一種旋轉式野外土壤風蝕梯度集沙儀的製作方法

2023-10-31 05:40:02

一種旋轉式野外土壤風蝕梯度集沙儀的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種旋轉式野外土壤風蝕梯度集沙儀，包括風向標、梯度集沙儀、接沙盒、保護桶蓋、保護桶和探頭罩，保護桶上方設有保護桶蓋，其內設有軸承套和軸承套固定架；軸承套固定架固定連接軸承套；保護桶蓋中心設有導沙圓盤；梯度集沙儀呈長方體，其一端通過風向標固定架固定風向標，另一端穿過導沙圓盤通過固定軸承盤連接軸承套。本實用新型採用風帶動風向標為旋轉動力使梯度集沙儀下部的軸承轉動，保證土壤風蝕梯度集沙儀的直立口琴狀方格進沙塵口始終面對風向，每個方格進沙塵口有單獨的導沙塵通道相貫通，通道兩側有排氣通道，通道上布有200目不鏽鋼通氣網，導沙塵通道隔嘴並且與下端長方形的集沙盒相連通，因此可以很方便地收集不同風向、不同高度的土壤風蝕量，測得的數據與風向、風速資料建立相關關係。本實用新型結構簡單，使用方便，可廣泛應用於林業學、生態學、風沙物理學和鐵路、公路、水庫、工礦工程防沙效益觀測等方面的研究，是觀測土壤風蝕必不可少的一種儀器。
【專利說明】一種旋轉式野外土壤風蝕梯度集沙儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種測定土壤風蝕的學科領域，具體說是一種用於測定全方位野外土壤風蝕梯度集沙儀。
【背景技術】
[0002]土壤風蝕是影響農田、建築物、公路、鐵路、渠道、水源及總體環境嚴重的問題之一。在我國西部乾旱地區，由於風速大，風沙活動頻繁，這一問題更為突出。在大風季節土地中的大量養分因風蝕而損失。細土粒不斷吹失，降低了耕地肥力，喪失生產力，它是在風力作用下的移動現象。風攜帶各種不同的沙塵土粒，使其發生不同距離的位移，這種現象稱風的搬運作用。當近地面的風速大於5m/s時，0.1?0.25mm粒徑的細土粒就能被搬運形成風蝕。通常，被風吹揚的土粒的顆粒大小和風速成正比。土壤風蝕沙塵土粒的顆粒中的濃度與高度有關。據觀察，風沙流中的絕大部分土粒顆粒都在近地表500mm以下，並隨著風速的增大而增多升高，細土粒隨風力的運動方式有3種< 0.2mm的沙粒在風速5m/s時呈懸浮狀態移動稱懸浮氣流中跳躍的顆粒，降落時碰撞地面而產生的回彈稱躍移；③躍移顆粒對地面較大顆粒衝擊後，緩慢向前移動稱蠕移。
[0003]我國是一個受土壤風蝕比較嚴重的國家。我國的西部地區多以牧區為主，而土壤風蝕正是因為大規模砍伐樹木以及在脆弱的生態環境中無限制地放牧造成的嚴重後果。土壤風蝕造成土地沙漠化、鹽鹼化、形成戈壁。而我國沙漠化土地已達358萬k m2，佔全國土地面積的37%，而且沙漠化土地仍以2100k Hf /y的速度增長。為了根治土壤風蝕所造成的後果必須採取合適的技術措施防止土壤風蝕的結構。在科學實驗活動中，沙通量的測定需長期定點多方位收集觀測數據，而且要求沙通量的觀測結果能與風速、風向建立相互關係，以便進行土壤風蝕的研究和工程計算。這樣就需要研製一種能夠收集野外土壤風蝕梯度採集儀的儀器。
實用新型內容
[0004]本實用新型從科學試驗的實際出發，目的旨在提供一種旋轉式野外土壤風蝕梯度集沙儀。利用其結構特徵，定點的實現在沙塵暴特定環境下獲得在單位時間裡單位面積的土壤風蝕的收集。
[0005]本實用新型的目的是通過以下措施來實現:
