專利名稱：野外用全方位沙粒躍移梯度觀測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種野外用全方位沙粒躍移梯度觀測儀。
背景技術(shù)：
我國沙漠及沙漠化土地占國土面積的1/6左右。沙漠及沙漠化土地及其派 生的環(huán)境問題，嚴(yán)重影響了國民經(jīng)濟的發(fā)展。在對沙漠及沙漠化問題進(jìn)行研 究時，風(fēng)沙流的測定是其中的一個重要環(huán)節(jié)，但在野外環(huán)境中，由于風(fēng)向的 脈動及地形的影響，風(fēng)沙流具有脈動的特點，為此，必須要求有能夠同時觀 測不同方向不同高度上的集沙儀，收集不同方向不同高度上的輸沙量，以便 進(jìn)行風(fēng)沙流及防沙工程的研究及計算。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述，本新型專利的目的在于提供一種野外用全方位沙粒躍移梯度觀 測儀。全方位沙粒躍移梯度觀測儀能夠同時采集不同方位不同高度上的輸沙 量，并收集在盛沙盒，通過理論計算可以得到躍移沙粒隨高度的變化特征及 躍移沙粒的空間變異性，。
本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)
一種野外用全方位沙粒躍移梯度觀測儀，是由圓形托盤、集沙盒、排氣孔、 阻力板、擋板、梯形盛沙盒、梯形降速腔、支座組成。由扇形集沙盒沿圓周 緊密排列在托盤上，集沙盒上部為排氣孔和梯形集沙盒，中部為降速腔，下 部為頂部開口的梯形體盛沙盒，梯形降速腔下底布有粗不銹鋼網(wǎng)，上部有阻 力板和細(xì)不銹鋼網(wǎng)排氣孔；將托盤固定在支架的不同高度上，支架由固定線 固定于地面。
本實用新型專利的優(yōu)點及有益效果是
1、本實用新型依據(jù)野外多年的觀測經(jīng)驗為基礎(chǔ)研制出全方位沙粒躍移梯 度觀測儀。改變以往在進(jìn)行風(fēng)沙流觀測時，多用1個方位的集沙儀，但在野外環(huán)境中，由于風(fēng)向及地形的影響，風(fēng)沙流具有脈動的特點，這就造成單路 集沙儀觀測結(jié)果的誤差，不能真實反映地區(qū)的風(fēng)沙流特征及輸沙量。
2、 本實用新型依據(jù)實驗室的研究結(jié)果。沙粒在近地層運動時，主要以躍 移的方式進(jìn)行輸送，其占總輸沙量的90%以上，已有研究表明，躍移沙粒的
躍移高度可達(dá)200cm以上，但目前所用的觀測儀器多為100cm。
3、 本實用新型在集沙盒安裝了擋風(fēng)板，從而降低了氣流攜帶的沙粒物質(zhì)， 空氣則通過排氣孔排出，沙粒物質(zhì)降落在盛沙盒，提高測量精確度。
4、 本實用新型直接固定在鐵桿上，將托盤安裝在支座的不同高度，同時 可以采集不同方向的沙粒物質(zhì)，降低觀測誤差。
5、 本實用新型盛沙盒容量較大，可進(jìn)行長時間的觀測，降低工作人員的 勞動強度。
6、 本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，攜帶方便，便于野外長期監(jiān)測實驗。


圖1為本實用新型示意圖。
圖2為托盤及集沙盒放大俯視圖，其中圖2a為圖2集沙盒俯視圖；圖 2b為圖2氣流流動、沙粒沉降正視圖；圖2c為圖2盛沙盒6和降速腔側(cè)視圖。
具體實施方式
