沙物質(zhì)蠕移收集器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于測定風(fēng)沙流中蠕移沙粒量的沙物質(zhì)蠕移收集器，呈圓筒狀，頂蓋表面圓心有進沙孔，進沙孔上方有密目網(wǎng)，通過釬絲焊接在頂蓋上，頂蓋表面覆有一層沙物質(zhì)，頂蓋內(nèi)部下方有聚沙漏斗，聚沙漏斗與進沙孔相通，筒體中心位置設(shè)集沙桶，集沙桶中心位置設(shè)接沙瓶，接沙瓶與聚沙漏斗相連通，接沙瓶等間距開有漏沙小孔。本收集器頂蓋涂有膠物質(zhì)，將研究區(qū)域沙物質(zhì)均勻散于涂有膠物質(zhì)的頂蓋上，使得頂蓋的粗糙度與研究區(qū)流沙表面沙物質(zhì)粒徑一致，保持原有地表與沙物質(zhì)的摩擦系數(shù)，保證各種風(fēng)力下測定蠕移量的精準(zhǔn)。沙物質(zhì)蠕移收集器結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝和取樣，可以廣泛于風(fēng)沙物理學(xué)、林學(xué)和以及各類防沙治沙工程方面的研究及監(jiān)測。
【專利說明】沙物質(zhì)蠕移收集器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測定風(fēng)沙流量的儀器，特別指一種用于測定風(fēng)沙流中蠕移沙粒量的儀器。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)沙流是風(fēng)力作用下，風(fēng)沙的氣固二相流。在風(fēng)力的作用下，不同粒徑沙物質(zhì)以三種移動方式移動，分別為蠕移、躍移和懸移。一般而言，當(dāng)近地表風(fēng)速達到沙物質(zhì)的起沙風(fēng)速時,沙物質(zhì)開始離開原來的位置,形成風(fēng)沙流。風(fēng)沙流中沙物質(zhì)的含量與高度相關(guān),這已被很多學(xué)者所證明。朱震達(1962)實驗研究認(rèn)為，90%的沙量是在O?IOcm高度內(nèi)傳輸。吳正、齊之堯的野外觀測也表明，氣流搬運的沙量絕大部分(90%)是在離地30cm高度范圍，其中又特別集中分布在O?IOcm的氣流層內(nèi)，約占到90%。由此可見，風(fēng)沙運動是貼近近地表的沙物質(zhì)搬運現(xiàn)象。而在緊貼地表的蠕移沙物質(zhì)應(yīng)該占到多少呢？這就需要有科學(xué)的測量儀器去測定。
[0003]關(guān)于蠕移質(zhì)測定的儀器相對沙物質(zhì)躍移的測定儀器而言比較少，程宏等人設(shè)計的蠕移沙粒收集裝置側(cè)重于蠕移層沙粒的初速度及其質(zhì)量分布，適用于測定沙粒蠕移速度；趙愛國等人的沙粒蠕移收集器測定不同方位的沙物質(zhì)蠕移質(zhì)量，但一個方位收集蠕移沙物質(zhì)時，其他方位也進入沙物質(zhì)；周杰等人設(shè)計的蠕移集沙儀通過吊桿將收集器吊在距地表高度2.5cm的進沙口收集蠕移沙物質(zhì)，通過吊桿懸吊的尾翼，實現(xiàn)進沙口隨風(fēng)向變化。但是，目前國內(nèi)外已有的測定蠕移沙量的儀器存在一個問題，即不論用什么材料做蠕移收集器的表面，都沒有考慮進入蠕移觀測器表面的沙物質(zhì)與觀測表面的摩擦系數(shù)問題，這就導(dǎo)致沙物質(zhì)在蠕移觀測器表面，進入收集裝置之前，沙粒的移動速度與原地表的移動速度不一致，或快或慢，測到的單位時間單位面積蠕移量或大或小。同時，無論蠕移進沙孔多么小，總要有部分躍移質(zhì)有機會落入小孔，造成測量結(jié)果偏大。