一种雪颗粒沉降速度测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种雪颗粒沉降速度测量装置及方法，属于预防灾害技术领域，包括筒体稳定段、筒体试验段和风速仪，筒体稳定段的两端开敞且底端固定设有风扇，筒体稳定段内还设有用于对风扇吹出的气流进行整流的整流机构和用于放置雪颗粒的滤网，整流机构间隔地设置于风扇顶端的上方，滤网间隔地设置于整流机构顶端的上方；筒体试验段的两端开敞，设置在筒体稳定段的上端并与筒体稳定段可拆卸连接；风速仪用于测定筒体试验段背离筒体稳定段的一端的风速。本发明专利技术提供的雪颗粒沉降速度测量装置及方法可置于外界自然环境中，很容易达到相同的环境条件，雪的各项性质参数不易受外界环境的影响发生改变，装置结构简单，操作方便。

A Device and Method for Measuring the Settlement Velocity of Snow Particles

【技术实现步骤摘要】
一种雪颗粒沉降速度测量装置及方法
本专利技术属于沉降速度测量
，更具体地说，是涉及一种雪颗粒沉降速度测量装置及方法。
技术介绍
风雪流是雪粒在风力作用下发生漂移和堆积的自然现象。在风雪流发生时，局部区域积雪严重，进而引起交通堵塞，建筑物损坏等现象，严重影响了人们的日常生活。作为风雪流发生的物质来源，雪的各项性质对风雪流的起动、漂移、堆积等过程具有重要影响。而雪的沉降速度是雪的重要性质参数之一。雪的沉降速度是指雪颗粒在静止空气中作等速沉降时的速度，也可定义为，作用在雪颗粒上的外力之和为零时雪颗粒的下降速度，即雪颗粒下落时所能达到的最大速度。为了测量颗粒物的沉降速度，目前常用的方法主要有两种：1、给定时间的试验，测量颗粒物在一定时间间隔内所经过的垂直距离；2、给定距离的试验，测量记录颗粒物沉降经过一固定距离所需的时间。通过颗粒物沉降距离与沉降时间的比值，求出颗粒物的一个速度，多次测量求平均值，获得颗粒物在流动介质中的平均沉降速度。这两种方法在测量过程中均采用照相机、计算机、录像机等技术装备记录获取实验数据，这类技术装备的工作环境具有较大限制，在寒冷强风环境下，无法正常工作。而且雪颗粒与一般的颗粒物不同，雪颗粒的性质参数受到所处自然环境的较大影响，温度、湿度等因素均能显著改变雪的粒径、沉降速度等参数，在野外自然状态下测量得到的雪的性质参数才能代表真实状态下的雪的性质参数。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种雪颗粒沉降速度测量装置及方法，旨在解决由于环境对测量过程中技术设备的限制以及温湿度因素对雪颗粒影响较大的问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种雪颗粒沉降速度测量装置，包括：筒体稳定段、筒体试验段和风速仪，筒体稳定段的两端开敞且底端固定设有风扇，所述筒体稳定段内还设有用于对所述风扇吹出的气流进行整流的整流机构和用于放置雪颗粒的滤网，所述整流机构间隔地设置于所述风扇顶端的上方，所述滤网间隔地设置于所述整流机构顶端的上方；筒体试验段的两端开敞，设置在所述筒体稳定段的上端并与所述筒体稳定段可拆卸连接；风速仪用于测定所述筒体试验段背离所述筒体稳定段的一端的风速。进一步地，所述整流机构包括蜂窝器。进一步地，所述整流机构还包括阻尼网，所述阻尼网设置于所述蜂窝器的上方。进一步地，所述筒体稳定段的长度为筒体稳定段的截面直径的1.25-1.75倍。进一步地，所述筒体稳定段的长度为175mm，所述筒体稳定段的直径为100mm，所述整流机构的长度为60mm。进一步地，所述雪颗粒沉降速度测量装置还包括集雪斗，集雪斗的两端开敞且在水平方向的截面积从底端至顶端依次递增，底端与所述筒体稳定段外表面可拆卸连接，用于收集测量完成后的雪颗粒。进一步地，所述雪颗粒沉降速度测量装置还包括支架，支架用于支撑所述筒体稳定段。进一步地，所述风速仪为热线风速仪。本专利技术提供的雪颗粒沉降速度测量装置的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术雪颗粒沉降速度测量装置设置筒体稳定段、筒体试验段和风速仪，通过筒体稳定段底端固定设置风扇，顶端固定设置整流机构和滤网，筒体试验段设置于筒体稳定段的上端且与筒体稳定段可拆卸连接，将雪颗粒设置于滤网上，通过风速的调节使雪颗粒保持稳定的悬浮状态，通过风速仪测定筒体试验段管口的风速即可获得雪颗粒的沉降速度。本专利技术装置不易受外界环境的影响且置于外界环境中很容易达到相同的温湿度。本专利技术还提供了一种测定雪颗粒沉降速度的方法，包括以下步骤：试验前准备步骤:将雪颗粒沉降速度测量装置放入野外环境中，使测量装置所处的温湿度与外界环境一致；沉降速度测定步骤:将雪颗粒通过筒体试验段管口处放于滤网上，调节风扇的风速，当雪颗粒保持稳定的悬浮状态时，停止风速调节，使用风速仪测量筒体试验段管口处风速即为雪颗粒的沉降速度。本专利技术提供的一种测定雪颗粒沉降速度的方法的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术一种测定雪颗粒沉降速度的方法，整体操作简单，准备步骤中直接将雪颗粒沉降速度测量装置设置于野外环境中即可保证装置的温湿度与外界环境一致；沉降速度测定步骤中，将雪颗粒置于滤网上，通过调节风扇风速的大小最终使雪颗粒保持稳定状态，通过风速仪测定雪颗粒的沉降速度，测定过程方便快捷。进一步地，所述沉降速度测定步骤完成之后还包括集雪步骤和清理步骤，集雪步骤：调大风扇的风速，使雪颗粒上升并飘出筒体试验段，雪颗粒在重力的作用下落在集雪斗上；清理步骤：测量结束后，关闭风扇，取下集雪斗和滤网，使用清雪毛刷清扫集雪斗和滤网。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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专利技术的一些实施例，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为本专利技术实施例提供的雪颗粒沉降速度测量装置的结构示意图；图2为本专利技术又一实施例提供的雪颗粒沉降速度测量装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的蜂窝器的俯视图。图中：1、筒体稳定段；2、筒体试验段；3、风扇；4、整流机构；41、蜂窝器；5、阻尼网；6、滤网；7、支架；8、集雪斗；9、热管。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请一并参阅图1，现对本专利技术提供的雪颗粒沉降速度测量装置进行说明。雪颗粒沉降速度测量装置，包括筒体稳定段1、筒体试验段2和风速仪，筒体稳定段1的两端开敞且底端固定设有风扇3，筒体稳定段2内还设有用于对风扇3吹出的气流进行整流的整流机构4和用于放置雪颗粒的滤网6，整流机构4间隔地设置于风扇3顶端的上方，滤网6间隔地设置于整流机构4顶端的上方；筒体试验段2的两端开敞，设置在筒体稳定段1的上端并与筒体稳定段1可拆卸连接；风速仪用于测定筒体试验段2背离筒体稳定段1的一端的风速。本专利技术提供的雪颗粒沉降速度测量装置，与现有技术相比，本专利技术雪颗粒沉降速度测量装置设置筒体稳定段1、筒体试验段2和风速仪，通过筒体稳定段1底端固定设置风扇3，整流机构4和滤网6设置于筒体稳定段1内，风扇3顶端依次设置整流机构4和滤网6，风扇3与整流机构4、整流机构4与滤网6之间设置一定距离，筒体稳定段1与筒体试验段2可拆卸连接，将雪颗粒设置于滤网6上，通过风速的调节使雪颗粒保持稳定的悬浮状态，通过风速仪测定筒体试验段2管口的风速即可获得雪颗粒的沉降速度。本专利技术装置不易受外界环境的影响且置于外界环境中很容易达到相同的温湿度。本实施例中风扇3为低速风扇，风扇3胶结于筒体稳定段1的内壁或在筒体稳定段1的内壁底端焊接固定支撑板，用于支撑风扇3，支撑板上设置孔洞，用于对风扇3产生的热量进行散热。采用便携式直流电源对低速风扇提供电流，便携式直流电源优选为耐低温蓄电池，可以在寒冷的外界环境下稳定地向低速风扇提供电流，低速风扇的风速连续可调，可以较为准确的选定气流沿筒体稳定段1轴向运动的速度，同时筒体稳定段1设有可以调节风扇3风速的开口；风扇3也可以为耐低温遥控风扇3，利用筒体稳定段1外的遥控可实现对筒体稳定段1内的风扇3的风速进行调节，筒体稳定段1采用钢制等截面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种雪颗粒沉降速度测量装置，其特征在于，包括：筒体稳定段，两端开敞且底端固定设有风扇，所述筒体稳定段内还设有用于对所述风扇吹出的气流进行整流的整流机构和用于放置雪颗粒的滤网，所述整流机构间隔地设置于所述风扇顶端的上方，所述滤网间隔地设置于所述整流机构顶端的上方；筒体试验段，两端开敞，设置在所述筒体稳定段的上端并与所述筒体稳定段可拆卸连接；和风速仪，用于测定所述筒体试验段背离所述筒体稳定段的一端的风速。

