风沙收集装置及风沙收集设备的制作方法

1.本发明涉及环境监测技术领域，具体而言，涉及一种风沙收集装置及风沙收集设备。


背景技术：

2.高空架设物受风沙流作用而使结构受到不同程度的影响，如零件腐蚀、阻塞、构件疲劳以及沙尘堆积等。研究对比高空处不同风向下的沙尘量及成分对高空架设物的朝向、高度、结构设计以及材料和构件的选择具有指导作用。目前较多风沙收集仪可实现在不同环境下全方位的沙尘收集，但是，无法分别收集分析不同风向下的沙尘。
3.因此，本发明提供了一种新的能够收集不同风向下的沙尘的风沙收集装置。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种风沙收集装置及风沙收集设备，上述风沙收集装置能够同时收集不同风向下的沙尘数据。
5.为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供了一种风沙收集装置，包括：支撑轴；多个收集部，绕支撑轴设置，收集部与支撑轴连接，且收集部具有由侧壁围成的容纳腔和与容纳腔连通的开口；多个阻隔件，与支撑轴连接，多个阻隔件绕支撑轴设置，且相邻两个收集部的开口之间设有阻隔件，至少部分阻隔件在竖直方向上凸出于开口，以使多个收集部分别收集相应方位的沙尘。
6.进一步地，多个收集部绕支撑轴间隔设置，且阻隔件与收集部在水平方向上交错布置，以使相邻的两个收集部之间设有阻隔件。
7.进一步地，收集部相对阻隔件沿竖直方向可移动地设置，以使收集部具有收集沙尘的第一位置和能够倒出沙尘的第二位置。
8.进一步地，风沙收集装置还包括位于收集部的底部的防脱件，防脱件与支撑轴连接，以防止收集部从支撑轴上脱出。
9.进一步地，风沙收集装置还包括设置在收集部的侧壁和阻隔件之间的导向结构，导向结构包括滑槽和与滑槽配合的滑块，阻隔件和收集部中的一个设有滑槽，阻隔件和收集部中的另一个设有滑块。
10.进一步地，侧壁包括依次相连接的第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁以及与第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁均连接的底壁，第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和底壁围成容纳腔，其中，相邻两个阻隔件中的一个与至少部分第一侧壁贴合设置，相邻两个阻隔件中的另一个与至少部分第二侧壁贴合设置，第三侧壁位于第一侧壁和第二侧壁之间。
11.进一步地，第三侧壁包括呈夹角设置的第一壁段和第二壁段，第一壁段沿支撑轴的轴线方向延伸，第二壁段的第一端与第一壁段连接，第二壁段的第二端朝靠近支撑轴的方向延伸。
12.进一步地，第一壁段具有第一高度尺寸a，第二壁段具有第二高度尺寸b，第一高度
尺寸a和第二高度尺寸b满足以下公式：a＝5b；第二壁段的远离第一壁段的一端与轴线之间具有第一距离c，第一壁段与轴线之间具有第二距离d，第一距离c和第二距离d满足：d＝1.25c。
13.进一步地，风沙收集装置还包括设在支撑轴的外周的防雨罩，防雨罩位于收集部的上方，且防雨罩在与支撑轴的轴线垂直的平面内的投影将开口覆盖。
14.进一步地，风沙收集装置还包括用于固定支撑轴的一端的连接件，连接件位于支撑轴的外周，连接件上设有装配通孔，连接件通过装配通孔与待安装部连接。
15.进一步地，风沙收集装置还包括用于将连接件紧固在支撑轴上的两个锁紧件，锁紧件位于支撑轴的外周，锁紧件与支撑轴螺纹连接，两个锁紧件位于部分连接件的相对两侧。
16.进一步地，连接件包括相连接的第一板段、第二板段和第三板段，第一板段和第二板段呈夹角设置，第二板段和第三板段呈夹角设置，且第一板段和第三板段位于第二板段的相对两侧，风沙收集装置还包括与第一板段连接的第一吊环，第一吊环位于第一板段的背离收集部的一侧；或者，风沙收集装置还包括设置于支撑轴的另一端的第二吊环。
17.进一步地，风沙收集装置还包括水平仪，至少一个阻隔件上设有水平仪。
