專利名稱：一種人工模擬降雨霧化的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及室內(nèi)滑坡模型實(shí)驗(yàn)用人工降雨系統(tǒng)，尤其涉及一種人工模擬降雨霧化的方法和裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的人工降雨系統(tǒng)，降雨的霧化主要是靠管路雨水擊打螺旋式旋轉(zhuǎn)噴頭霧化，該霧化方式是目前人工模擬降雨系統(tǒng)中最常見的霧化方式，該霧化方式是通過(guò)管路系統(tǒng)內(nèi)帶有一定壓力的雨水擊打螺旋式旋轉(zhuǎn)噴頭，從達(dá)到預(yù)設(shè)散布角度的霧化。但是該種霧化方式存在使用上的弊端，在人工降雨系統(tǒng)需要完成小雨強(qiáng)降雨的情況下，特別是模擬邊坡長(zhǎng)時(shí)間遭受小雨強(qiáng)侵蝕下而破壞，在這樣的情況下不能達(dá)到使用效 果。其主要原因是由于降雨量的減小致使降雨系統(tǒng)管腔內(nèi)的水量減少，從而降底了管腔內(nèi) 的壓力，當(dāng)降雨雨強(qiáng)減小到一定程度的時(shí)候(約15mm/h)，降雨系統(tǒng)噴射出雨霧不能達(dá)到噴頭的完全噴射角度，且噴射出的雨霧不能達(dá)到很好的霧化效果，因此一種能夠在小雨強(qiáng)的情況下繼續(xù)使用的霧化噴射裝置顯的尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的人工降雨系統(tǒng)在小雨強(qiáng)降雨的情況下，流經(jīng)噴射管路的雨水會(huì)很少，管腔內(nèi)的壓力會(huì)隨之減小，噴頭原有120度的噴射角度可能只有不到100度，不能達(dá)到預(yù)設(shè)的降雨覆蓋區(qū)域，而且伴隨出現(xiàn)集中雨滴，不能夠均勻霧化的問(wèn)題，提出一種人工模擬降雨霧化的方法和裝置，以實(shí)現(xiàn)在小雨強(qiáng)的情況下，降雨依然能夠達(dá)到噴頭設(shè)計(jì)噴射角度和降雨霧化的方法和裝置。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種人工模擬降雨霧化的裝置，包括水氣兩用噴頭、高壓導(dǎo)氣管、空氣壓縮機(jī)和變頻器，其中，所述水氣兩用噴頭的進(jìn)水口與降雨管路的供水端口連接，所述水氣兩用噴頭的進(jìn)氣口與高壓導(dǎo)氣管的一端連接，所述高壓導(dǎo)氣管的另一端連接空氣壓縮機(jī)，所述空氣壓縮機(jī)與變頻器相連。優(yōu)選地，上述裝置具有以下特點(diǎn)空氣壓縮機(jī)將帶有壓力的空氣通過(guò)高壓導(dǎo)氣管輸送至水氣兩用噴頭，帶有壓力的空氣使被降雨水從水氣兩用噴頭噴射出來(lái)，從而達(dá)到預(yù)設(shè)噴射角度和霧化效果。優(yōu)選地，上述裝置具有以下特點(diǎn)所述空氣壓縮機(jī)的三項(xiàng)電源線中的零線和火線分別連接變頻器UV端。優(yōu)選地，上述裝置具有以下特點(diǎn)變頻器的輸出電壓與空氣壓縮機(jī)的工作頻率具有對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述空氣壓縮機(jī)的工作頻率與其輸出的氣壓具有對(duì)應(yīng)關(guān)系。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供還一種人工模擬降雨霧化的方法，包括開啟變頻器和空氣壓縮機(jī)；按照標(biāo)定的雨強(qiáng)和空氣壓縮機(jī)的輸出氣壓的關(guān)系，通過(guò)調(diào)節(jié)變頻器的電壓，調(diào)節(jié)空氣壓縮機(jī)的工作頻率，進(jìn)而控制空氣壓縮機(jī)的輸出氣壓，帶有壓力的空氣通過(guò)高壓導(dǎo)氣管輸送至水氣兩用噴頭，使被降雨水從水氣兩用噴頭噴射出來(lái)，從而達(dá)到預(yù)設(shè)噴射角度和霧化效果。優(yōu)選地，上述方法具有以下特點(diǎn)在降雨開始前開啟變頻器和空氣壓縮機(jī)；在降雨結(jié)束后一段時(shí)間后，關(guān)閉變頻器和空氣壓縮機(jī)，防止降水通過(guò)水氣兩用噴頭回流到空氣壓縮機(jī)處。