[0006]一種旋轉式野外土壤風蝕梯度集沙儀，包括風向標、平衡錘、風向標固定架、梯度集沙儀、排氣孔、進沙塵口、導沙嘴、排氣網、接沙盒、接沙盒鎖、導沙圓盤、固定軸承盤、軸承、防塵罩、保護桶蓋、保護桶、軸承套、軸承套固定架、探頭罩，保護桶上方設有保護桶蓋，其內設有軸承套和軸承套固定架；軸承套固定架固定連接軸承套；保護桶蓋中心設有導沙圓盤；梯度集沙儀呈長方體，其一端通過風向標固定架固定風向標，另一端穿過導沙圓盤通過固定軸承盤連接軸承套。
[0007]上述梯度集沙儀迎風面上設有50個進沙塵口，其兩側設有排氣孔；進沙塵口與導沙嘴連接；導沙嘴與接沙盒連接；接沙盒通過接沙盒鎖連接梯度集沙儀；進沙塵口與導沙嘴之間設有排氣網。
[0008]上述軸承套內設有軸承，其上方設有防塵罩。
[0009]上述風向標上設有平衡錘。
[0010]上述梯度集沙儀的迎風面設有探頭罩。
[0011]上述導沙嘴、排氣網、接沙盒和接沙盒鎖各為50個。
[0012]本實用新型的優點和產生的有益效果是:
[0013]本實用新型採用風帶動風向標為旋轉動力使梯度集沙儀下部的軸承轉動，保證土壤風蝕梯度集沙儀的直立口琴狀方格進沙塵口始終面對風向，每個方格進沙塵口有單獨的導沙塵通道相貫通，通道兩側有排氣通道，通道上布有200目不鏽鋼通氣網，導沙塵通道隔嘴並且與下端長方形的集沙盒相連通，因此可以很方便地收集不同風向、不同高度的土壤風蝕量，測得的數據與風向、風速資料建立相關關係。
[0014]本實用新型結構簡單，便於攜帶，使用方便。可廣泛應用於林業學、生態學、風沙物理學和鐵路、公路、水庫、工礦工程防沙效益觀測等方向的研究，是觀測土壤風蝕必不可少的一種儀器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0016]圖2為圖1的側視圖中的局部示意圖。
[0017]圖3為圖2中A部位的放大示意圖。
[0018]圖中:1-風向標、2-平衡錘、3-風向標固定架、4-梯度集沙儀、5-排氣孔、6-進沙塵口、7-導沙嘴、8-排氣網、9-接沙盒、10-接沙盒鎖、11-導沙圓盤、12-固定軸承盤、13-軸承、14-防塵罩、15-保護桶蓋、16-旋轉保護桶、17-軸承套、18-軸承套固定架、19-探頭罩
【具體實施方式】
[0019]下面結合【專利附圖】

【附圖說明】對本實用新型做進一步的說明:
[0020]如圖1、2、3所示，一種旋轉式野外土壤風蝕梯度集沙儀，包括風向標1、平衡錘2、風向標固定架3、梯度集沙儀4、排氣孔5、進沙塵口 6、導沙嘴7、排氣網8、接沙盒9、接沙盒鎖10、導沙圓盤11、固定軸承盤12、軸承13、防塵罩14、保護桶蓋15、保護桶16、軸承套17、軸承套固定架18、探頭罩19，其特徵是:保護桶16上方設有保護桶蓋15，其內設有軸承套17和軸承套固定架18 ;軸承套固定架18固定連接軸承套17 ;保護桶蓋15中心設有導沙圓盤11 ;梯度集沙儀4呈長方體，其一端通過風向標固定架3固定風向標1，另一端穿過導沙圓盤11通過固定軸承盤12連接軸承套17。
[0021]梯度集沙儀4迎風面上設有50個進沙塵口 6，其兩側設有排氣孔5 ;進沙塵口 6與導沙嘴I連接；導沙嘴I與接沙盒9連接；接沙盒9通過接沙盒鎖10連接梯度集沙儀4 ;進沙塵口 6與導沙嘴7之間設有排氣網8。
[0022]軸承套17內設有軸承13，其上方設有防塵罩14。
[0023]風向標I上設有平衡錘2。
[0024]梯度集沙儀4的迎風面設有探頭罩19。[0025]導沙嘴7、排氣網8、接沙盒9和接沙盒鎖10各為50個。
實施例
[0026]梯度集沙儀4設計為直立口琴狀，前寬20皿1、後寬80 mm、高1000mm，其外殼兩側有直徑80mm的圓形排氣孔5、其內部由縱向排列的導沙嘴7和排氣網8組成50個口大底小似鬥狀的方格孔連接50個長方形接沙盒9、並由接沙盒鎖10固接鎖緊；進沙塵口 6孔內每個導沙嘴7開口朝下翹，排氣網8位於導沙嘴7與進沙塵口 6之間，梯度集沙儀4底部的固定軸承盤12、梯度集沙儀4頂部的風向標固定架3與旋轉保護桶16、軸承套17、軸承套固定架18在一條中心線上。