18.根据本发明的另一方面，本发明提供了一种风沙收集设备，风沙收集设备包括支架和沿竖直方向依次布置于支架的多个上述的风沙收集装置。
19.应用本发明的技术方案，通过设置沿支撑轴的周向分布的多个收集部，收集部具有用于收集沙尘的开口以及和开口连通的容纳腔，且相邻的两个开口之间均设有凸出于开口的阻隔件，以阻隔多个开口，这样，当多种风向下的含沙气流在进入朝向与各风向所对应的开口时，砂粒在阻隔件的阻挡作用以及砂粒自身重力的作用下，会沿阻隔件向下运动并进入到对应的容纳腔内，从而使风沙收集装置可以收集不同风向下(不同方位)的砂粒，这样，对收集到的砂粒的重量或体积进行测定即可得出所需的沙尘数据。
附图说明
20.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
21.图1示出了本发明的实施例的风沙收集装置的一个方向的结构示意图；
22.图2示出了图1的风沙收集装置的另一个方向的结构示意图；以及
23.图3示出了图2的风沙收集装置的局部放大图。
24.其中，上述附图包括以下附图标记：
25.10、支撑轴；20、收集部；202、开口；23、第三侧壁；231、第一壁段；232、第二壁段；24、底壁；30、阻隔件；40、防脱件；50、防雨罩；60、连接件；61、第一板段；62、第二板段；63、第三板段；70、锁紧件；81、第一吊环；82、第二吊环；90、水平仪。
具体实施方式
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
27.发明人所知道的一种风沙收集仪可实现地面及近地面安装，无法安全地安装在高
空架设物上。因此，本发明提供了一种可固定在高空架设物上的风沙收集装置。
28.需要说明的是，本发明的实施例的风沙收集装置具有结构简单、成本低廉、操作简单和比对结果清晰等特点，可用于高空架设物的不同方位风沙量的固定监测或流动监测。
29.需要说明的是，本发明的实施例提供了一种定性监测对比某一高度下不同风向的含沙量的仪器。
30.如图1所示，本发明的实施例提供了一种风沙收集装置，包括支撑轴10、多个收集部20和多个阻隔件30。其中，多个收集部20绕支撑轴10设置，收集部20与支撑轴10连接，且收集部20具有由侧壁围成的容纳腔和与容纳腔连通的开口202；多个阻隔件30与支撑轴10连接，多个阻隔件30绕支撑轴10设置，且相邻两个收集部20的开口202之间设有阻隔件30，至少部分阻隔件30在竖直方向上凸出于开口202，以使多个收集部20分别收集相应方位的沙尘。
31.上述技术方案中，通过设置沿支撑轴10的周向分布的多个收集部20，收集部20具有用于收集沙尘的开口202以及和开口202连通的容纳腔，且相邻的两个开口202之间均设有凸出于开口202的阻隔件30，以阻隔多个开口202，这样，当多种风向下的含沙气流在进入朝向与各风向所对应的开口202时，砂粒在阻隔件30的阻挡作用以及砂粒自身重力的作用下，会沿阻隔件30向下运动并进入到对应的容纳腔内，从而使风沙收集装置可以收集不同风向下(不同方位)的砂粒，这样，对收集到的砂粒的重量或体积进行测定即可得出所需的沙尘数据。
32.需要说明的是，本发明的实施例中，至少部分阻隔件30在竖直方向上凸出于开口202是指阻隔件30的顶端与开口所在的平面之间具有预设距离，即阻隔件30在竖直方向上高于开口202，这样，可以将多个开口202阻隔开，以使不同风向下的沙尘可以进入与之对应的开口202。
33.进一步地，因阻隔件30远高出收集部20的开口202，这样，可以利用陷入法收集不同方位的沙尘。
34.优选地，本发明的实施例中，阻隔件30位于开口202的朝向支撑轴10的一侧，这样，可以对从不同方位吹来的沙尘进行收集。
35.如图1和图2所示，本发明的实施例中，多个收集部20绕支撑轴10间隔设置，且阻隔件30与收集部20在水平方向上交错布置，以使相邻的两个收集部20之间设有阻隔件30。
