CN2906578Y - 风沙流输沙量测定仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种风沙流输送沙尘的观测装置，具体地说是一种用于近地表面的风沙流输沙量测定仪。它包括积沙皿，其特征在于：它还包括导流管、固定轴、喇叭口和风向叶；导流管由相互贯通的竖管、进气管、排气管组成，竖管下端设有与竖管垂直的进气管，进气管与竖管对应的位置设有流沙口，流沙口连接积沙皿，竖管上端设有与竖管垂直的排气管；与进气管的进沙口同方向的排气管端口连接喇叭口，排气管另一端后部外壁固有风向叶；进气管与竖管、排气管与竖管的连接处均为流线状连接；固定轴与竖管相并列且可转动连接。它能在保持导流管中的气流速度与外界气流速度相同的条件下分离取得风沙流中携带的沙尘，真实、准确测取输沙量数据。
Description
技术领域 本实用新型涉及一种风沙流输送沙尘的观测装置，具体地说是一种用于近地表面的风沙流输沙量测定仪。
背景技术 输沙量是反映风沙流强度大小的一个重要指标，因此，它是风沙流和沙尘暴观测研究的主要内之一。然而，目前国内外尚没有一种比较理想的用来观测风沙流输沙量的设备。国内使用的积沙仪有两种，一种是20世纪50年代以来研制的方盒式积沙仪，其缺陷是自气流入口至积沙皿(即量筒)用一布袋连接，自气流入口至布袋以及积沙皿均封闭在一个盒中，由于没有气流出口而阻止气流的进入，因而实际测得的输沙量很少，不能反应出真实的输沙数值。另一种是近年来研制的圆柱体积沙仪，这种积沙仪的缺陷是：其一是柱体本身影响气流，使得气流在到达柱体前就减速，在柱体迎风面形成一个三角形弱风区；二是气流入口的后沿内壁垂直向下设有一小缝以便沙粒下落至积沙皿，但由于从入口至气流向下距离很短，还不足2厘米，气流只能垂直向下或返回，因而不仅由于改变气流方向而降低气流速度，而且由于从入口至气流向下距离太短使得一部分沙粒弹回被气流带走，或者沙粒在沿柱体下落过程中一部分再次被风吹失。因而，用这两种积沙仪测得的输沙量并非观测断面风沙流的实际输沙量。
实用新型内容 本实用新型的目的在于提供一种能有效克服上述两种积沙仪的缺陷，在不降低气流速度的情况下收集风沙流中携带的沙尘，真实、准确测取输沙量数据的风沙流输沙量测定仪。
为了实现所述目的，本实用新型采取的技术方案如下：一种风沙流输沙量测定仪，包括积沙皿，其特征在于：它还包括导流管、固定轴、喇叭口和风向叶；导流管由相互贯通的竖管、进气管、排气管组成，竖管下端设有与竖管垂直的进气管，进气管与竖管管对应的位置设有流沙口，流沙口连接积沙皿，竖管上端设有与竖管垂直的排气管；与进气管的进沙口同方向的排气管端口连接喇叭口，排气管另一端后部外壁固有风向叶；进气管与竖管、排气管与竖管的连接处均为流线状连接；固定轴与竖管相并列且可转动连接。
本实用新型的关键技术在于保持导流管中的气流速度始终与外界相同。为了减少因气流改变方向而引起的减速，一方面，在进气管与竖管的连接处和竖管与排气管的连接处都采取流线状连接，另一方面，根据气流速度与压力成反比的关系，在排气管前端口，也就是与进气管的进沙口同方向的那个端口前增加一个喇叭口作为气流加速装置，其对管内气流的抽吸作用，从而实现导流管内气流速度与外界气流速度始终保持一致。喇叭口和导流管的截面积按根据流体力学相关公式计算设计。
本实用新型具有以下优点：
1、在保持导流管中的气流速度与外界气流速度相同的条件下分离取得风沙流中携带的沙尘；
2、与竖管相并列有固定轴且可转动连接，使进气管的进沙口随主风方向绕固定轴旋转并获取主风方向风沙流中所携带的沙尘；
3、通过调整导流管与固定轴的相对高度可获取不同高度风沙流中携带的沙尘。
附图说明 附图是本实用新型的结构示意图。
图中：1-导流管，101-竖管，102-进气管，103-排气管，104-进沙口，105-下弯接，106-上弯接，2-积沙皿，3-固定轴，301-锥形尖头，302-销孔，4-喇叭口，5-风向叶，6-固定环，701-上连接环，702-下连接环，801-上旋转轴承，802-下旋转轴承，9-连接销。