如圖1所示， 一種野外用全方位沙粒躍移梯度觀測儀，是由圓形托盤l、 集沙盒2、排氣孔3、阻力板4、擋板5、梯形盛沙盒6、梯形降速腔7和支 座8組成。由16個扇形集沙盒2沿圓周緊密排列在托盤1上，集沙盒2上部 為排氣孔3和梯形集沙盒，中部為降速腔7，下部為頂部開口的梯形體盛沙 盒6。梯形降速腔7下底為空隙度為20目不銹鋼網(wǎng)，上部由阻力板4和空隙 度為180目的不銹鋼網(wǎng)排氣孔3;將托盤1固定在支架8的不同高度上；支 架8由固定線9固定于地面，構(gòu)成梯度觀測儀。
在測量時，先將支架埋入沙地，當(dāng)風(fēng)沙流來臨時，沙粒物質(zhì)進(jìn)入集沙盒2， 含有沙粒的氣流在降速腔7降速，沙粒物質(zhì)降落在盛沙盒6，氣流從排氣孔3排出。試驗完畢后，取下集沙盒2，卸下盛沙盒6，將沙子倒出稱重計量。用 采集的不同方位不同高度的輸沙量，通過理論計算可以得到沙粒的躍移通量 特征和沙粒的空間變異性，為研究一定風(fēng)速條件下風(fēng)沙運動的特征提供可靠 的試驗數(shù)據(jù)。
風(fēng)沙流在輸送過程中，躍移沙粒占總輸沙量的90%以上，同時，由于風(fēng)向 脈動及地形起伏的影響，風(fēng)沙流運動過程并不是單向運動，而是在一定范圍 內(nèi)脈動，所以有必要對不同方向上不同高度的風(fēng)沙流進(jìn)行精確測定。以往對
近地層50cm范圍內(nèi)的風(fēng)沙流特征研究較多，但主要是觀測某一方向的輸沙
量，這就造成觀測結(jié)果的誤差，對較高范圍內(nèi)的風(fēng)沙流特征研究較少，這主
要是受觀測技術(shù)的限制。沙粒物質(zhì)可以躍移到地面200cm的高度，沙粒物質(zhì) 在不同高度輸送時，其空氣動力學(xué)特征及沙粒粒度特征不同。為此，有必要 設(shè)計出能夠觀測200cm范圍內(nèi)的集沙儀。
權(quán)利要求1、一種野外用全方位沙粒躍移梯度觀測儀，是由圓形托盤(1)、集沙盒(2)、排氣孔(3)、阻力板(4)、擋板(5)、梯形盛沙盒(6)、梯形降速腔(7)、支座(8)組成，其特征是由扇形集沙盒(2)沿圓周緊密排列在托盤(1)上，集沙盒(2)上部為排氣孔(3)和梯形集沙盒，中部為降速腔(7)，下部為頂部開口的梯形體盛沙盒(6)，梯形降速腔(7)下底布有粗不銹鋼網(wǎng)，上部有阻力板(4)和細(xì)不銹鋼網(wǎng)排氣孔(3)；將托盤(1)固定在支架(8)的不同高度上；支架(8)由固定線(9)固定于地面。
專利摘要本實用新型涉及一種野外用全方位沙粒躍移梯度觀測儀。其結(jié)構(gòu)特征是由扇形集沙盒沿圓周緊密排列在托盤上，集沙盒上部為排氣孔和梯形集沙盒，中部為降速腔，下部為頂部開口的梯形體盛沙盒，梯形降速腔下底有粗不銹鋼網(wǎng)，上部有阻力板和細(xì)不銹鋼網(wǎng)排氣孔；將托盤固定在支架的不同高度上，支架由固定線固定于地面。攜帶沙粒的氣流在降速腔中速度降低，沙粒物質(zhì)沉降在盛沙盒，氣流則通過排氣孔排出；不同方位的集沙盒由分隔板分開。本實用新型采集不同高度不同方位的輸沙量，通過理論計算可以得到躍移沙粒隨高度的變化特征及躍移沙粒的空間變異性，解決單路集沙儀觀測結(jié)果造成的誤差。
文檔編號G01N1/20GK201413286SQ20092014415
公開日2010年2月24日 申請日期2009年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者張正偲, 董治寶, 趙愛國, 錢廣強 申請人:中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所