36.通过上述设置，可以将相邻两个开口202阻隔开，以避免由不同方位吹来的风沙在多个开口202处发生交叉混合，从而避免风沙收集装置对于不同方位的风沙收集出现不准确的问题。
37.当然，在附图未示出的替代实施例中，阻隔件30也可以直接设置在收集部20上，只要将相邻两个开口202阻隔开即可。
38.优选地，本发明的实施例中，收集部20的数量为四个，阻隔件30的数量也为四个，即相邻两个收集部20之间设置一个阻隔件30，这样，风沙收集装置可以同时收集由四个方位(例如，东南西北四个方位)吹来的沙尘。当然，在附图未示出的替代实施例中，收集部20的数量可以为五个或者六个等等，阻隔件30的数量也可以设置为对应的五个或者六个等等。
39.优选地，本发明的实施例中，四个收集部20关于支撑轴10对称分布，这样可以收集
对应风向上由阻隔件30拦截陷入的沙尘，且因为四个开口202面积大小一致，所以可定性地对比该固定点的不同方向的沙尘量。
40.优选地，本发明的实施例中，四个阻隔件30相互垂直。
41.优选地，本发明的实施例中，支撑轴10和阻隔件30一体成型。当然，在替代实施例中，支撑轴10和阻隔件30可以分体设置。
42.本发明的实施例中，收集部20相对阻隔件30沿竖直方向可移动地设置，以使收集部20具有收集沙尘的第一位置和能够倒出沙尘的第二位置。
43.通过上述设置，当需要收集沙尘时，使收集部20相对于阻隔件30沿竖直方向向上移动至第一位置，这样，可以对不同风向下的沙尘进行收集；当收集完沙尘后，使收集部20相对于阻隔件30沿竖直方向向下移动至第二位置，从而使收集部20脱离阻隔件30，这样，可以倒出收集部20中的沙尘并对其重量或体积进行测定即可得出所需沙尘数据，以根据相应数据进行特定的沙尘研究。上述风沙收集方式简单便捷。
44.如图2所示，本发明的实施例中，风沙收集装置还包括位于收集部20的底部的防脱件40，防脱件40与支撑轴10连接，以防止收集部20从支撑轴10上脱出。
45.通过上述设置，防脱件40可以将收集部20锁紧在第一位置，从而避免收集部20从支撑轴10上脱离，进而可以使收集部20稳定地安装在支撑轴10上，以更好地对不同风向下的沙尘进行收集；当沙尘收集完毕后，只需要将防脱件40拧下就可以将收集部20从支撑轴10上取下，并对收集部20内的沙尘进行测量。
46.优选地，本发明的实施例中，防脱件40上设有安装通孔，且安装通孔的内壁面设有内螺纹，至少部分支撑轴10上设有为螺纹，且内螺纹与外螺纹配合，从而可以将收集部20锁紧在第一位置。当然，在替代实施例中，防脱件40上也可以设有卡槽，支撑轴10上设有卡扣，卡扣与卡槽卡接配合，从而使防脱件40与支撑轴10进行卡接配合。
47.本发明的实施例中，风沙收集装置还包括设置在收集部20的侧壁和阻隔件30之间的导向结构，导向结构包括滑槽和与滑槽配合的滑块，阻隔件30和收集部20中的一个设有滑槽，阻隔件30和收集部20中的另一个设有滑块。
48.上述技术方案中，导向结构可以对收集部20在竖直方向上的移动起到导向的作用，从而使收集部20更加顺畅地在竖直方向上移动。
49.优选地，本发明的实施例中，阻隔件30的朝向收集部20的一侧设有滑槽，滑槽沿支撑轴10的轴线方向延伸，收集部20的朝向阻隔件30的一侧设有滑块。
50.如图2所示，本发明的实施例中，侧壁包括依次相连接的第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁23以及与第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁23均连接的底壁24，第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁23和底壁围成容纳腔，其中，相邻两个阻隔件30中的一个与至少部分第一侧壁贴合设置，相邻两个阻隔件30中的另一个与至少部分第二侧壁贴合设置，第三侧壁23位于第一侧壁和第二侧壁之间。