【技术特征摘要】
1.一种雪颗粒沉降速度测量装置，其特征在于，包括：筒体稳定段，两端开敞且底端固定设有风扇，所述筒体稳定段内还设有用于对所述风扇吹出的气流进行整流的整流机构和用于放置雪颗粒的滤网，所述整流机构间隔地设置于所述风扇顶端的上方，所述滤网间隔地设置于所述整流机构顶端的上方；筒体试验段，两端开敞，设置在所述筒体稳定段的上端并与所述筒体稳定段可拆卸连接；和风速仪，用于测定所述筒体试验段背离所述筒体稳定段的一端的风速。2.如权利要求1所述的雪颗粒沉降速度测量装置，其特征在于，所述整流机构包括蜂窝器。3.如权利要求2所述的雪颗粒沉降速度测量装置，其特征在于，所述整流机构还包括阻尼网，所述阻尼网设置于所述蜂窝器的上方。4.如权利要求1-3任意一项所述的雪颗粒沉降速度测量装置，其特征在于，所述筒体稳定段的长度为筒体稳定段的截面直径的1.25-1.75倍。5.如权利要求1-3任意一项所述的雪颗粒沉降速度测量装置，其特征在于，所述筒体稳定段的长度为175mm，所述筒体稳定段的直径为100mm，所述整流机构的长度为60mm。6.如权利要求1-3任意一项所述的雪颗粒沉降速度测量装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：马文勇，郑熙，梁朋飞，柴晓兵，刘庆宽，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：河北,13