风沙流中的沙尘含量检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种风沙流中的沙尘含量检测装置，其结构包括对风沙流中的沙尘进行收集并测重的集沙单元，将所述集沙单元固定支撑在近地面风沙活动的监测现场的固定支架，与所述集沙单元电连接以采集风沙流中沙尘的重量数据的数据采集器，以及为所述数据采集器和所述集沙单元提供工作电压的电源。本实用新型专利技术可进行空气中沙尘数据的自动采集和记录，在每一次或多次的风沙天气过程中都不需要实验人员外出采集沙通量数据，不仅节省了数据采集时间及人工费用，而且还可实现沙通量数据的高时间分辨率的收集和记录，由此大大提高了对风沙运动过程观测的精度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种沙尘检测装置，具体地说是一种风沙流中的沙尘含量检测装置。
技术介绍
反映土壤风蚀风沙活动强度的直接指标为沙通量。近地面风沙活动监测是土壤风蚀地面监测的主要内容，其主要是对风沙流进行监测，监测结果可为土壤风蚀检测和预报提供基础数据。现有对风沙流进行检测的检测装置虽然可对风沙流进行实时自动监测，但由于不能克服含能风沙流的“风压”，因而严重影响了沙尘的称量精度。所谓“风压”就是运动中的风所产生的流体压力。“风压”会对检测装置中的重量传感器产生测量影响，尤其是在大风暴时期，高能风沙流产生的“风压”会反馈给重量传感器，从而严重影响沙尘的称量精度。“风压”对高精度重量传感器的影响，使得在短时间内沙尘的重量数据会受“风压”的持续扰动，从而难以实现对截获沙尘的实时准确称重，因此，现有风沙流检测装置难以实现高精度和高时间分辨率的监测。
技术实现思路
本技术的目的就是提供一种风沙流中的沙尘含量检测装置，以解决现有检测装置存在的测量精度低和时间分辨率不高的问题。本技术是这样实现的：一种风沙流中的沙尘含量检测装置，包括有：集沙单元，用于对风沙流中的沙尘进行收集并测重；固定支架，用以将所述集沙单元固定支撑在近地面风沙活动的监测现场；数据采集器，与所述集沙单元电连接，用于采集风沙流中沙尘的重量数据；以及电源，为所述数据采集器和所述集沙单元提供工作电压。所述集沙单元包括：旋流分离器，设置在风沙减压器的顶部，用于收集空气中的风沙流并将其中的气体放空排出；风沙减压器，设置在封闭箱体中，其顶部固定在封闭箱体的顶面，用于对由旋流分离器采集的风沙流进行减压操作；集沙盒，设置在重量传感器上，并位于所述风沙减压器的下方，用于收集由风沙减压器排出的沙尘；重量传感器，固定在封闭箱体的底板顶面，用于定时检测所述集沙盒内收集的沙尘重量，并将检测数据输出到所述数据采集器；以及封闭箱体，作为上述部件的支撑连接载体，并为沙尘的收集和数据采集提供一个封闭空间，在封闭箱体的侧壁上设有活动门。本技术中的所述旋流分离器包括：筒体，其上部为圆筒体，其下部为锥筒体，锥筒体的下口连接插管，所述插管从顶部插入所述风沙减压器中；集沙管，横置在所述筒体的外部，并与所述筒体的侧壁切向相接；排气管，直立相接在所述筒体的顶面；遮雨帽，支架在所述排气管的上方；以及风摆尾翼，设置在所述筒体的外壁上，与所述集沙管的管口相背设置。本技术中的所述风沙减压器包括：壳体，其上部为圆筒体，其下部为漏沙斗；上减压舌片，下倾式斜置在所述壳体内，其下沿与所述壳体的内壁之间留有落沙空隙；下减压舌片，下倾式斜置在所述壳体内的所述上减压舌片的下部，其上沿位于所述上减压舌片的下沿的下部，其下沿与所述壳体的内壁之间留有落沙空隙；以及轴承，设置在所述壳体的顶部，其外圈固定连接在所述封闭箱体的顶板上，其内圈固定连接所述旋流分离器的所述插管，在所述轴承上安装有挡尘盖。本技术中的所述上减压舌片和所述下减压舌片的倾斜角度最好为45°~60°。本技术在所述固定支架上设置风速传感器、风向传感器、温度传感器和湿度传感器，各传感器均与所述数据采集器电连接。本技术可进行空气中沙尘数据的自动采集和记录，在每一次或多次的风沙天气过程中都不需要实验人员外出采集沙通量数据，不仅节省了数据采集时间及人工费用，而且还可实现沙通量数据的高时间分辨率的收集和记录，由此大大提高了对风沙运动过程观测的精度。本技术的自动化程度高，维护费用低，对自然状况模拟度好，适合在野外进行高精度的风沙活动的自动监测。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是集沙单元的结构示意图。图3是旋流分离器的俯视图。图中：1、集沙单元，2、固定支架，3、电缆线，4、数据采集器，5、太阳能电池板，6、遮雨帽，7、风摆尾翼，8、筒体，8-1、圆筒体，8-2、锥筒体，8-3、插管，10、第一轴承，11、第二轴承，12、壳体，13、连接板，14、活动门，15、集沙盒，16、重量传感器，17、固定座，18、上减压舌片，19、下减压舌片，20、封闭箱体，21、集沙管，22、下倾段，23、排气管，24、遮雨帽支架，25、连接杆。具体实施方式如图1所示，本技术包括集沙单元1、固定支架2、数据采集器4和电源。