CN106353145A - 用于测定建筑物抗风沙流中沙粒跃移量收集器 - Google Patents

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CN106353145A CN201610759321.9A CN201610759321A CN106353145A CN 106353145 A CN106353145 A CN 106353145A CN 201610759321 A CN201610759321 A CN 201610759321A CN 106353145 A CN106353145 A CN 106353145A
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王涛
赵爱国
李正农
李宏
赵晶
李晖
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Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute of CAS
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    • G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
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Abstract

本发明涉及一种用于测定建筑物抗风沙流中沙粒跃移量收集器。其特征管体方管，管体前端为前进沙口，面向墙壁的外部；后端与积沙管连通，积沙管上部中心设有圆孔，圆孔与管体用螺丝固定，积沙管一侧设有排风口，排风口与积沙管与之间呈45°的夹角。排风口有排气网，积沙管为积沙方管，方管有排沙口，排沙口内面置有漏斗，漏斗与积沙管相对应，排沙口与漏斗相贯通，从排沙口进入的沙尘粒在积沙管内堆积。本发明结构简单，使用方便。可广泛应用于林业学、生态学、风沙物理学方面的研究，应用于铁路、公路、水库、工矿工程防沙效益观测。

Description

用于测定建筑物抗风沙流中沙粒跃移量收集器
技术领域
本发明涉及一种用于测定建筑物抗风沙流中沙粒跃移量的仪器。
背景技术
风沙运动的观测主要是对风沙流进行观测，即包括风的观测与输沙率的观测。输沙率是单位时间的断面输沙量，为此刻通过观测单位时间内的输沙量来获得。风的观测刻通过各种测风仪器进行，输沙量数据则可由集沙仪进行测定。
风沙流是在风力作用下的移动现象。风携带各种不同的沙粒，使其发生不同距离的位移称风的搬运作用。当近地面的风速大于每秒5米时，0.1～0.25毫米粒径的沙粒就能被搬运形成风沙流。通常，被风吹扬的沙粒的颗粒大小和风速成正比。风沙流中的含沙量与高度有关。据观察，风沙流中的绝大部分沙粒都在近地表10厘米以下，并随着风速的增大而增多，风沙粒的运动方式有3种：①﹤0.2毫米的沙粒在风速每秒5米时呈悬浮状态移动称悬浮；②气流中飞跃的颗粒，降落时碰撞地面而产生的回弹称跃移；③跃移颗粒对地面较大颗粒冲击后，缓慢向前移动称蠕移。
我国是一个受沙漠化侵蚀比较严重的国家。全国沙漠化土地已达358万平方公里，占全国土地面积的37%，而且沙漠化土地仍以2100平方公里/米的速度增长。为了根治荒漠化必须研究风沙流动规律和风沙与环境的关系。在科学实验活动中，沙通量的测定需长期定点多方位收集观测数据，而且要求沙通量的观测结果能与风速、风向建立相互关系，以便进行风沙流的研究和工程计算。目前，测定野外空旷沙粒呈悬浮状态移动和沙粒降落时碰撞地面而产生的回弹跃移的仪器已具有，唯独缺少测定风沙流中沙粒对建筑物承载能力的跃移量和悬移的仪器。
发明内容
从科学试验的实际出发，本发明的目的旨在提供一种用于测定建筑物抗风沙流中沙粒跃移量收集器，用于测定建筑物抗风沙流中沙粒跃移量，可以获得风沙流在单位时间里单位面积沙粒对建筑物沙尘跃移和高层的沙尘悬移量收集。
本发明的目的可以通过以下措施来实现：
