流量调节型沙物质休止角测定装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及风沙物理学教学实验装置技术领域，尤其是一种流量调节型沙物质休止角测定装置。
【背景技术】
[0002]沙物质休止角是指沙物质在堆积成丘时，斜坡与水平面所能达到的最大角度。沙丘沙的休止角是风与沙相互作用塑造的一种动态平衡状态，是控制沙丘形态的重要因素之一，对研宄沙丘的稳定性和流动性具有实际意义。因此，测定沙物质在不同粒径组成、不同含水率等状况下时的休止角成为风沙物理学课程重要的实验之一。
[0003]然而，由于沙漠沙的粒径集中分布在2mm以下，其中又以0.1Omm?0.25mm的细沙为主，占到总量的90%以上。用常规方法在测定沙物质休止角时，多用漏洞作为供沙装置，由于漏洞下料口尺寸一定，不能有效控制沙物质的流速而造成坡面在观测过程中发生撞击性滑塌，观测者难以用常规方法在测定沙物质休止角时，多用漏斗作为供沙装置，由于漏斗下料口尺寸一定，在沙堆形态塑造后期因不能有效控制沙物质的流量而造成坡面发生撞击性滑塌，同时，也因流量过大使得观测者难以准确判断是否达到休止角以及什么时候达到休止角。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型针对现有技术的不足，提出一种流量调节型沙物质休止角测定装置，结构巧妙，使用方便。
[0005]为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案:一种流量调节型沙物质休止角测定装置，包括底座、支撑杆、横梁、流量调节型加料器和承沙盘，该支撑杆竖直固定在底座上，该横梁水平设置，一端与该支撑杆固定连接，另一端承托住流量调节型加料器；该承沙盘位于该流量调节型加料器正下方的底座上。
[0006]进一步地，所述流量调节型加料器由漏斗和插片构成，该漏斗的出料管径向上设有通透的水平型插槽，该插片上设有若干个孔径不同的圆孔，该插片与该插槽吻合地活动插接，该插槽处出料管内径大于圆孔的最大孔径。
[0007]进一步地，该流量调节型加料器还包括胶皮管，该胶皮管设在该漏斗内，且位于插槽下方；该胶皮管上端与该插片密封接触。
[0008]进一步地，该横梁设有两个，分别承托住漏斗上部和出料管。
[0009]进一步地，该插片上设有孔径为5mm、3mm、2mm、1mm、0.5mm的圆孔。
[0010]进一步地，该支撑杆上设有刻度。
[0011]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0012]1.利用该装置可以控制供沙量，有效防止了坡面的撞击性滑塌，并缓解了沙堆顶部的削峰现象，确保了模拟实验的有效性；
[0013]2.装置中的流量控制装置结构简单，易于制作，且费用较低；
[0014]3.操作方法简便，可在减少观测时间的同时提高测量精度。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型流量调节型沙物质休止角测定装置的结构示意图；
[0016]图2为本实用新型中流量调节型加料器5的结构示意图；
[0017]图3为本实用新型中插片的平面结构示意图；
[0018]其中:1:底座；2:支撑杆；3:大横梁；4:小横梁；5:流量调节型加料器；6:承沙盘；7:漏斗；8:具有5mm、3mm、2mm、lmm、0.5mm共5个不同孔径圆孔的插片；9:橡胶管。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。
[0020]如图1所示的一种流量调节型沙物质休止角测定装置，包括底座1、支撑杆2、大横梁3、小横梁4、流量调节型加料器5和承沙盘6，该支撑杆2竖直固定在底座I上，该大横梁3和小横梁4水平设置，一端与该支撑杆2固定连接，另一端承托住流量调节型加料器5 ;该承沙盘6位于该流量调节型加料器5正下方的底座I上。
[0021]流量调节型加料器5的结构如图2和3所示，由漏斗7、插片8和胶皮管9构成，该漏斗7的出料管径向上设有通透的水平型插槽，该插片8上设有若干个孔径不同的圆孔，该插片8与该插槽吻合地活动插接，该插槽处出料管内径大于圆孔的最大孔径。胶皮管9设在该漏斗7内，且位于插槽下方；该胶皮管9上端与该插片8密封接触。
[0022]其中大横梁3和小横梁4分别在漏斗7的上部和出料口部进行双重固定，防止因沙物质过重弓I起的侧翻和落沙点的偏移。