具体实施方式 一种风沙流输沙量测定仪，包括积沙皿2、导流管1、固定轴3、喇叭口4和风向叶5；导流管1由相互贯通的竖管101、进气管102、排气管103组成，竖管101下端设有与竖管101垂直的进气管102，进气管102与竖管101对应的位置设有流沙口，流沙口连接积沙皿2，竖管101上端设有与竖管101垂直的排气管103；与进气管102的进沙口104同方向的排气管103端口连接喇叭口4，以加大排气管103内的气流速度，排气管103另一端后部外壁经固定环6固有用来跟踪风向的风向叶5；排气管103后端设有排气口，进气管102与竖管101的连接处以流线状下弯接105连接、排气管103与竖管101的连接处以流线状上弯接106连接；竖管101外壁装有上、下两个连接环701、702，固定轴3外壁装有上、下两个旋转轴承801与802，上、下两个连接环701、702，分别与上、下两个旋转轴承801、802连接，将竖管101与固定轴3并列且可转动连接，从而使导流管1和其竖管101底部的积沙皿2随风向绕固定轴3转动。固定轴3的下端设有锥形尖头301，利于将固定轴3固定在地面上。
本实用新型的工作过程是：由风向叶5推动导流管1和积沙皿2随风向绕固定轴3转动，使进沙口104始终对准风沙流的方向，风沙流从进沙口104进入进气管102，经过流线状下弯接105并沿竖管垂直向上流动，这样，由于改变气流方向首先使得大部分沙尘沉积于积沙皿2中，进而在气流的作用下沿竖管101垂直向上的过程中由于沙尘的重力作用，使得竖管101中随气流上升的沙尘再一次沉降下落至积沙皿2，携带沙尘的气流从竖管101进入排气管103时又一次改变方向，在重力的作用下实现第三次降尘。气流在经过两处流线形上、下弯接106、105后，其增加的阻力可通过所设置的喇叭口4聚合加大排气管103中的气流相抵消，从而使导流管1中的气流速度始终与外界风速相一致。积沙过程完成后，取下积沙皿就可获得观测时段的单位面积中的风沙流沙尘量。
作为本实用新型的完善，在固定轴3上设有销孔302，在下连接环702上装有连接销9，这样，当只需测量某一特定方向风沙流的输沙量时，在对准方向之后，将连接销9嵌***销孔302，可固定导流管1不再随风向转动。
Claims (4)
1、一种风沙流输沙量测定仪，包括积沙皿，其特征在于：它还包括导流管(1)、固定轴(3)、喇叭口(4)和风向叶(5)；所述导流管(1)由相互贯通的竖管(101)、进气管(102)、排气管(103)组成，所述竖管(101)下端设有与所述竖管(101)垂直的所述进气管(102)，所述进气管(102)与所述竖管(101)对应的位置设有流沙口，所述流沙口连接所述积沙皿(2)，所述竖管(101)上端设有与所述竖管(101)垂直的所述排气管(103)；与所述进气管(102)的进沙口(104)同方向的所述排气管(103)端口连接所述喇叭口(4)，所述排气管(103)另一端后部外壁固有所述风向叶(5)；所述进气管(102)与所述竖管(101)、所述排气管(103)与所述竖管(101)的连接处均为流线状连接；所述固定轴(3)与所述竖管(101)相并列且可转动连接。
2、如权利要求1所述的一种风沙流输沙量测定仪，其特征在于：所述竖管(101)外壁装有上、下两个连接环(701、702)，所述固定轴(3)外壁装有上、下两个旋转轴承(801、802)，所述上、下两个连接环(701、702)分别与所述上、下两个旋转轴承(801、802)连接，将所述竖管(101)与所述固定轴(3)并列且可转动连接。
3、如权利要求1或2所述的一种风沙流输沙量测定仪，其特征在于：所述固定轴(3)的下端设有锥形尖头(301)。
4、如权利要求3所述的一种风沙流输沙量测定仪，其特征在于：所述固定轴(3)上设有销孔(302)，所述下连接环(702)上装有连接销(9)。
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