本發(fā)明采用了空氣壓縮機(jī)，在小雨強(qiáng)降雨的時(shí)候打開空氣壓縮機(jī)將帶有壓力的空氣通過(guò)水氣兩用噴頭與被降雨水混合，通過(guò)高壓氣體將被降雨水噴射，從而達(dá)到預(yù)設(shè)噴射角度和霧化效果，避免了現(xiàn)有人工降雨設(shè)備的不足。另外，通過(guò)調(diào)節(jié)變頻器，可以根據(jù)雨強(qiáng)調(diào)整空氣壓縮機(jī)的輸出氣壓，以達(dá)到最優(yōu)的效果。本裝置操作簡(jiǎn)單，使用方便，具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例的人工模擬降雨霧化的裝置示意圖。
具體實(shí)施例方式下文中將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。如圖I所示，本發(fā)明實(shí)施例的人工模擬降雨霧化的裝置，包括水氣兩用噴頭、高壓導(dǎo)氣管、空氣壓縮機(jī)和變頻器，其中，所述水氣兩用噴頭的進(jìn)水口與降雨管路的供水端口連接，所述水氣兩用噴頭的進(jìn)氣口與高壓導(dǎo)氣管的一端連接，所述高壓導(dǎo)氣管的另一端連接空氣壓縮機(jī)，所述空氣壓縮機(jī)與變頻器相連。當(dāng)需要小雨強(qiáng)(雨強(qiáng)小于15mm/h)降雨時(shí)，開啟變頻器和空氣壓縮機(jī)，空氣壓縮機(jī)將帶有壓力的空氣通過(guò)高壓導(dǎo)氣管輸送至水氣兩用噴頭，帶有壓力的空氣使被降雨水從水氣兩用噴頭噴射出來(lái)，從而達(dá)到預(yù)設(shè)噴射角度和霧化效果。安裝過(guò)程如下首先把水氣兩用噴頭的進(jìn)水端與降雨管路的供水端口連接，根據(jù)噴頭的噴射角度以及降雨需要覆蓋區(qū)域來(lái)調(diào)整降雨噴頭的高度，在扣接的過(guò)程中要保證連接的密封性，再將水氣兩用噴頭的進(jìn)氣口與導(dǎo)氣管的一端連接，連接過(guò)程中保證氣密性。此時(shí)將導(dǎo)氣管的另一段與空氣壓縮機(jī)相連接，導(dǎo)氣管在連接至空氣壓縮機(jī)的操作過(guò)程中保證不出現(xiàn)大的折彎，空氣壓縮機(jī)的三項(xiàng)電源線的零火線連接變頻器UV端，再將地線連接大地。在小雨強(qiáng)降雨的時(shí)候需要打開變頻器和空氣壓縮機(jī)將帶有壓力的空氣通過(guò)水氣兩用噴頭與被降雨水混合，通過(guò)高壓氣體將被降雨水噴射，從而達(dá)到預(yù)設(shè)噴射角度和霧化效果。變頻器的輸出電壓與空氣壓縮機(jī)的工作頻率具有對(duì)應(yīng)關(guān)系，空氣壓縮機(jī)的工作頻率與其輸出的氣壓具有對(duì)應(yīng)關(guān)系?？梢园凑諛?biāo)定的雨強(qiáng)和空氣壓縮機(jī)的輸出氣壓的關(guān)系，通過(guò)調(diào)節(jié)變頻器的電壓，調(diào)節(jié)空氣壓縮機(jī)的工作頻率，進(jìn)而控制空氣壓縮機(jī)的輸出氣壓?？諝鈮嚎s機(jī)的頻率一般是OHZ到50HZ，將空氣壓縮機(jī)的頻率映射為變頻器的電壓0-10V，變頻器的電壓在OV的時(shí)候空壓機(jī)的頻率為0ΗΖ，變頻器的電壓在IOV的時(shí)候空壓機(jī)的工作頻率為50HZ。通過(guò)調(diào)整變頻器的電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣壓縮機(jī)頻率的控制，進(jìn)而控制空氣壓縮機(jī)的輸出氣壓。可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求來(lái)標(biāo)定空壓機(jī)的輸出氣壓(或是頻率)，如果空壓機(jī)的氣壓過(guò)大會(huì)使降下的雨水過(guò)度霧化，形成氣霧不能模擬實(shí)際降雨，如果過(guò)小也不能達(dá)到所需，具體多小的雨強(qiáng)需要多大的空壓機(jī)頻率，可以結(jié)合實(shí)際的需求對(duì)不同小雨強(qiáng)的降雨和空壓機(jī)配合的壓力進(jìn)行多次標(biāo)定，擬合出合理的小雨強(qiáng)與空壓機(jī)壓力的關(guān)系曲線。