研制一種能克服以上問題，精確測定風(fēng)沙流中蠕移沙粒量的儀器是有必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種沙物質(zhì)蠕移收集器，這種收集器能精確測量沙粒蠕移量，特別是沙物質(zhì)進入經(jīng)過工藝處理的收集器表面后，沙物質(zhì)移動速度和原地表移動速度一致，利用其原理可以準(zhǔn)確獲取單位時間單位面積的沙粒蠕移量。同時，在進沙孔上方設(shè)置直徑為進沙孔5倍的圓形密目網(wǎng)，有效防止躍移沙物質(zhì)落入進沙孔，保證了測量準(zhǔn)確性。
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題由如下方案實現(xiàn):沙物質(zhì)蠕移收集器，呈圓筒狀，包括筒體和頂蓋，其特征是:所述頂蓋表面圓心有進沙孔，進沙孔上方有密目網(wǎng)通過釬絲焊接在頂蓋上，頂蓋表面覆有一層沙物質(zhì)，其粒徑與研究區(qū)域一致，頂蓋內(nèi)部下方固定焊有聚沙漏斗，聚沙漏斗與所述進沙孔相通，所述筒體中心位置設(shè)集沙桶，集沙桶中心位置設(shè)接沙瓶，接沙瓶與所述聚沙漏斗相連通，接沙瓶高度2/3處圍繞接沙瓶等間距開有3-5個漏沙小孔。[0006]本發(fā)明還包括如下方案:所述接沙瓶與集沙桶的高度一致。所述集沙桶外表面刻有容量標(biāo)尺。所述頂蓋下固定焊有一圈內(nèi)沿。
[0007]本發(fā)明的工作原理和優(yōu)點是:
[0008]1、頂蓋上的進沙孔可有效阻擋采草和小蟲對孔的堵塞，避免造成數(shù)據(jù)偏??；
[0009]2、頂蓋上方正對進沙孔的密目網(wǎng)可以有效阻擋貼近地表的躍移質(zhì)沙粒落入進沙孔，造成單位時間單位面積蠕移沙物質(zhì)的偏大；
[0010]3、沙物質(zhì)蠕移收集器頂蓋的制作工藝是利用膠水在頂蓋涂抹均勻，然后取研究區(qū)地表沙物質(zhì)，利用粒徑篩將雜物濾過后沙物質(zhì)均勻篩在涂有膠水的頂蓋表面，這樣就使得頂蓋表面的摩擦系數(shù)和原地表的一致，沙粒在頂蓋上的蠕移速度和在沙物質(zhì)表面的一樣，保證獲取單位時間單位面積蠕移沙物質(zhì)的準(zhǔn)確性；
[0011]4、接沙瓶的靠近瓶口處有幾個小孔，這樣使得沙物質(zhì)在快裝滿瓶的時候通過小孔將沙物質(zhì)流向集沙桶，保證更多的接沙空間，提高風(fēng)沙蠕移收集器的準(zhǔn)確性，不至于將接沙瓶裝滿，將漏斗堵死，造成蠕移收集器內(nèi)外壓差。
[0012]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，體積小，便于放置，使用方便，頂蓋制作工藝簡單實用。可以廣泛應(yīng)用于風(fēng)沙物理學(xué)、林學(xué)、生態(tài)學(xué)和鐵路、公路、工礦等防沙治沙工程的防沙效益監(jiān)測方面的研究，是風(fēng)沙蠕移質(zhì)觀測必不可少的一種觀測儀器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0014]圖1是沙物質(zhì)蠕移收集器立體圖。
[0015]圖2是沙物質(zhì)蠕移收集器筒體主視圖。
[0016]圖3是沙物質(zhì)蠕移收集器集沙桶立體圖。
[0017]圖4是沙物質(zhì)蠕移收集器接沙瓶立體圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1、圖2所示，沙物質(zhì)蠕移收集器呈圓筒狀，筒體I直徑為200mm，高250mm。如圖1、圖3所示，頂蓋表面圓心有進沙孔3，進沙孔3直徑為6mm。頂蓋2表面覆有一層沙物質(zhì)4，其粒徑與研究區(qū)域一致。頂蓋2直徑為240mm，頂蓋2下固定焊有一圈內(nèi)沿5。內(nèi)沿5高20_與筒體I配合插入，頂蓋2內(nèi)部下方固定焊有聚沙漏斗6,聚沙漏斗6與進沙孔3相通。頂蓋2上方約20mm高位置上有一密目網(wǎng)7，密目網(wǎng)7通過細(xì)鉛絲焊接在頂蓋2上正對進沙孔3上方，密目網(wǎng)為直徑30mm圓形，密目網(wǎng)為500目。
