一種野外用八方位四層梯度集沙儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種在野外同步觀測不同方向、不同高度風(fēng)沙運動的裝置，具體是指一種野外用八方位四層梯度集沙儀。
【背景技術(shù)】
[0002]沙漠化是全球面臨的最為嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題之一，全球約1/5人口、近1/3的陸地受到沙漠化的影響。中國沙漠與沙漠化土地面積約170萬km2，受其影響的面積則更廣。作為沙漠化的首要物理過程之一，風(fēng)力作用下地表物質(zhì)的侵蝕、搬運和堆積過程，即通常所稱的風(fēng)沙流運動，對認(rèn)識風(fēng)沙運動規(guī)律和進(jìn)行沙漠化防治具有重要理論和實踐意義。由于風(fēng)沙運動的物質(zhì)輸移主要發(fā)生在近地表，且以躍移運動為主，為了認(rèn)識風(fēng)沙躍移運動規(guī)律，研宄者們相繼研發(fā)了各種不同類型的集沙裝置，試圖通過觀測和實驗揭示風(fēng)沙運動在不同方位和垂直方向的變化。目前這些集沙裝置具體可以歸納為兩類:其一為單一方向的多路梯度集沙儀，用以觀測風(fēng)沙流的垂直變化規(guī)律，但不能同步反映方向變化；另一類主要包括各種旋轉(zhuǎn)式集沙儀和全方位集沙儀，用以收集8個或16個方位的運動沙粒，但一般只能收集地表之上一到兩個固定高度范圍內(nèi)的沙粒。為了更全面的認(rèn)識風(fēng)沙流運動在不同方向、不同高度的變化和差異，有必要對現(xiàn)有的集沙裝置做進(jìn)一步改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于上述，本實用新型目的在于提供一種野外用八方位四層梯度集沙儀。該集沙儀為地上地下組裝式結(jié)構(gòu)，地上沙粒收集器包括朝向8個方位的4層梯度集沙口，梯度集沙口收集的沙粒通過內(nèi)部傾斜沙粒通道和梯度集沙接嘴，進(jìn)入地下部分的梯形集沙器保存，因此能對來自不同方向、不同高度的風(fēng)沙運動特征進(jìn)行同步觀測。
[0004]本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0005]一種野外用八方位四層梯度集沙儀，由沙粒收集器、梯度集沙口、排氣孔、圓形固定底座、沙粒通道、梯度集沙接嘴、桶狀集沙器固定器和梯形集沙器組成。沙粒收集器包括8方位4層梯度集沙口，8方位4層梯度集沙口與沙粒收集器內(nèi)部傾角為32度的沙粒通道相連接，沙粒收集器外側(cè)設(shè)有排氣孔，排氣孔孔口覆蓋200目不銹鋼網(wǎng)，沙粒收集器固定在圓形固定底座上，圓形固定底座底部安裝有32個梯度集沙接嘴，每個梯度集沙接嘴與相應(yīng)的沙粒通道相連接；圓形固定底座下方為桶狀集沙器固定器，桶狀集沙器固定器內(nèi)置有32個梯形集沙器呈同心圓環(huán)狀排列，梯度集沙接嘴對應(yīng)32個梯形集沙器。
[0006]本實用新型的優(yōu)點及有益效果是:
[0007]1、本實用新型系根據(jù)多年野外觀測經(jīng)驗，在總結(jié)其他現(xiàn)有集沙裝置的基礎(chǔ)上，根據(jù)風(fēng)沙物理研宄的實際需要而研制的。野外用八方位四層梯度集沙儀可以同時收集8個方位、每個方位4層高度的運動沙粒。該集沙儀地上部分為疏透式設(shè)計，不會產(chǎn)生圓柱形障礙物背風(fēng)側(cè)的氣流回旋，因而集沙儀自身不影響風(fēng)沙流運動。
[0008]2、本實用新型基于多年野外觀測經(jīng)驗和觀測數(shù)據(jù)設(shè)計。野外觀測表明來自不同方向的風(fēng)沙流強(qiáng)度有所不同，因而反映不同方向的沙源供應(yīng)程度和風(fēng)力搬運強(qiáng)度，故設(shè)計8個方位。同時，由于風(fēng)沙流是一種近地表運動，尤其集中在Im高度范圍內(nèi)，因此該集沙儀的4層高度分別設(shè)計為0-10cm、10-20cm、20-40cm和40_100cm，這樣即能反映垂向變化規(guī)律，又能兼顧風(fēng)沙流運動最下部躍移的特征。
[0009]3、本實用新型分為地上和地下兩部分結(jié)構(gòu)，通過地上圓形固定底座上的螺孔與地下桶狀集沙器固定器螺釘固定連接，便于拆卸和回收樣品。
[0010]4、本實用新型的梯形集沙器容量較大，可以滿足野外長期定位觀測的要求，降低人力資源成本。
[0011]5、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，加工成本低；無轉(zhuǎn)動部件，不會因風(fēng)沙危害發(fā)生損壞，便于維護(hù)。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的示意圖。