51.通过上述设置，第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁23以及底壁24所围成的容纳腔不仅可以容纳沙尘，而且将第一侧壁和第二侧壁分别与阻隔件30贴合，这样，可以避免从不同方位吹过的沙尘进入第一侧壁和阻隔件30之间的间隙或第二侧壁与阻隔件30之间的间隙，从而避免在收集沙尘的过程中出现遗漏部分沙尘的问题，进而避免发生测量不准确的问题。
52.优选地，本发明的实施例中，图1中的第一侧壁的远离防脱件40的一端和第二侧壁的远离防脱件40的一端均与阻隔件30贴合设置，这样，可以避免不能收集吹来的全部沙尘。
53.优选地，本发明的实施例中，第三侧壁为弧形结构，这样，可以增加收集部20的容纳空间。
54.如图1和图2所示，本发明的实施例中，第三侧壁23包括呈夹角设置的第一壁段231和第二壁段232，第一壁段231沿支撑轴10的轴线方向延伸，第二壁段232的第一端与第一壁段231连接，第二壁段232的第二端朝靠近支撑轴10的方向延伸。
55.通过上述设置，第二壁段232的第二端朝支撑轴10的方向延伸，这样，可以使开口202的面积小于容纳腔的横截面积，从而可以避免有大量的雨滴进入到容纳腔内，并且也可以避免沙尘在风力的作用下从容纳腔内跃出。
56.如图1所示，本发明的实施例中，第一壁段231具有第一高度尺寸a，第二壁段232具有第二高度尺寸b，第一高度尺寸a和第二高度尺寸b满足以下公式：a＝5b；第二壁段232的远离第一壁段231的一端与轴线之间具有第一距离c，第一壁段231与轴线之间具有第二距离d，第一距离c和第二距离d满足：d＝1.25c。
57.通过上述设置，在容纳腔具有足够的容纳空间的同时，可以将开口202的大小限制在合适范围内，从而使开口202能够及时将灌入的空气导出，也能够避免收集的沙尘跃出。
58.需要说明的是，本发明的实施例中，第一高度a是指第一壁段231在竖直平面内的投影的高度尺寸(即为第一壁段231的相对两端在竖直方向上的垂直距离)；第二高度b是指第二壁段232在竖直平面内的投影的高度尺寸(即第二壁段232的相对两端在竖直方向上的垂直距离)，其中，竖直平面与支撑轴10的轴线平行。
59.需要说明的是，本发明的实施例中，第一距离c是指图1中的第二壁段232的上端的任意一点与支撑轴10的轴线之间的距离；第二距离d是指图1中的第一壁段231上的与上述任意一点所对应的点与支撑轴10的轴线之间的距离。其中，上述任意一点、与上述任意一点对应的点和支撑轴10的轴线在水平面内的垂直投影在同一条直线上。
60.如图1所示，本发明的实施例中，风沙收集装置还包括设在支撑轴10的外周的防雨罩50，防雨罩50位于收集部20的上方，且防雨罩50在与支撑轴10的轴线垂直的平面内的投影将开口202覆盖。
61.通过上述设置，防雨罩50可以避免雨水进入收集部20中。
62.具体地，本发明的实施例采用陷入法收集沙尘，即利用高出收集部20，并位于收集部20和防雨罩50之间的外露阻隔件30作为进风处。
63.优选地，本发明的实施例中，防雨罩50与支撑轴10之间的连接方式为螺纹连接。当然，在替代实施例中，防雨罩50与支撑轴10之间的连接方式也可以是焊接。
64.如图2和图3所示，本发明的实施例中，风沙收集装置还包括用于固定支撑轴10的一端的连接件60，连接件60位于支撑轴10的外周，连接件60上设有装配通孔，连接件60通过装配通孔与待安装部连接。
65.通过上述设置，风沙收集装置可以通过连接件60固定在待安装部上，从而可以使风沙收集装置根据实际需要固定在不同位置。
66.优选地，本发明的实施例中，连接件60一般通过螺栓和螺母与待安装部连接，螺栓穿过连接件60的装配通孔和待安装部上的通孔后与螺母螺纹配合，这样就可以将连接件与
待安装部连接。
67.如图2和图3所示，本发明的实施例中，风沙收集装置还包括用于将连接件60紧固在支撑轴10上的两个锁紧件70，锁紧件70位于支撑轴10的外周，锁紧件70与支撑轴10螺纹连接，两个锁紧件70位于部分连接件60的相对两侧。
68.通过上述设置，可以将连接件60固定在支撑轴10上，从而避免连接件60相对于支撑轴10发生滑动，进而避免连接件60从支撑轴10上脱落。