固定支架2为竖直的管状结构，固定支架2的下端可安装插钎，以便于将固定支架2固定在地面上。插钎和固定支架2为可拆分结构。集沙单元1通过连接杆25固定连接在固定支架2上，集沙单元1用于对风沙流中的沙尘进行收集并测重。在具体应用时可根据实际需要在固定支架2上安装若干不同高度的集沙单元1。每个集沙单元1均通过电缆线3与数据采集器4相接，电缆线3可由固定支架2的芯孔中穿过，再从底部引出，与数据采集器4相接。为避免电缆线3被雨水侵蚀，可在固定支架2顶部设置盖板。数据采集器4通过集沙单元1可实时采集风沙流中沙尘的重量数据并对所采集的数据进行存储，存储的数据可通过USB连接线（或称数据线）导入计算机中，以实现对数据进行入库保存和数据分析。当然，也可以通过GPRS天线，将数据采集器4所存储的数据通过无线网络传输至远程计算机，以进一步提高仪器的自动化水平。电源与数据采集器4和每一集沙单元1相连，用于给集沙单元1和数据采集器4供电。电源可以采用太阳能电池，也可以采用蓄电池，或两者共同作用。图1中，太阳能电池板5通过电缆线3与数据采集器4和每一集沙单元1相接，为其提供工作电压。如图2所示，集沙单元1包括旋流分离器、风沙减压器、集沙盒15、重量传感器16和封闭箱体20等部分。封闭箱体20为长方体箱体结构，相当于集沙单元1的一个底座，其侧壁通过连接杆25固定连接在固定支架2上。在封闭箱体20的侧壁上设有活动门14，以放置或取出箱内物品。重量传感器16置于封闭箱体20的底板顶部，重量传感器16为高精度的重量传感器，其测量精度为0.01克。集沙盒15设置在重量传感器16上。具体设置是，在重量传感器16上安装固定座17，固定座17的四周设置卡沿，集沙盒15放置在固定座17上，由固定座17边缘的卡沿实现对集沙盒15的限位。如图2所示，旋流分离器包括筒体8、集沙管21、排气管23、遮雨帽6和风摆尾翼7。筒体8的上部为圆筒体8-1，下部为锥筒体8-2，在锥筒体8-2的底部接有插管8-3。插管8-3的下端插接到风沙减压器内。排气管23设置在筒体8的顶部，连接在筒体8的顶面，为筒体8的排气出口。在筒体8的顶部设置有遮雨帽6，以克服突发风雨对集沙单元的破坏。遮雨帽6是通过三根遮雨帽支架24固定在排气管23的上方。集沙管21横置在筒体8的外部，并与筒体8的侧壁切向相接（图3）。排气管23设有下倾段22，以对风压进行一定的阻减，为后续的减压创造有利条件。下倾段22的下倾角控制在10°~15°即可。风摆尾翼7设置在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风沙流中的沙尘含量检测装置，其特征是，包括有：集沙单元，用于对风沙流中的沙尘进行收集并测重；固定支架，用以将所述集沙单元固定支撑在近地面风沙活动的监测现场；数据采集器，与所述集沙单元电连接，用于采集风沙流中沙尘的重量数据；以及电源，为所述数据采集器和所述集沙单元提供工作电压；所述集沙单元包括：旋流分离器，设置在风沙减压器的顶部，用于收集空气中的风沙流并将其中的气体放空排出；风沙减压器，设置在封闭箱体中，其顶部固定在封闭箱体的顶面，用于对由旋流分离器采集的风沙流进行减压操作；集沙盒，设置在重量传感器上，并位于所述风沙减压器的下方，用于收集由风沙减压器排出的沙尘；重量传感器，固定在封闭箱体的底板顶面，用于定时检测所述集沙盒内收集的沙尘重量，并将检测数据输出到所述数据采集器；以及封闭箱体，作为上述部件的支撑连接载体，并为沙尘的收集和数据采集提供一个封闭空间，在封闭箱体的侧壁上设有活动门。

【技术特征摘要】
1.一种风沙流中的沙尘含量检测装置，其特征是，包括有：
集沙单元，用于对风沙流中的沙尘进行收集并测重；
固定支架，用以将所述集沙单元固定支撑在近地面风沙活动的监测现场；
数据采集器，与所述集沙单元电连接，用于采集风沙流中沙尘的重量数据；以及
电源，为所述数据采集器和所述集沙单元提供工作电压；
所述集沙单元包括：
旋流分离器，设置在风沙减压器的顶部，用于收集空气中的风沙流并将其中的气体放空排出；
风沙减压器，设置在封闭箱体中，其顶部固定在封闭箱体的顶面，用于对由旋流分离器采集的风沙流进行减压操作；
集沙盒，设置在重量传感器上，并位于所述风沙减压器的下方，用于收集由风沙减压器排出的沙尘；
重量传感器，固定在封闭箱体的底板顶面，用于定时检测所述集沙盒内收集的沙尘重量，并将检测数据输出到所述数据采集器；以及
封闭箱体，作为上述部件的支撑连接载体，并为沙尘的收集和数据采集提供一个封闭空间，在封闭箱体的侧壁上设有活动门。
2.根据权利要求1所述的风沙流中的沙尘含量检测装置，其特征是，所述旋流分离器包括：
筒体，其上部为圆筒体，其下部为锥筒体，锥筒体的下口连接插管，所述插管从顶部插入所述风沙...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭中领，常春平，王仁德，邹学勇，
申请(专利权)人：河北师范大学，
类型：新型
国别省市：河北;13