[0027]測量時，先將旋轉式野外土壤風蝕梯度集沙儀的旋轉保護桶16埋入土壤中，上部與土壤地面相平，打開保護桶蓋15，將軸承套固定架18、軸承套17調到中心位置排好，並將梯度集沙儀4內部的每個接沙塵盒9與每個導沙嘴7相對應，底部安裝好固定軸承板12，梯度集沙儀4穿過導沙圓盤11和保護桶蓋15，直豎於旋轉保護桶16的上部，最底部的進沙塵口 6和保護桶蓋15持平，然後用螺栓擰緊保護桶蓋15。
[0028]當風沙流來臨時，打開探頭罩19開始記錄時間、風向、風速值。當土壤風沙流沿水平方向進入梯度集沙儀4的進沙塵口 6後，由於孔內每個導沙嘴7開口朝下翹有40 ° -45 °角度，迫使風沙流向下降落改變流動方向，氣流通過排氣網8流出經過排氣孔5排到大氣中，沙粒在通道內開始減速降落，最後，沙粒匯集到各自對應的長方形接沙塵盒9，經過一段時間，風沙流過後，蓋上探頭罩19記錄停止時間，打開梯度集沙儀4取開保護桶蓋15，取下梯度集沙儀4，直立抱回室內或帳篷內成80 °放入地上，按方向從上向下順序將長方形接沙塵盒9取出沙塵倒入袋子裡，稱重計量。從單位和單位時間進入長方形接沙塵盒9沙塵量的多少，可結合風速風向採集儀計算有效風速，計算出從不同方向根據公式單位面積和單位時間流進不同高度的50路長方形接沙塵盒9的土壤風蝕量的大小。
【權利要求】
1.一種旋轉式野外土壤風蝕梯度集沙儀，包括風向標(I)、平衡錘(2)、風向標固定架(3)、梯度集沙儀(4)、排氣孔(5)、進沙塵P(6)、導沙嘴(7)、排氣網(8)、接沙盒(9)、接沙盒鎖(10)、導沙圓盤(11)、固定軸承盤(12)、軸承(13)、防塵罩(14)、保護桶蓋(15)、保護桶(16)、軸承套(17)、軸承套固定架(18)和探頭罩(19)，其特徵是:保護桶(16)上方設有保護桶蓋(15)，其內設有軸承套(17)和軸承套固定架(18);軸承套固定架(18)與軸承套(17)固定連接；保護桶蓋(15)中心設有導沙圓盤(11);梯度集沙儀(4)呈長方體，其一端通過風向標固定架(3)固定風向標(1)，另一端穿過導沙圓盤(11)通過固定軸承盤(12)連接軸承套(17);導沙圓盤(11)與梯度集沙儀(4)密封固定，與保護桶蓋(15)之間有間隙。
2.如權利要求1所述的一種旋轉式野外土壤風蝕梯度集沙儀，其特徵在於:所述梯度集沙儀(4)迎風面上設有50個進沙塵口(6)，其兩側設有排氣孔(5);進沙塵口(6)與導沙嘴(7 )連接；導沙嘴(7 )與接沙盒(9 )連接；接沙盒(9 )通過接沙盒鎖(10 )連接梯度集沙儀(4);進沙塵口(6)與導沙嘴(7)之間設有排氣網(8)。
3.如權利要求1所述的一種旋轉式野外土壤風蝕梯度集沙儀，其特徵在於:所述軸承套(17)內設有軸承(13)，其上方設有防塵罩(14)。
4.如權利要求1所述的一種旋轉式野外土壤風蝕梯度集沙儀，其特徵在於:所述風向標(I)上設有平衡錘(2)。
5.如權利要求1或2所述的一種旋轉式野外土壤風蝕梯度集沙儀，其特徵在於:所述梯度集沙儀(4)的迎風面設有探頭罩(19);所述導沙嘴(7)、排氣網(8)、接沙盒(9)和接沙盒鎖(10)各為50個。
【文檔編號】G01M9/00GK203606102SQ201320795704
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月3日 優先權日:2013年12月3日
【發明者】左合君, 趙愛國, 董智, 李宏, 趙晶, 肖建華 申請人:內蒙古農業大學