69.具体地，本发明的实施例中，在风沙收集装置固定前将收集部20调整到合适方位后拧紧两个锁紧件70使连接件60相对于待安装部不会发生转动，从而使风沙收集装置不发生转动，以便收集各个方位的沙尘。
70.如图2和图3所示，本发明的实施例中，连接件60包括相连接的第一板段61、第二板段62和第三板段63，第一板段61和第二板段62呈夹角设置，第二板段62和第三板段63呈夹角设置，且第一板段61和第三板段63位于第二板段62的相对两侧，风沙收集装置还包括与第一板段61连接的第一吊环81，第一吊环81位于第一板段61的背离收集部20的一侧。
71.通过上述设置，可将绳索穿过第一吊环81上并且利用绳索将风沙收集装置束缚于高空架设物上，从而使风沙收集装置能够实现高空作业。
72.进一步地，风沙收集装置也可以直接利用连接件60固定在高空架设物上，即将连接件60夹在高空架设物的水平角铁等部位，并利用装配通孔穿入螺栓固定。
73.进一步地，通过设置第一吊环81和连接件60可以使风沙收集装置适用于不同条件下的固定，这样，在不同固定条件下，风沙收集装置可以通过绳索束缚在高空架设物上，或者，也可以直接利用连接件60夹紧在高空架设物的水平角钢上。
74.需要说明的是，本发明的实施例中，高空架设物为输电线路杆塔等。
75.优选地，本发明的实施例中，两个锁紧件70分别位于第三板段63的相对两侧。
76.如图2所示，本发明的实施例中，风沙收集装置还包括设置于支撑轴10的另一端的第二吊环82。这样，不仅风沙收集装置的上部可以固定在高空架设物上，而且风沙收集装置的下部也可以通过第二吊环82与高空架设物连接，以避免风沙收集装置在水平面内发生晃动。
77.具体地，本发明的实施例中，当高空架设物上设有角铁时，可以利用连接件60固定风沙收集装置的上部，并且利用第二吊环82和绳索固定风沙收集装置的下部，从而将风沙收集装置固定在高空架设物上；当高空架设物上未设有角铁时，可以利用第一吊环81和绳索固定风沙收集装置的上部，并且利用第二吊环82和绳索固定风沙收集装置的下部，从而将风沙收集装置固定在高空架设物上。
78.优选地，本发明的实施例中，第一吊环81、支撑轴10、防脱件40和第二吊环82位于同一轴线上，这样，在安装风沙收集装置时，有利于保证支撑轴10的轴线沿竖直方向布置，即使风沙收集装置能够水平安装。
79.如图1所示，本发明的实施例中，风沙收集装置还包括水平仪90，至少一个阻隔件30上设有水平仪90。
80.通过上述设置，可以通过水平仪90检测风沙收集装置是否处于水平位置，以确保风沙收集装置能够处于水平位置，从而保证每一个方位的开口202的断面大小(即在水平面开口202的面积)一致。
81.具体地，本发明的实施例中，在确认收集部20对应的方位后利用第一吊环81和第二吊环82参照水平仪90将风沙收集装置调至水平位置。
82.优选地，本发明的实施例中，水平仪90为气泡水平仪。
83.本发明的实施例提供了一种风沙收集设备，风沙收集设备包括支架和沿竖直方向依次布置于支架的多个上述的风沙收集装置。这样，可以监测不同高度的不同风向中的含沙量。上述风沙收集设备具有上述风沙收集装置的全部优点，此处不再赘述。
84.从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：通过设置沿支撑轴的周向分布的多个收集部，收集部具有用于收集沙尘的开口以及和开口连通的容纳腔，且相邻的两个开口之间均设有凸出于开口的阻隔件，以阻隔多个开口，这样，当多种风向下的含沙气流在进入朝向与各风向所对应的开口时，砂粒在阻隔件的阻挡作用以及砂粒自身重力的作用下，会沿阻隔件向下运动并进入到对应的容纳腔内，从而使风沙收集装置可以收集不同风向下(不同方位)的砂粒，这样，对收集到的砂粒的重量或体积进行测定即可得出所需的沙尘数据。
85.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。