[0023]插片8上含孔径分别5mm、3mm、2mm、1mm、0.5mm共5个不同孔径的圆孔。
[0024]胶皮管9是为防止漏沙，设在插片8下部的漏斗口，其外径与漏斗口内径相吻合且厚度足以封闭插片与漏斗内壁面间空隙，胶皮管9上沿与插片8下表面紧贴。
[0025]本流量调节型沙物质休止角测定装置的安装步骤为:
[0026]第一步，支撑台的安装。将带刻度的支撑杆2垂直固定在规格为50cmX 50cm的底座I的一侧。这一部分也可用铁架台替代，用铁架台替代时，需在铁架台底座的上表面上黏贴固定一面积为50cmX50cm的硬质面板，保证有足够的积沙区面积，同时，需配备测定休止角的角度规；用铁架台替代时，需配备测定休止角的坡度仪。
[0027]第二步，水平横梁的固定与高度要求。将大横梁3和小横梁4的一端用卡箍和旋紧螺栓分别固定在支撑杆上，调节大横梁3和小横梁4的高度，使大横梁3到承沙圆盘的垂直距离约为30cm，小横梁4的高度与大横梁3的距离为加料器上下固定点的距离。
[0028]第三步，流量调节型加料器5的制作与固定。首先，在距离漏斗7的出料口约3cm处切割宽度略小于漏斗口内径的线性插槽；然后，裁剪制作插片8，使插片8的宽度与插槽宽度相吻合，在插片8上切割一列孔径分别为5mm、3mm、2mm、1mm、0.5mm的圆孔，之后将插片插入插槽；之后，为防止漏沙，在插片下部的漏斗口嵌套进去一个外径与漏斗口内径相吻合且厚度足以封闭插片与漏斗内壁面间空隙的胶皮管，胶皮管上沿与插片下表面紧贴。至此，完成了流量调节型加料器5的制作。将制作好的加料器的上部和出料口分别用卡箍固定在小横梁4和大横梁3上。
[0029]第四步，承沙盘6的规格和放置。承沙盘6的直径大小取决于不同粒径的沙物质形成的稳定沙堆的底面积，由预实验决定。测定时，将承沙盘6的中心点对准加料器的出料
□ O
[0030]第五步，测定。将待测沙物质加入漏斗，调节插片，使大孔径的圆孔对准出料口，随着沙堆形态的变化，抽动插片使小孔径的圆孔切换至出料口，具体口径大小的调节由实验观测过程决定。观测沙堆坡面变化，判断并测定坡面发生剪切运动时与水平面的夹角，即休止角。
[0031]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种流量调节型沙物质休止角测定装置，其特征在于:包括底座、支撑杆、横梁、流量调节型加料器和承沙盘，该支撑杆竖直固定在底座上，该横梁水平设置，一端与该支撑杆固定连接，另一端承托住流量调节型加料器；该承沙盘位于该流量调节型加料器正下方的底座上。
2.如权利要求1所述流量调节型沙物质休止角测定装置，其特征在于:所述流量调节型加料器由漏斗和插片构成，该漏斗的出料管径向上设有通透的水平型插槽，该插片上设有若干个孔径不同的圆孔，该插片与该插槽吻合地活动插接，该插槽处出料管内径大于圆孔的最大孔径。
3.如权利要求2所述流量调节型沙物质休止角测定装置，其特征在于:该流量调节型加料器还包括胶皮管，该胶皮管设在该漏斗内，且位于插槽下方；该胶皮管上端与该插片密封接触。
4.如权利要求2所述流量调节型沙物质休止角测定装置，其特征在于:该横梁设有两个，分别承托住漏斗上部和出料管。
5.如权利要求2所述流量调节型沙物质休止角测定装置，其特征在于:该插片上设有孔径为 5mm、3mm、2mm、1mm、0.5mm 的圆孔。
6.如权利要求1所述流量调节型沙物质休止角测定装置，其特征在于:该支撑杆上设有刻度。
【专利摘要】本实用新型公开了一种流量调节型沙物质休止角测定装置，包括底座、支撑杆、横梁、流量调节型加料器和承沙盘，该支撑杆竖直固定在底座上，该横梁水平设置，一端与该支撑杆固定连接，另一端承托住流量调节型加料器；该承沙盘位于该流量调节型加料器正下方的底座上。本实用新型具有以下优点：1.利用该装置可以控制供沙量，有效防止了坡面的撞击性滑塌，并缓解了沙堆顶部的削峰现象，确保了模拟实验的有效性；2.装置中的流量控制装置结构简单，易于制作，且费用较低；3.操作方法简便，可在减少观测时间的同时提高测量精度。
【IPC分类】G01N15-00, G01B21-22
【公开号】CN204346410
【申请号】CN201520028764
【发明人】马瑞, 苏世平, 宋杰, 赵锦梅
【申请人】甘肃农业大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月16日