可拆卸移动燕尾式梯度沙通量采集仪制造技术

本发明专利技术的实施例提供了一种可拆卸移动燕尾式梯度沙通量采集仪，涉及集沙仪技术领域。可拆卸移动燕尾式梯度沙通量采集仪包括梯度式支架、滑动支架和声波式集沙模块，多个滑动支架可滑动地安装在梯度式支架上，多个滑动支架沿高度方向分布；声波式集沙模块包括声波扩大器，声波扩大器安装在滑动支架上，声波扩大器用于承受风沙流中沙粒的撞击，声波式集沙模块根据撞击产生的声波，统计出沙粒的数量a、质量m以及总质量M。可拆卸移动燕尾式梯度沙通量采集仪能够利用沙粒击打产生的声波，统计出沙粒的数量和质量，不仅实现自动记录采集，而且弥补现有风蚀传感器不能记录超过粒径范围的沙粒的缺陷和不足。沙粒的缺陷和不足。沙粒的缺陷和不足。

Detachable mobile swallowtail gradient sand flux collector

【技术实现步骤摘要】
可拆卸移动燕尾式梯度沙通量采集仪


[0001]本专利技术涉及集沙仪
，具体而言，涉及一种可拆卸移动燕尾式梯度沙通量采集仪。

技术介绍

[0002]输沙率是指风沙流在单位时间内在单位宽度上输运的沙量，也称为单宽输沙率。输沙率是衡量风沙流挟沙量的重要参数，它与风速的关系直接影响沙漠迁移和扩展，是长期以来人们集中研究的核心课题之一，其观测主要采用集沙仪观测。
[0003]目前，科学界的集沙仪观测主要有三种方式。第一种是人工收集式集沙仪，即用收集盒、桶、袋等容器将运移的沙粒收集起来，之后人工将其带回称重获得数据，其劣势是需要人工定期采集称重。第二种是基于前者，将称重传感器放置在容器底部，继而获取数据，虽在一定程度可以获取动态数据，但让需人工定期清理，如容器满后，数据作废。第三种是基于电流的变化，称为风蚀传感器，其利用沙粒击打在传感器上，利用沙粒对电流产生的影响，继而获得沙粒数量和能量，但此方式存在的缺点是只有固定粒径范围内的沙粒才能记录，超过粒径范围的沙粒无法记录。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的包括提供了一种可拆卸移动燕尾式梯度沙通量采集仪，其能够利用沙粒击打产生的声波，统计出沙粒的数量和质量，不仅实现自动记录采集，而且弥补现有风蚀传感器不能记录超过粒径范围的沙粒的缺陷和不足。
[0005]本专利技术的实施例可以这样实现：
[0006]本专利技术提供一种可拆卸移动燕尾式梯度沙通量采集仪，所述可拆卸移动燕尾式梯度沙通量采集仪包括：
[0007]梯度式支架；r/>[0008]多个滑动支架，可滑动地安装在所述梯度式支架上，多个所述滑动支架沿高度方向分布；
[0009]声波式集沙模块，包括声波扩大器，所述声波扩大器安装在所述滑动支架上，所述声波扩大器用于承受风沙流中沙粒的撞击，所述声波式集沙模块根据撞击产生的声波，统计出所述沙粒的数量a、质量m以及总质量M。
[0010]本专利技术实施例提供的可拆卸移动燕尾式梯度沙通量采集仪的有益效果包括：
[0011]1.风沙流中夹带的沙粒撞击到声波扩大器会产生声波，通过声波记录仪记录沙粒撞击产生的声波，形成声波图谱，其中，所述声波式集沙模块根据撞击产生的声波，统计出所述沙粒的数量a和质量m，从而能够计算出特定时间段内撞击到声波扩大器的沙粒的总质量M，起到集沙仪的功能；
[0012]2.在梯度式支架上沿高度方向分布有多个滑动支架，每个滑动支架上都安装有声波扩大器，能实现对不同高度的沙粒的采集，采集到的总质量M对于风沙流结构特征的研究
具有代表性，进一步，减小了输沙率与实际输沙率之间的误差，对土壤抗风蚀能力的评估精度也更高；
[0013]3.可拆卸移动燕尾式梯度沙通量采集仪几乎适用于所有粒径范围的沙粒，只要沙粒能够撞击到声波扩大器上发出声响即可，使用范围受到环境的影响较小。
[0014]在可选的实施例中，所述梯度式支架包括：
[0015]多个竖直段，上方的所述竖直段相比于下方的所述竖直段位于所述风沙流的吹动方向的后方，所述滑动支架安装在所述竖直段上，上方的所述声波扩大器晚于下方的所述声波扩大器接触到所述风沙流，上方的所述声波扩大器阻挡下的所述沙粒下落到下方的所述声波扩大器的后方。
[0016]这样，上方的声波扩大器在承受沙粒的撞击后，沙粒在重力的作用下自由下落，并落在下方的所述声波扩大器的后方，不会撞击到下方的所述声波扩大器的检测表明，避免下落的沙粒影响下方的风沙流，保证下方的声波扩大器的检测精度。
[0017]在可选的实施例中，所述梯度式支架还包括：
[0018]多个水平段，所述竖直段与所述水平段依次交替连接，每个所述水平段的两端均垂直连接有所述竖直段，所述水平段的延伸方向平行于所述风沙流的流动方向。
[0019]这样，梯度式支架的整体形状呈现阶梯样式，结构简单、组装方便，特别是不会造成声波扩大器的检测相互干扰。
