CN2545593Y - 近地层土壤风蚀颗粒收集仪 - Google Patents

Abstract

一种近地层土壤风蚀颗粒收集仪，包括竖直支架，在支架上自上而下地设有若干侧向固定杆，在各侧向固定杆上固设收集管；收集管其一端为敞开的管口，另一端连接一其内可以盛有保存液的捕获瓶，捕获瓶上设有两个插管，其一与该收集管连接，各个捕获瓶的另一插管通过多通件的分管汇集到其总管后与一真空泵的进气管密封连接。本收集仪能够同步收集近地大气层中各个高度的土壤风蚀颗粒，且可以将收集到的所有粗细风蚀颗粒均无一流失地保留；本收集仪可方便地对颗粒物的浓度和粒度作定量观测，本收集仪结构简捷，测量精度高，使用方便，适合于为在干旱半干旱地区研究土壤风蚀沙化动力学过程、在城市地面扬尘及道路两侧的交通扬尘的现场观测中高精度地提供实验数据。

Description

近地层土壤风蚀颗粒收集仪

技术领域

本实用新型属于地理野外测量用具领域，涉及一种对土壤风蚀情况的测量工具，尤其是一种近地层土壤风蚀颗粒收集仪。

背景技术

在研究土壤风蚀沙化过程中，收集土壤风蚀颗粒，通过对气流中风蚀颗粒的浓度、粒度及其成分的研究是十分重要的，传统的收集风蚀颗粒的装置多为集沙仪，其上带有若干个高5cm、宽2cm左右小口矩形金属收集箱，在收集箱的后部上面用金属纱网覆盖，以便气流通过并收集粗大的沙粒。该器具的不足是难以同时收集不同高度的风蚀颗粒、而且在收集过程中大量细颗粒会随气流穿过金属纱网而流失；由于器具体积大，会扰乱近地层携带土壤颗粒物的空气使之湍流，从而对结果造成影响；另外，此器具只能用于收集距地面10-20cm高度层内的风蚀粗颗粒，且误差大、精度较低；再有，此器具因没有测量气流流量的装置，故也不能进行近地大气层中风蚀颗粒物的定量观测。在大气环境颗粒物观测方面还有采用多级串连撞击采样器，该仪器昂贵操作复杂、在近地层高含量颗粒物大气观测中应用受限、也不能进行近地层大气中颗粒物的垂直分布观测。

发明内容

本实用新型的目的在于改进现有技术中的不足，提供一种能够同步收集近地大气层中的土壤风蚀颗粒，所收集的土壤风蚀颗粒包括各种颗粒，可以将收集到的所有粗细风蚀颗粒均保留而无一流失的近地层土壤风蚀颗粒收集仪；，本实用新型进一步的目的在于提供一种可进行定量观测风蚀颗粒物的浓度、粒度以及对其成分进行研究的结构简捷、使用方便且精度高的近地层土壤风蚀颗粒收集仪。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型提供的近地层土壤风蚀颗粒收集仪包括一竖直支架，在该支架上自上而下地设有若干侧向固定杆，其最好与所述竖直支架铰接，使该侧向固定杆可以在竖直支架上的铰接点上于竖直平面上在一定角度范围内转动，借此可以调节所述侧向固定杆的外端的垂直高度；在各个所述侧向固定杆上分别固定设有收集管；该收集管是一根两端贯通的管子，其一端为敞开的管口，其另一端密封地连接一个其内可以盛有保存液的捕获瓶，所述捕获瓶上设有两个插管，其中一根插管如上所述与该收集管连接，各个捕获瓶的另一根插管通过多通件的分管汇集到其总管后与一真空泵的进气管密封连接。

固定在所述侧向固定杆上的该收集管的管口最好与水平面垂直，这样可以使当该收集管的管口朝向迎风的方向时，管口可以将气流顺畅地吸进其中，从而提高收集管对风中的风蚀颗粒的收集率。

为了使本仪器结构更加合理和易于操作，该收集管与捕获瓶之间通过一密封软管连接起来，由此，可以通过调整该软管的长度使若干个捕获瓶处于同一水平面内，在具体实施中，将各捕获瓶均设于一个盒子中。

所述的两根插管的位于捕获瓶内的管端插入的深浅各异，与收集管连接的插管插入较深，该插管的管口高于一个高度：即是当使用时捕获瓶中盛有的保存液的液面高度。所述与收集管连接的插管位于捕获瓶内的管端与所述高度的差值最好是1.5～2.5mm。在捕获瓶中置放保存液可以使由收集管进入的气流中的大小风蚀颗粒均落入保存液中，而不会被气流带出捕获瓶而收集不到。而所述两个高度的差值如果太大，对极细小的颗粒保存效果不理想，则捕获率可能会较低，但该差值如果太小，容易使插管进入保存液中，将增大所述真空泵的吸气阻力。

为了定量地测定气流中的风蚀颗粒的浓度，可以在与所述真空泵的进气管连接的所述输送管路上设有气体流量计。

使用本收集仪收集风中的风蚀颗粒是这样操作的：将所述竖直支架竖直固定于欲测量之处的地面上，在各捕获瓶中盛上保存液，如水或酒精等至所述高度，将收集管的管口迎风设置，然后，开启所述真空泵，使收集管内的压力略小于周围的气压。这时夹带着风蚀颗粒的气流进入到本收集仪不同高度上设置的各个收集管中，当气流进入捕获瓶后，其中的风蚀颗粒物靠其本身运动惯性进入瓶中的保存液中，而气流则被真空泵抽出捕获瓶由其排气口排出本收集仪。

