沙粒启动风速观测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种沙粒启动风速观测装置。其特征是土壤风蚀风洞试验段居于玻璃透明试验段左右两端，玻璃透明试验段为顶部透明长方形洞体，其顶部装有摄像头升降支架，摄像头升降支架上置有摄像头和摄像控制器，摄像头对应玻璃透明试验段底部的试验平台，试验平台形似圆盘体，圆盘上放置土壤风蚀检测样品；摄像控制器与计算机、显示器连接，数字式微压风速计通过硅胶软管和皮拖管固定座固定风速测量皮托管，风速测量皮托管安放到玻璃透明试验段截面积的中间与洞体底板持平，其动压口对准风速风速变频控制器连接的导线穿过土壤风蚀风洞试验段与电机连接，电机通过皮带与螺旋桨连接。本实用新型解决了风沙流场中沙粒启动风速多变化下模拟风向误差的问题，保证实验数据测量的精确值，为研究不同风速条件下风沙运动的特征提供试验条件。
【专利说明】沙粒启动风速观测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种风沙环境风洞试验段沙粒启动风速观测装置。
【背景技术】
[0002]土壤风蚀风洞试验是为模拟野外风沙现象而设计的大型仪器设备。土壤风蚀风洞一般分为动力系统、整流段、收缩段、试验段、供沙漏斗和扩散段等部分。在进行风沙现象的模拟实验中，风速在2米/秒?40米/秒的范围内连续变化调速,风速大小是由人为控制变速器完成。在科学实验活动中，野外沙粒启动风速大小观测是很困难的，研究不同地表颗粒启动风速大小十分不便，人为对沙粒影响干扰大，观测风速大小数据精度不高。而不同颗粒吹蚀启动风速是进行风沙流的土壤风蚀研究和工程计算的一个重要物理量。一般沙粒启动风速观测是在风沙环境洞外试验人员用眼睛观测土壤颗粒启动风速大小，减少了人的干扰。在试验观测中，存在这样一个问题，观测很费力，存在人为误差比较大。
【发明内容】
[0003]基于上述，本实用新型的目的提供一种沙粒启动风速观测装置。利用风洞模型进行模拟实验，为解决人为对沙粒影响干扰而研制的一种装置。
[0004]本实用新型的目的可以通过以下措施来达到:
[0005]一种沙粒启动风速观测装置，由试验平台、玻璃透明试验段、风速测量皮托管、数字式微压风速计、摄像头、土壤风蚀检测样品和计算机组成。土壤风蚀风洞试验段居于玻璃透明试验段左右两端，玻璃透明试验段为顶部透明长方形洞体，其顶部装有摄像头升降支架，摄像头升降支架上置有摄像头和摄像控制器，摄像头对应玻璃透明试验段底部的试验平台，试验平台形似圆盘体，圆盘上放置土壤风蚀检测样品；摄像控制器与计算机、显示器连接，数字式微压计通过硅胶软管和皮拖管固定座固定风速测量皮托管，风速测量皮托管安放到玻璃透明试验段截面积的中间与洞体底板持平，其动压口对准风速风速变频控制器)连接的导线穿过土壤风蚀风洞试验段与变频电机连接，变频电机与螺旋桨连接。
[0006]本实用新型的优点是:
[0007]1、利用风速变频控制器控制变频电机和螺旋桨调整风速，数字式微压风速计记录风速测量皮托管在玻璃透明试验段内风速，由高清晰摄像头拍摄在一定风速下沙粒移动的景象，并且由计算机、显示器实时测量进行数据采集。本实用新型解决了在风沙流场中沙粒启动风速观测装置模拟野外风向实验。解决了在多变化风速下模拟风向误差的问题，从而保证换模型速度和减少试验模型的制作，保证实验数据测量的精确值，为研究不同风速条件下风沙运动的特征提供可靠的试验条件。
[0008]2、风速测量皮托管的动压口对准风速可以采集不同风速下风沙流的数据，在一定的时间内。数字式微压计可获得这段时间内沙流量的数据。
[0009]3、本实用新型结构简单，设计合理，操作方便，实用性强，成本低。减少了人的干扰，保证实验数据测量的精确值。【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]如图1所示，一种沙粒启动风速观测装置，由试验平台3、玻璃透明试验段2、风速测量皮托管8、数字微压风速计9、摄像头5、土壤风蚀检测样品4和计算机12组成。土壤风蚀风洞试验段I居于玻璃透明试验段2左右两端，玻璃透明试验段2为顶部透明长方形洞体，玻璃透明试验段2的顶部装有摄像头升降支架6，摄像头升降支架6上置有摄像头5和摄像控制器7。由摄像控制器7调节摄像头升降支架6上下升降。摄像头5对应玻璃透明试验段2底部的试验平台3，试验平台3形似圆盘体，圆盘上放置土壤风蚀检测样品4 ;摄像控制器7与计算机12、显示器13连接，数字式微压风速计9通过硅胶软管10用皮拖管固定座11固定风速测量皮托管8，风速测量皮托管8安装到玻璃透明试验段2截面积的中间与洞体底板持平，其动压口对准风速17安放在试验段截面积的中间与风洞底板持平，风速变频控制器14连接的导线穿过土壤风蚀风洞试验段I与变频电机15连接，变频电机15与玻璃透明试验段2 —端装有螺旋桨16连接。
[0012]在试验平台3上放入野外取回的土壤风蚀样品4，土壤风蚀样品4表面与试验段底部持平。试验平台上布置试验样品完成后，打开安装在玻璃试验段2顶部洞口，升降安装好的高清晰摄像头5到洞体内，调试摄像头5焦距，当摄像头5达到需要的最佳观测角度时停止，固定摄像头升降支架6。风速测量皮托管8与玻璃透明试验段2底板持平，其动压口对准风速17，风速变频控制器14控制变频电机15和螺旋桨16调整风速，数字式微压风速计9记录风速测量皮托管8在玻璃透明试验段2内风速17，当风速17控制在试验值后，由摄像头升降支架6上置有高清晰摄像头5开始拍摄在一定风速下沙粒移动的景象，并且由计算机12、显示器13实时测量进行数据采集。
【权利要求】
1.一种沙粒启动风速观测装置，由试验平台(3)、玻璃透明试验段(2)、风速测量皮托管(8)、摄像头(5)、土壤风蚀检测样品(4)和计算机(12)组成，其特征是土壤风蚀风洞试验段(I)居于玻璃透明试验段(2)左右两端，玻璃透明试验段(2)为顶部和左右两旁透明长方形洞体，玻璃透明试验段(2)的顶部装有摄像头升降支架(6)，摄像头升降支架(6)上置有摄像头(5)和摄像控制器(7)，摄像头(5)对应玻璃透明试验段(2)底部的试验平台(3)，试验平台(3)形似圆盘体，圆盘上放置土壤风蚀检测样品(4);摄像控制器(7)与计算机(12)、显示器(13)连接，数字式微压风速计(9)通过硅胶软管(10)用皮拖管固定座(11)固定风速测量皮托管(8)，风速测量皮托管(8)安装到玻璃透明试验段(2)截面积的中间与洞体底板持平，其动压口对准风速(17)，风速变频控制器(14)连接的导线穿过土壤风蚀风洞试验段(I)与变频电机(15 )连接，变频电机(15 )通过皮带与螺旋桨(16 )连接。
【文档编号】G01N17/00GK203798531SQ201420139571
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2014年3月26日
【发明者】赵爱国, 李宏, 董治宝, 赵晶, 杨佐涛 申请人:中国科学院寒区旱区环境与工程研究所