[實(shí)用新型]一種適應(yīng)于風(fēng)洞的不同風(fēng)速風(fēng)向土壤風(fēng)蝕自動(dòng)測(cè)量儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920349658.1
• 申請(qǐng)日: 2019-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN209745515U
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李宏;趙愛國;張耀南
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所
• 主分類號(hào): G01M9/02
• 分類號(hào): G01M9/02;G01M9/06;G01N17/00
• 代理公司: 62002 蘭州中科華西專利代理有限公司
• 代理人: 張華芳<國際申請(qǐng)>=<國際公布>=<進(jìn)入

一種適應(yīng)于風(fēng)洞的不同風(fēng)速風(fēng)向土壤風(fēng)蝕自動(dòng)測(cè)量儀，包括轉(zhuǎn)盤、壓力傳感器、氣泵、升降機(jī)構(gòu)、可移動(dòng)平衡車、供橋電源和數(shù)據(jù)采集儀、環(huán)形密封氣囊，所述可移動(dòng)平衡車通過升降機(jī)構(gòu)與支撐板連接；支撐板上設(shè)有伺服電機(jī)；伺服電機(jī)通過轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)盤連接；轉(zhuǎn)盤上設(shè)有3個(gè)壓力傳感器；所述圓形土壤樣品容器放置于壓力傳感器上；所述圓形土壤樣品容器置于風(fēng)洞試驗(yàn)段內(nèi)；所述圓形土壤樣品容器內(nèi)設(shè)有土壤樣品；土壤樣品的上表面與風(fēng)洞試驗(yàn)段底表面處于同一水平面；圓形土壤樣品容器與風(fēng)洞試驗(yàn)段之間設(shè)有環(huán)形密封氣囊。本實(shí)用新型適應(yīng)于不同風(fēng)速風(fēng)向的土壤風(fēng)蝕自動(dòng)采集，能夠真實(shí)模擬野外現(xiàn)場環(huán)境條件，提供數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為沙漠化科學(xué)研究提供可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及土壤環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種適應(yīng)于風(fēng)洞的不同風(fēng)速風(fēng)向土壤風(fēng)蝕自動(dòng)測(cè)量儀。

背景技術(shù)

沙漠化是當(dāng)前世界面臨的一個(gè)嚴(yán)重的環(huán)境問題。全世界每年平均有（5~7）×10⁴km²土地淪為沙漠化土地，有近100個(gè)國家和地區(qū)、8.5億人口受到沙漠化的威脅。在我國，沙漠化土地也以平均每年擴(kuò)大2370km²的速度發(fā)展。為了制定防治土地沙漠化的有效措施，就需要有闡明風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)和風(fēng)成地貌形態(tài)的形成、發(fā)育規(guī)律，以及防治風(fēng)沙的風(fēng)沙物理學(xué)與風(fēng)沙工程學(xué)的理論和方法作為指導(dǎo)。風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)測(cè)試作為風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)學(xué)的重要組成部分，是研究風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)學(xué)發(fā)展的重要手段，風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)學(xué)中很多規(guī)律和理論都是在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)和獲得的。同時(shí)，風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)也是驗(yàn)證風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)理論和計(jì)算結(jié)果正確與否的依據(jù)。

沙漠化，歸根結(jié)底就是一個(gè)風(fēng)蝕問題。土壤風(fēng)蝕不僅是沙漠化的重要組成部分，而且是首要環(huán)節(jié)。土壤風(fēng)蝕不僅是沙漠化的重要組成部分，而且是首要環(huán)節(jié)。從某種意義上來說，沒有風(fēng)蝕就不存在風(fēng)沙危害問題。風(fēng)蝕是大氣與疏松沙土地表的一種動(dòng)力作用過程。它包括風(fēng)將地表上沙及土壤起搬運(yùn)的吹蝕和地表物質(zhì)受到風(fēng)沙流沖擊及摩擦的磨蝕等兩種作用。風(fēng)蝕造成地表的土壤流失、表土粗化、地力急劇下降，進(jìn)而出現(xiàn)流沙地貌景觀。風(fēng)蝕還可以產(chǎn)生大量懸浮于大氣的氣溶膠顆粒，直接對(duì)人類和生物生存的空間造成污染，影響人類健康和生命安全。