本近地层土壤风蚀颗粒收集仪在捕获气流中的风蚀颗粒中通过真空泵的减压吸收、颗粒的惯性、保存液的捕获和保存可以将风中的包括沙粒(粒径在2～0.05mm)、粉粒(粒径在0.05～0.002mm)和粘粒(粒径≤0.002mm)的所有风蚀颗粒均被保留而无一流失。

如果装有气体流量计，通过计时，可以方便地定量测出风中不同高度的气流中风蚀颗粒的浓度，并可以进一步分析出不同高度的气流中颗粒的粒度分布和颗粒的成分等数据。

为了避免所述收集管管口处气流被本收集仪的尤其是竖直支架的搅扰而增大其湍流程度，从而影响收集颗粒量，降低观测精度，所述收集管的敞口端面与所述竖直支架在迎风面上相错排列。具体地，相错排列的结构可以是：所述侧向固定杆包括一与所述竖直支架连接的横杆，该横杆的外端设有一与该横向固定杆夹90度角且平行于水平面的横支杆，所述收集管固定在该横支杆上。这样错排，可以尽可能地使流入收集管的气流为平流状态，使所测得的数据更加接近自然状态，其测量精度电就更高。

本实用新型提供的近地层土壤风蚀颗粒收集仪能够同步收集近地大气层中各个高度的土壤风蚀颗粒，所收集的土壤风蚀颗粒包括各种粗细颗粒，且可以将收集到的所有粗细风蚀颗粒均保留而无一流失的；本收集仪还可方便地对风蚀颗粒物的浓度和粒度进行定量观测，并对风蚀颗粒的成分进行研究，与现有技术相比，本收集仪结构简捷，测量精度高，使用方便，适合于为在干旱与半干旱地区研究土壤风蚀沙化动力学过程、在城市地面扬尘的现场观测以及道路两侧的交通扬尘的现场观测与防治中高精度地提供实验数据。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型提供的土壤风蚀颗粒收集仪的立体结构示意图

图2为图1中A部的局部放大结构示意图。

具体实施方式

如图1和2所示，本实用新型提供的近地层土壤风蚀颗粒收集仪包括一竖直支架杆1，在支架杆1上自上而下地设有例如20个横向固定杆2，横向固定杆2包括一与竖直支架杆1铰接的横杆21，在横杆21的外端于水平面上设有一与该横杆21夹90度角的横支杆22，可以用一根角铁经过弯折构成横向固定杆2。横向固定杆2的一端。横向固定杆2的一端与竖直支架杆1通过螺栓3铰接，使该横向固定杆2可以在竖直支架杆1上的铰接点上于竖直平面上在一定角度(如图1中的点划线所示)范围内转动，借此可以调节横向固定杆2的外端的垂直高度；在横向固定杆2上固定设有收集管4，可以通过卡固装置将收集管4固定在用角铁制的横支杆22上。收集管可以是一根两端贯通的管子，其一端为的管口是敞开的，该管口迎风设置在横支杆22上，其另一端密封地连接输送软管5的一端，输送软管5的另一端与插设在一其内盛有保存液61的捕获瓶6内可一根插管62密封连接，在捕获瓶6上还设有另一根插管63，其一端设于捕获瓶内，而另一端通过输送管8密封连接一多通件9的分管91，多通件9上的分管的数量与所设的收集管以及捕获瓶的数量是对应的，多通件9的总管92连接一输送管93，输送管93与一真空泵7的吸入口密封连接，在输送管93上连接气体流量计10。

插管62设于瓶内的端口接近保存液的液面，高于液面2mm，这样，由收集管4进入的风蚀颗粒在进入捕获瓶6后可以马上落入保存液61内而不致被继续进入捕获瓶6的气流吹起而排出捕获瓶6从而降低测试精度。插管63的设于瓶内的端口高于插管62的对应端口。

Claims (8)

1、一种近地层土壤风蚀颗粒收集仪，其特征在于：包括一竖直支架，在该支架上自上而下地设有若干侧向固定杆，在各个所述侧向固定杆上分别固定设有收集管；该收集管是一根两端贯通的管子，其一端为敞开的管口，其另一端密封地连接一其内可以盛有保存液的捕获瓶，所述捕获瓶上设有两个插管，其中一根插管与该收集管连接，各个捕获瓶的另一根插管通过多通件的分管汇集到其总管后与一真空泵的进气管密封连接。

2、根据权利要求1所述的近地层土壤风蚀颗粒收集仪，其特征在于：在所述捕获瓶到所述真空泵之间的气流通道中设有气体流量计。

3、根据权利要求1或2所述的近地层土壤风蚀颗粒收集仪，其特征在于：所述收集管与捕获瓶之间通过一密封软管连接起来。

4、根据权利要求1或2所述的近地层土壤风蚀颗粒收集仪，其特征在于：所述的两根插管的位于捕获瓶内的管端插入的深浅各异，与所述收集管连接的插管插入较深，该插管的管口高于一个高度：即是当使用时捕获瓶中盛有的保存液的液面高度。

5、根据权利要求4所述的近地层土壤风蚀颗粒收集仪，其特征在于：所述与收集管连接的插管位于捕获瓶内的管端与所述高度的差值是1.5～2.5mm。

6、根据权利要求1或2所述的近地层土壤风蚀颗粒收集仪，其特征在于：所述侧向固定杆与所述竖直支架铰接连接。

7、根据权利要求1或2所述的近地层土壤风蚀颗粒收集仪，其特征在于：所述收集管的敞口端面与所述竖直支架在迎风面上相错排列。

8、根据权利要求7所述的近地层土壤风蚀颗粒收集仪，其特征在于：所述侧向固定杆包括一与所述竖直支架连接的横杆，该横杆的外端设有一与该横杆夹90度角且平行于水平面的横支杆，所述收集管固定在该横支杆上。

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