[0020]在可选的实施例中，相邻两个所述竖直段之间的间距等于所述水平段的长度。
[0021]这样，上下相邻两个声波扩大器的水平间距足够，保证相邻两个声波扩大器的检测互不干扰。
[0022]在可选的实施例中，所述竖直段沿高度方向间隔开设有卡槽，所述滑动支架上设置有弹性卡扣，在所述弹性卡扣卡入所述卡槽的情况下，所述滑动支架固定在所述竖直段上，在所述弹性卡扣脱离所述卡槽的情况下，所述滑动支架可沿所述竖直段滑动。
[0023]这样，滑动支架在竖直段上滑动方便，需要固定滑动支架时，操作方便。
[0024]在可选的实施例中，所述滑动支架包括：
[0025]套筒，套设在所述竖直段上；
[0026]两个支撑架，分别连接在所述套筒的相对两端，每个所述支撑架上安装一个所述声波扩大器。
[0027]这样，滑动支架结构简单、组装方便，而且，滑动支架的相对两端各安装一个所述声波扩大器，使滑动支架在实际使用过程中，受到的风沙流的冲击力左右平衡，提高装置的稳定性。
[0028]在可选的实施例中，同一所述滑动支架上的两个所述声波扩大器对称设置。
[0029]在可选的实施例中，所述声波式集沙模块还包括：
[0030]所述声波记录仪，与所述声波扩大器连接，所述声波记录仪用于记录所述声波，并形成声波图谱；
[0031]所述采集仪，与所述声波记录仪连接，所述采集仪用于根据所述声波图谱统计出所述沙粒的数量a和质量m，并根据所述数量a和所述质量m，计算出所述沙粒的总质量M。
[0032]在可选的实施例中，所述采集仪用于根据所述声波图谱的波峰数量b，得出所述沙粒的数量a，还用于根据所述声波图谱的单个波峰的振幅A，得出单颗所述沙粒的能量P，并
根据单颗所述沙粒的能量P，得出单颗所述沙粒的质量m。
[0033]在可选的实施例中，单颗所述沙粒的质量m的计算公式为：
[0034]m＝P/v
[0035]式中，v为所述沙粒的速度，所述沙粒的速度等于所述风沙流的速度；
[0036]所述沙粒的总质量M的计算公式为：
[0037]M＝m1+m2+
…
+mn
[0038]式中，m1、m2
…
mn分别为n颗沙粒的质量。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0040]图1为本专利技术实施例提供的可拆卸移动燕尾式梯度沙通量采集仪的第一视角的结构示意图；
[0041]图2为本专利技术实施例提供的可拆卸移动燕尾式梯度沙通量采集仪的第二视角的结构示意图；
[0042]图3为声波式集沙模块的组成示意图。
[0043]图标：100
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可拆卸移动燕尾式梯度沙通量采集仪，其特征在于，所述可拆卸移动燕尾式梯度沙通量采集仪包括：梯度式支架(1)；多个滑动支架(2)，可滑动地安装在所述梯度式支架(1)上，多个所述滑动支架(2)沿高度方向分布；声波式集沙模块(3)，包括声波扩大器(31)，所述声波扩大器(31)安装在所述滑动支架(2)上，所述声波扩大器(31)用于承受风沙流中沙粒的撞击，所述声波式集沙模块(3)根据撞击产生的声波，统计出所述沙粒的数量a、质量m以及总质量M。2.根据权利要求1所述的可拆卸移动燕尾式梯度沙通量采集仪，其特征在于，所述梯度式支架(1)包括：多个竖直段(11)，上方的所述竖直段(11)相比于下方的所述竖直段(11)位于所述风沙流的吹动方向的后方，所述滑动支架(2)安装在所述竖直段(11)上，上方的所述声波扩大器(31)晚于下方的所述声波扩大器(31)接触到所述风沙流，上方的所述声波扩大器(31)阻挡下的所述沙粒下落到下方的所述声波扩大器(31)的后方。3.根据权利要求2所述的可拆卸移动燕尾式梯度沙通量采集仪，其特征在于，所述梯度式支架(1)还包括：多个水平段(12)，所述竖直段(11)与所述水平段(12)依次交替连接，每个所述水平段(12)的两端均垂直连接有所述竖直段(11)，所述水平段(12)的延伸方向平行于所述风沙流的流动方向。4.根据权利要求3所述的可拆卸移动燕尾式梯度沙通量采集仪，其特征在于，相邻两个所述竖直段(11)之间的间距等于所述水平段(12)的长度。5.根据权利要求3所述的可拆卸移动燕尾式梯度沙通量采集仪，其特征在于，所述竖直段(11)沿高度方向间隔开设有卡槽，所述滑动支架(2)上设置有弹性卡扣，在所述弹性卡扣卡入所述卡槽的情况下，所述滑动支架(2)固定在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：安志山，张克存，谭立海，牛清河，柳本立，李毅，王洪涛，
申请(专利权)人：中国科学院西北生态环境资源研究院，
类型：发明
国别省市：