一种野外用八方位四层梯度集沙仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种在野外同步观测不同方向、不同高度风沙运动的装置，具体是指一种野外用八方位四层梯度集沙仪。
【背景技术】
[0002]沙漠化是全球面临的最为严重的生态环境问题之一，全球约1/5人口、近1/3的陆地受到沙漠化的影响。中国沙漠与沙漠化土地面积约170万km2，受其影响的面积则更广。作为沙漠化的首要物理过程之一，风力作用下地表物质的侵蚀、搬运和堆积过程，即通常所称的风沙流运动，对认识风沙运动规律和进行沙漠化防治具有重要理论和实践意义。由于风沙运动的物质输移主要发生在近地表，且以跃移运动为主，为了认识风沙跃移运动规律，研宄者们相继研发了各种不同类型的集沙装置，试图通过观测和实验揭示风沙运动在不同方位和垂直方向的变化。目前这些集沙装置具体可以归纳为两类:其一为单一方向的多路梯度集沙仪，用以观测风沙流的垂直变化规律，但不能同步反映方向变化；另一类主要包括各种旋转式集沙仪和全方位集沙仪，用以收集8个或16个方位的运动沙粒，但一般只能收集地表之上一到两个固定高度范围内的沙粒。为了更全面的认识风沙流运动在不同方向、不同高度的变化和差异，有必要对现有的集沙装置做进一步改进。
【发明内容】
[0003]鉴于上述，本实用新型目的在于提供一种野外用八方位四层梯度集沙仪。该集沙仪为地上地下组装式结构，地上沙粒收集器包括朝向8个方位的4层梯度集沙口，梯度集沙口收集的沙粒通过内部倾斜沙粒通道和梯度集沙接嘴，进入地下部分的梯形集沙器保存，因此能对来自不同方向、不同高度的风沙运动特征进行同步观测。
[0004]本实用新型的目的通过以下技术方案来实现:
[0005]一种野外用八方位四层梯度集沙仪，由沙粒收集器、梯度集沙口、排气孔、圆形固定底座、沙粒通道、梯度集沙接嘴、桶状集沙器固定器和梯形集沙器组成。沙粒收集器包括8方位4层梯度集沙口，8方位4层梯度集沙口与沙粒收集器内部倾角为32度的沙粒通道相连接，沙粒收集器外侧设有排气孔，排气孔孔口覆盖200目不锈钢网，沙粒收集器固定在圆形固定底座上，圆形固定底座底部安装有32个梯度集沙接嘴，每个梯度集沙接嘴与相应的沙粒通道相连接；圆形固定底座下方为桶状集沙器固定器，桶状集沙器固定器内置有32个梯形集沙器呈同心圆环状排列，梯度集沙接嘴对应32个梯形集沙器。
[0006]本实用新型的优点及有益效果是:
[0007]1、本实用新型系根据多年野外观测经验，在总结其他现有集沙装置的基础上，根据风沙物理研宄的实际需要而研制的。野外用八方位四层梯度集沙仪可以同时收集8个方位、每个方位4层高度的运动沙粒。该集沙仪地上部分为疏透式设计，不会产生圆柱形障碍物背风侧的气流回旋，因而集沙仪自身不影响风沙流运动。
[0008]2、本实用新型基于多年野外观测经验和观测数据设计。野外观测表明来自不同方向的风沙流强度有所不同，因而反映不同方向的沙源供应程度和风力搬运强度，故设计8个方位。同时，由于风沙流是一种近地表运动，尤其集中在Im高度范围内，因此该集沙仪的4层高度分别设计为0-10cm、10-20cm、20-40cm和40_100cm，这样即能反映垂向变化规律，又能兼顾风沙流运动最下部跃移的特征。
[0009]3、本实用新型分为地上和地下两部分结构，通过地上圆形固定底座上的螺孔与地下桶状集沙器固定器螺钉固定连接，便于拆卸和回收样品。
[0010]4、本实用新型的梯形集沙器容量较大，可以满足野外长期定位观测的要求，降低人力资源成本。
[0011]5、本实用新型结构简单，加工成本低；无转动部件，不会因风沙危害发生损坏，便于维护。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的示意图。
[0013]图2是图1倾斜沙粒通道和梯形集沙接嘴。
[0014]图3是图1四层梯度集沙口俯视图。
[0015]图4是图1梯形集沙器和桶状集沙器固定器。
[0016]图5是图1梯形集沙器。
【具体实施方式】