目前，在進(jìn)行土壤風(fēng)蝕問題的研究，通常采用兩種手段：一是在自然風(fēng)蝕條件下進(jìn)行風(fēng)速和風(fēng)沙輸送規(guī)律的野外直接觀察測(cè)量。由于自然條件錯(cuò)綜復(fù)雜，地表狀態(tài)千差萬別，使得通過野外直接觀察來研究土壤風(fēng)蝕，碰到了許多預(yù)想不到的困難；二是利用現(xiàn)代空氣動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置—風(fēng)沙環(huán)境風(fēng)洞來進(jìn)行土壤風(fēng)蝕過程的實(shí)驗(yàn)?zāi)M研究。采用室內(nèi)風(fēng)沙環(huán)境風(fēng)洞試驗(yàn)研究，風(fēng)是由風(fēng)洞模擬的，待測(cè)的下墊面地表是人工復(fù)制形成的。這種方法可以人為控制所需要的試驗(yàn)風(fēng)速，野外觀測(cè)需要幾年才能完成的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，在室內(nèi)風(fēng)洞中幾個(gè)月就可以通過實(shí)驗(yàn)得到。一般情況下，土壤風(fēng)蝕量需要在分別經(jīng)過不同大小風(fēng)速吹蝕以后進(jìn)行稱量以計(jì)算得出風(fēng)蝕效率，但在搬運(yùn)、稱重過程中很容易造成土壤模型結(jié)構(gòu)的破壞，使得所采集的土壤結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不穩(wěn)定性，從而使實(shí)驗(yàn)結(jié)果的產(chǎn)生誤差。

實(shí)用新型內(nèi)容

綜上所述，為了減少測(cè)量土壤風(fēng)蝕過程中人為因素造成的各種誤差，彌補(bǔ)現(xiàn)在風(fēng)洞土壤風(fēng)蝕測(cè)量不能自動(dòng)測(cè)量土壤風(fēng)蝕量的不足, 本實(shí)用新型提供一種適應(yīng)于風(fēng)洞的不同風(fēng)速風(fēng)向土壤風(fēng)蝕自動(dòng)測(cè)量儀，能夠最大限度保護(hù)野外土壤特性和表面粗糙度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)盡可能減小在測(cè)量過程中的人為因素和各測(cè)量儀器之間轉(zhuǎn)換誤差，從而自動(dòng)采集測(cè)量土壤風(fēng)蝕量，為有效準(zhǔn)確的防止土壤沙漠化研究提供科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種適應(yīng)于風(fēng)洞的不同風(fēng)速風(fēng)向土壤風(fēng)蝕自動(dòng)測(cè)量儀，包括風(fēng)洞試驗(yàn)段、土壤樣品、圓形土壤樣品容器、轉(zhuǎn)盤、壓力傳感器、氣體管道、氣泵、伺服電機(jī)、支撐板、升降機(jī)構(gòu)、可移動(dòng)平衡車、供橋電源和數(shù)據(jù)采集儀、環(huán)形密封氣囊，可移動(dòng)平衡車通過升降機(jī)構(gòu)與支撐板連接；支撐板上設(shè)有伺服電機(jī)；伺服電機(jī)通過轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)盤連接；轉(zhuǎn)盤上設(shè)有3個(gè)壓力傳感器；所述圓形土壤樣品容器放置于壓力傳感器上；所述圓形土壤樣品容器置于風(fēng)洞試驗(yàn)段內(nèi)；所述圓形土壤樣品容器內(nèi)設(shè)有土壤樣品；土壤樣品的上表面與風(fēng)洞試驗(yàn)段底表面處于同一水平面。