[0019]如圖1、圖3、圖4所示，筒體I中心位置設(shè)集沙桶8，有效容積為31 X 902mmX200mm,集沙桶8中心位置設(shè)接沙瓶9，接沙瓶9與聚沙漏斗6相連通，接沙瓶9高度2/3處圍繞接沙瓶等間距開有4個漏沙小孔10，沙物質(zhì)通過漏沙小孔10流到集沙桶8中。所述接沙瓶9與集沙桶8的高度一致。集沙桶8外表面刻有容量標(biāo)尺。
[0020]測量前，先將沙物質(zhì)蠕移收集器頂蓋2涂膠水，然后取得研究區(qū)地表沙物質(zhì)，利用粒徑篩將雜物濾過后沙物質(zhì)均勻篩在涂有膠水的頂蓋2表面，這樣使得頂蓋2表面的摩擦系數(shù)和原地表的一致，沙粒在頂蓋2上的蠕移速度和在沙物質(zhì)表面的一樣，保證獲取單位時間單位面積蠕移沙物質(zhì)的準(zhǔn)確性。等待30分鐘后，頂蓋2沙物質(zhì)粘結(jié)牢固后，將沙物質(zhì)蠕移收集器埋入沙中，頂蓋2與沙面相平齊，配合氣象站記錄風(fēng)速風(fēng)向。蠕移沙粒貼著地表沿著水平方向進入頂蓋區(qū)的進沙孔3內(nèi)，由于重力作用沿著聚沙漏斗6掉入接沙瓶9，當(dāng)一定量的沙粒進入接沙瓶9，達到漏沙孔10的位置時，后續(xù)進入的沙粒將超過接沙瓶9的容積，多余沙粒通過漏沙孔10，落到集沙桶8。而正對進沙孔3落下的躍移沙粒被進沙孔3上方的密目網(wǎng)7擋下，未能落入進沙孔3。密目網(wǎng)7的設(shè)置有效阻擋進沙孔3中落入躍移質(zhì)沙粒，保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；集沙桶8的設(shè)置，增加了風(fēng)沙蠕移收集器的收集量，同時保證大量的沙粒不至于將接沙瓶裝滿，將聚沙漏斗6堵死，造成蠕移收集器內(nèi)外壓差。使用本沙物質(zhì)蠕移收集器可提高收集集沙量的精確性。
【權(quán)利要求】
1.沙物質(zhì)蠕移收集器，呈圓筒狀，包括筒體和頂蓋，其特征是:所述頂蓋表面圓心有進沙孔，進沙孔上方有密目網(wǎng)，通過釬絲焊接在頂蓋上，頂蓋表面覆有一層沙物質(zhì)，其粒徑與研究區(qū)域一致，頂蓋內(nèi)部下方固定焊有聚沙漏斗，聚沙漏斗與所述進沙孔相通，所述筒體中心位置設(shè)集沙桶，集沙桶中心位置設(shè)接沙瓶，接沙瓶與所述聚沙漏斗相連通，接沙瓶高度2/3處圍繞接沙瓶等間距開有3-5個漏沙小孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沙物質(zhì)蠕移收集器，其特征是:所述接沙瓶與集沙桶的高度—致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沙物質(zhì)蠕移收集器，其特征是:所述集沙桶外表面刻有容量標(biāo)尺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沙物質(zhì)蠕移收集器，其特征是:所述頂蓋下固定焊有一圈內(nèi)沿。
【文檔編號】G01M10/00GK104006945SQ201410253878
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】李錦榮, 郭建英, 何京麗, 高永 , 李紅麗, 邢恩德, 劉鐵軍 申請人:水利部牧區(qū)水利科學(xué)研究所