[0017]如图1-5所示，一种野外用八方位四层梯度集沙仪，分为地上地下两部分。地上包括沙粒收集器1、梯度集沙口 2、排气孔3、沙粒通道5、圆形固定底座4、梯度集沙接嘴6，地下包括桶状集沙器固定器7和梯形集沙器8。沙粒收集器I包括8方位4层梯度集沙口 2，其迎风面为楔形，保证集沙口内部具有较大空间以利于风沙流减速。梯度集沙口 2的高度分别为0-10cm、10-20cm、20-40cm和40-100cm。每个梯度集沙口 2在沙粒收集器I内部均有倾角为32度的沙粒通道5。沙粒收集器I外侧设有排气孔3，排气孔3孔口覆盖200目不锈钢网，沙粒收集器I固定在圆形固定底座4上，圆形固定底座4底部安装有32个梯度集沙接嘴6，每个梯度集沙接嘴6与沙粒通道5相应的8方位4层梯度集沙口 2相连接；圆形固定底座4下方为桶状集沙器固定器7，桶状集沙器固定器7内32个梯形集沙器8呈同心圆环状排列；梯度集沙接嘴6和梯形集沙器8均有四种对应方式。沙粒收集器I最下部梯度集沙口 2通过沙粒通道5连接的梯度集沙接嘴6及所对应的梯形集沙器8最大，沙粒收集器I越高梯度集沙接嘴6和所对应的梯形集沙器8体积越小。
[0018]将沙粒收集器1、沙粒通道5和4层梯度集沙接嘴6焊接在圆形固定底座4上，然后将梯形集沙器8依次装入桶状集沙器固定器7内，通过圆形固定底座4上的螺孔与桶状集沙器固定器7上的螺钉固定连接。选定观测位置后挖掘一个与桶状集沙器固定器7外形尺寸一致的探坑，将桶状集沙器固定器7放入，保证圆形固定底座4的上沿与地表齐平，同时将梯度集沙口 2其中之一对准正北，掩埋之后刮平地表即可。
[0019]当风沙流来临时，沙粒物质从沙粒收集器I进入不同梯度、不同方向的梯度集沙口 2，并沿着沙粒通道5通过圆形固定底座4底部的梯度集沙接嘴6进入梯形集沙器8。沙粒可在重力作用下自由滑落，气流通过排气孔3排出。排气孔3保持集沙口内部和外部的气压平衡。不锈钢网可防止沙粒跳出。集沙口内部空间较大，有利于风沙流减速和沙粒降落。
[0020]回收样品时，将地上圆形固定底座4拆卸下来，依次取出与8个方位、4层高度对应的32个梯形集沙器8内的样品，带回实验室做进一步分析。
【主权项】
1.一种野外用八方位四层梯度集沙仪，由沙粒收集器(I)梯度集沙口(2)、排气孔(3)、圆形固定底座(4)、沙粒通道(5)、梯度集沙接嘴(6)、桶状集沙器固定器(7)和梯形集沙器(8 )组成，其特征是沙粒收集器(I)包括8方位4层梯度集沙口( 2 )，8方位4层梯度集沙口(2)与沙粒收集器(I)内部倾角为32度的沙粒通道(5)相连接，沙粒收集器(I)外侧设有排气孔(3)，排气孔(3)孔口覆盖200目不锈钢网；沙粒收集器(I)固定在圆形固定底座(4)上，圆形固定底座(4 )底部安装有32个梯度集沙接嘴(6 )，每个梯度集沙接嘴(6 )与相应的沙粒通道(5)相连接；圆形固定底座(4)下方为桶状集沙器固定器(7)，桶状集沙器固定器(7)内置有32个梯形集沙器(8)呈同心圆环状排列，梯度集沙接嘴(6)对应32个梯形集沙器(S)。
【专利摘要】本实用新型涉及一种野外用八方位四层梯度集沙仪，其特征是沙粒收集器包括8方位4层梯度集沙口，其与沙粒收集器内部的沙粒通道相连接，外侧设有排气孔，排气孔孔口覆盖200目不锈钢网，沙粒收集器固定在圆形固定底座上，其底部安装有梯度集沙接嘴，每个梯度集沙接嘴与相应的沙粒通道相连接；圆形固定底座下方为桶状集沙器固定器，桶状集沙器固定器内置有32个梯形集沙器呈同心圆环状排列，梯度集沙接嘴对应32个梯形集沙器。本实用新型可长期应用于野外监测，有助于揭示不同方向输沙强度和风沙流垂向结构差异，是风沙物理、风沙地貌和土壤风蚀研究必不可少的一种野外观测设备。
【IPC分类】G01M9-00
【公开号】CN204373879
【申请号】CN201520059425
【发明人】钱广强, 张正偲, 董治宝, 罗万银, 逯军峰
【申请人】中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年1月28日