集装置包括横截面为水滴形的沙尘收集仓，所述沙尘收集仓的前端设有进风口，所述进风口上设有蜂窝式进风孔板，沙尘收集仓的两侧及尾端上均密布有出风网孔，沙尘收集仓内设有多层过滤网；所述沙尘收集仓的两侧分别固定有竖直设置的支撑杆，所述支撑杆的顶端与导向杆固定连接、底端上连接有转盘，所述转盘设于支撑盘内且转盘可绕支撑盘自由转动，所述支撑盘活动连接于控制箱上且支撑盘可沿竖直方向上下移动；
所述高度调节装置包括驱动电机、丝杠和丝母，所述丝杠竖直设置且其顶端穿过支撑盘的轴心，所述丝母固定于支撑盘上、所述驱动电机和丝杠的底端固定连接。
2.根据权利要求1所述的全方位蜂窝式沙尘收集装置，其特征在于，所述控制箱的下方设有支架，所述支架为伸缩杆结构，且支架与控制箱之间设有称重模块。
3.根据权利要求1所述的全方位蜂窝式沙尘收集装置，其特征在于，还包括太阳能电池板和蓄电池，所述太阳能电池板设于控制箱外侧，所述蓄电池设于控制箱内，所述太阳能电池板和蓄电池电连接，所述蓄电池与所述驱动电机电连接。
4.根据权利要求3所述的全方位蜂窝式沙尘收集装置，其特征在于，还包括控制模块，所述控制模块与驱动电机及称重模块信号连接，所述控制模块上设置有GSM无线通信单元和数据储存单元。
5.根据权利要求4所述的全方位蜂窝式沙尘收集装置，其特征在于，还包括用于限制支撑盘移动距离的第一限位传感器和第二限位传感器，所述第一限位传感器设于所述丝杠的上端，所述第二限位传感器设于所述丝杠的下端，且所述第一限位传感器和第二限位传感器分别与控制模块信号连接。
6.根据权利要求1所述的全方位蜂窝式沙尘收集装置，其特征在于，所述支撑盘的上表面沿周向设有多个支撑滚轮，所述转盘可在支撑滚轮的支撑下绕支撑盘的轴心转动。
7.根据权利要求1所述的全方位蜂窝式沙尘收集装置，其特征在于，所述沙尘收集仓的底部呈锥形，且底端设有出料口，所述出料口上活动连接有出料挡板。
8.根据权利要求7所述的全方位蜂窝式沙尘收集装置，其特征在于，所述沙尘收集仓的顶端设有活动式的上挡板。
9.根据权利要求1～8任一所述的全方位蜂窝式沙尘收集装置，其特征在于，所述沙尘收集仓沿竖直方向设有至少两个，且两个沙尘收集仓的支撑杆固定连接。
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| CN115077842B (zh) * | 2022-06-09 | 2024-04-05 | 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所 | 一种尘卷风模拟发生实验装置 |
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