一种用于测定建筑物抗风沙流中沙粒跃移量收集器，是由进沙口、管体、排风口、排气网、排沙口、漏斗和积沙管组成。进沙口和管体穿过建筑物墙，用角铁固定在墙壁上。管体为方管状，管体前端为前进沙口，面向墙壁的外部，后端与积沙管连通，积沙管上部中心设有圆孔，圆孔与管体上壳间用螺丝固定，积沙管一侧设有排风口，排风口与积沙管与之间呈45°的夹角，排风口蒙有排气网，积沙管内，沿着排风口顶口沿与管体口相连有排沙口，排沙口内面置有漏斗，漏斗与积沙管相对应，排沙口与漏斗相贯通，从排沙口进入的沙尘粒在积沙管内堆积。
本发明的优点和产生的有益效果是：
本发明采用方管，减小风的阻力；方管的特点是：1. 风沙流从方管进沙口进入，气流通过不锈钢网从排气口排出，减少风沙气流对管体沙通道的冲击，提高集沙效率。2. 积沙方管与方型管体形成贯通的沙通道，当风沙流掠过积沙管时，很方便地收集的沙粒。测得的数据资料，建立风速与输沙量相关关系；
本发明结构简单，小型化，便于在不同建筑物上安装，使用方便。可广泛应用于林业学、生态学、风沙物理学的研究，观测铁路、公路、水库、工矿工程防沙效益。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中积沙管侧视图。
具体实施方式
如图1所示，一种用于测定建筑物抗风沙流中沙粒跃移量收集器，是由进沙口1、管体2、排风口3、排气网4、排沙口5、漏斗6和积沙管10组成。进沙口1和管体2穿过建筑物墙12，用角铁11固定在墙壁上。管体2为管口边长20㎜,长150㎜的方管，管体2前端为前进沙口1，面向墙壁的外部；后端与积沙管10连通，积沙管10上部中心设有圆孔8，圆孔8与管体2上壳间用6毫米螺丝9固定，积沙管10一侧设有排风口3，排风口3与积沙管10与之间呈45°的夹角。排风口3上蒙有400目排气网4，积沙管10为边长为25㎜乘以25㎜、管长150㎜的积沙方管，沿着排风口3顶口沿7与管体口相连的口径为10㎜排沙口5，排沙口5内面置有漏斗6，漏斗6与积沙管10相对应，排沙口5与漏斗6相贯通，从排沙口5进入的沙尘粒13在积沙管10内堆积。
测量时，先将建筑物抗风沙流中沙粒跃移量收集器，安装到不同高度的建筑物上，进沙口1面向墙壁外部，并与建筑物垂直，与风向平行，当风沙流来临时，开始记录时间、风向，风速值。风沙流进入积沙管通道内，在风压的冲击下风沙流沿水平方向进入45°上翘处的后排气口内，大部分风沙流，通过上翘加速，400目不锈钢沙网阻挡，空气流通过不锈钢排气网4排出，沙粒通过10㎜排沙口5下落经过漏斗流入积沙管10内，下流的少量气流通过积沙管顶部口排出到大气，沙粒在积沙管10内储存，进入的沙尘粒在积沙管10内堆积13。经过一段积沙时间风沙流过后，打开圆孔8与管体2上螺丝9，将建筑物积沙管10的沙粒倒入称重容器内里，用天平称重计量。可计算出单位面积和单位时间流进积沙管的沙通量。根据集沙仪测量结果计算输沙率公式：
式中q——输沙率（g/m·min），m——集沙量（g），t——观测时间(min)，d——集沙仪宽度（cm）。

Claims (1)

1.一种用于测定建筑物抗风沙流中沙粒跃移量收集器，是由进沙口（1）、管体（2）、排风口（3）、排气网（4）、排沙口（5）、漏斗（6）和积沙管（10）组成，进沙口（1）和管体（2）穿过建筑物墙（12）上，用角铁（11）固定在墙壁上，其特征是：管体（2）为方管状，管体前端为前进沙口（1），面向墙壁的外部，后端与积沙管（10）连通，积沙管（10）上部中心设有圆孔（8），圆孔（8）与管体（2）上壳间用螺丝（9）固定，积沙管（10）一侧设有排风口（3），排风口（3）与积沙管（10）与之间呈45°的夹角，排风口（3）蒙有排气网（4），积沙管（10）内，沿着排风口（3）顶口沿（7）与管体口相连有排沙口（5），排沙口（5）内面置有漏斗（6），漏斗（6）与积沙管（10）相对应，排沙口（5）与漏斗（6）相贯通，从排沙口（5）进入的沙尘粒（13）在积沙管（10）内堆积。
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