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)調(diào)節(jié)變頻器來(lái)完成對(duì)空壓機(jī)頻率的改變，在降雨開始前開啟變頻器和空氣壓縮機(jī)；在降雨結(jié)束后一段時(shí)間后，關(guān)閉變頻器和空氣壓縮機(jī)，防止降水通過(guò)水氣兩用噴頭回流到空氣壓縮機(jī)處。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修·改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種人工模擬降雨霧化的裝置，其特征在于，包括水氣兩用噴頭、高壓導(dǎo)氣管、空氣壓縮機(jī)和變頻器，其中，所述水氣兩用噴頭的進(jìn)水口與降雨管路的供水端口連接，所述水氣兩用噴頭的進(jìn)氣口與高壓導(dǎo)氣管的一端連接，所述高壓導(dǎo)氣管的另一端連接空氣壓縮機(jī)，所述空氣壓縮機(jī)與變頻器相連。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于， 空氣壓縮機(jī)將帶有壓力的空氣通過(guò)高壓導(dǎo)氣管輸送至水氣兩用噴頭，帶有壓力的空氣使被降雨水從水氣兩用噴頭噴射出來(lái)，從而達(dá)到預(yù)設(shè)噴射角度和霧化效果。
3.如權(quán)利要求I或2所述的裝置，其特征在于，所述空氣壓縮機(jī)的三項(xiàng)電源線中的零線和火線分別連接變頻器UV端。
4.如權(quán)利要求I或2所述的裝置，其特征在于， 變頻器的輸出電壓與空氣壓縮機(jī)的工作頻率具有對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述空氣壓縮機(jī)的工作頻率與其輸出的氣壓具有對(duì)應(yīng)關(guān)系。
5.一種使用如權(quán)利要求I所述的裝置進(jìn)行人工模擬降雨霧化的方法，其特征在于，包括 開啟變頻器和空氣壓縮機(jī)； 按照標(biāo)定的雨強(qiáng)和空氣壓縮機(jī)的輸出氣壓的關(guān)系，通過(guò)調(diào)節(jié)變頻器的電壓，調(diào)節(jié)空氣壓縮機(jī)的工作頻率，進(jìn)而控制空氣壓縮機(jī)的輸出氣壓，帶有壓力的空氣通過(guò)高壓導(dǎo)氣管輸送至水氣兩用噴頭，使被降雨水從水氣兩用噴頭噴射出來(lái)，從而達(dá)到預(yù)設(shè)噴射角度和霧化效果。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于， 在降雨開始前開啟變頻器和空氣壓縮機(jī)；在降雨結(jié)束后一段時(shí)間后，關(guān)閉變頻器和空氣壓縮機(jī)，防止降水通過(guò)水氣兩用噴頭回流到空氣壓縮機(jī)處。
全文摘要
本發(fā)明公開一種人工模擬降雨霧化的方法和裝置，所述裝置包括水氣兩用噴頭、高壓導(dǎo)氣管、空氣壓縮機(jī)和變頻器，其中，所述水氣兩用噴頭的進(jìn)水口與降雨管路的供水端口連接，所述水氣兩用噴頭的進(jìn)氣口與高壓導(dǎo)氣管的一端連接，所述高壓導(dǎo)氣管的另一端連接空氣壓縮機(jī)，所述空氣壓縮機(jī)與變頻器相連。本發(fā)明在小雨強(qiáng)降雨的時(shí)候打開空氣壓縮機(jī)將帶有壓力的空氣通過(guò)水氣兩用噴頭與被降雨水混合，通過(guò)高壓氣體將被降雨水噴射，從而達(dá)到預(yù)設(shè)噴射角度和霧化效果，避免了現(xiàn)有人工降雨設(shè)備的不足。另外，通過(guò)調(diào)節(jié)變頻器，可以根據(jù)雨強(qiáng)調(diào)整空氣壓縮機(jī)的輸出氣壓，以達(dá)到最優(yōu)的效果。本裝置操作簡(jiǎn)單，使用方便，具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。
文檔編號(hào)B05B9/04GK102921578SQ20121044407
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月8日
發(fā)明者侯岳峰, 劉曉宇, 范永波, 李世海, 杜媛超, 李吉慶 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所