[0013]圖2是圖1傾斜沙粒通道和梯形集沙接嘴。
[0014]圖3是圖1四層梯度集沙口俯視圖。
[0015]圖4是圖1梯形集沙器和桶狀集沙器固定器。
[0016]圖5是圖1梯形集沙器。
【具體實施方式】
[0017]如圖1-5所示，一種野外用八方位四層梯度集沙儀，分為地上地下兩部分。地上包括沙粒收集器1、梯度集沙口 2、排氣孔3、沙粒通道5、圓形固定底座4、梯度集沙接嘴6，地下包括桶狀集沙器固定器7和梯形集沙器8。沙粒收集器I包括8方位4層梯度集沙口 2，其迎風(fēng)面為楔形，保證集沙口內(nèi)部具有較大空間以利于風(fēng)沙流減速。梯度集沙口 2的高度分別為0-10cm、10-20cm、20-40cm和40-100cm。每個梯度集沙口 2在沙粒收集器I內(nèi)部均有傾角為32度的沙粒通道5。沙粒收集器I外側(cè)設(shè)有排氣孔3，排氣孔3孔口覆蓋200目不銹鋼網(wǎng)，沙粒收集器I固定在圓形固定底座4上，圓形固定底座4底部安裝有32個梯度集沙接嘴6，每個梯度集沙接嘴6與沙粒通道5相應(yīng)的8方位4層梯度集沙口 2相連接；圓形固定底座4下方為桶狀集沙器固定器7，桶狀集沙器固定器7內(nèi)32個梯形集沙器8呈同心圓環(huán)狀排列；梯度集沙接嘴6和梯形集沙器8均有四種對應(yīng)方式。沙粒收集器I最下部梯度集沙口 2通過沙粒通道5連接的梯度集沙接嘴6及所對應(yīng)的梯形集沙器8最大，沙粒收集器I越高梯度集沙接嘴6和所對應(yīng)的梯形集沙器8體積越小。
[0018]將沙粒收集器1、沙粒通道5和4層梯度集沙接嘴6焊接在圓形固定底座4上，然后將梯形集沙器8依次裝入桶狀集沙器固定器7內(nèi)，通過圓形固定底座4上的螺孔與桶狀集沙器固定器7上的螺釘固定連接。選定觀測位置后挖掘一個與桶狀集沙器固定器7外形尺寸一致的探坑，將桶狀集沙器固定器7放入，保證圓形固定底座4的上沿與地表齊平，同時將梯度集沙口 2其中之一對準(zhǔn)正北，掩埋之后刮平地表即可。
[0019]當(dāng)風(fēng)沙流來臨時，沙粒物質(zhì)從沙粒收集器I進(jìn)入不同梯度、不同方向的梯度集沙口 2，并沿著沙粒通道5通過圓形固定底座4底部的梯度集沙接嘴6進(jìn)入梯形集沙器8。沙?？稍谥亓ψ饔孟伦杂苫洌瑲饬魍ㄟ^排氣孔3排出。排氣孔3保持集沙口內(nèi)部和外部的氣壓平衡。不銹鋼網(wǎng)可防止沙粒跳出。集沙口內(nèi)部空間較大，有利于風(fēng)沙流減速和沙粒降落。
[0020]回收樣品時，將地上圓形固定底座4拆卸下來，依次取出與8個方位、4層高度對應(yīng)的32個梯形集沙器8內(nèi)的樣品，帶回實驗室做進(jìn)一步分析。
【主權(quán)項】
1.一種野外用八方位四層梯度集沙儀，由沙粒收集器(I)梯度集沙口(2)、排氣孔(3)、圓形固定底座(4)、沙粒通道(5)、梯度集沙接嘴(6)、桶狀集沙器固定器(7)和梯形集沙器(8 )組成，其特征是沙粒收集器(I)包括8方位4層梯度集沙口( 2 )，8方位4層梯度集沙口(2)與沙粒收集器(I)內(nèi)部傾角為32度的沙粒通道(5)相連接，沙粒收集器(I)外側(cè)設(shè)有排氣孔(3)，排氣孔(3)孔口覆蓋200目不銹鋼網(wǎng)；沙粒收集器(I)固定在圓形固定底座(4)上，圓形固定底座(4 )底部安裝有32個梯度集沙接嘴(6 )，每個梯度集沙接嘴(6 )與相應(yīng)的沙粒通道(5)相連接；圓形固定底座(4)下方為桶狀集沙器固定器(7)，桶狀集沙器固定器(7)內(nèi)置有32個梯形集沙器(8)呈同心圓環(huán)狀排列，梯度集沙接嘴(6)對應(yīng)32個梯形集沙器(S)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種野外用八方位四層梯度集沙儀，其特征是沙粒收集器包括8方位4層梯度集沙口，其與沙粒收集器內(nèi)部的沙粒通道相連接，外側(cè)設(shè)有排氣孔，排氣孔孔口覆蓋200目不銹鋼網(wǎng)，沙粒收集器固定在圓形固定底座上，其底部安裝有梯度集沙接嘴，每個梯度集沙接嘴與相應(yīng)的沙粒通道相連接；圓形固定底座下方為桶狀集沙器固定器，桶狀集沙器固定器內(nèi)置有32個梯形集沙器呈同心圓環(huán)狀排列，梯度集沙接嘴對應(yīng)32個梯形集沙器。本實用新型可長期應(yīng)用于野外監(jiān)測，有助于揭示不同方向輸沙強(qiáng)度和風(fēng)沙流垂向結(jié)構(gòu)差異，是風(fēng)沙物理、風(fēng)沙地貌和土壤風(fēng)蝕研究必不可少的一種野外觀測設(shè)備。
【IPC分類】G01M9-00
【公開號】CN204373879
【申請?zhí)枴緾N201520059425
【發(fā)明人】錢廣強(qiáng), 張正偲, 董治寶, 羅萬銀, 逯軍峰
【申請人】中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年1月28日