一种内陆河流域水土要素耦合作用研究模拟实验装置

本发明涉及实验设备领域，具体地讲，涉及一种内陆河流域水土要素耦合作用研究模拟实验装置。

背景技术：

1、降雨模拟器是一种高科技设备，它能够在一定范围内模拟自然降雨过程，为科研、农业、环保等多个领域提供重要的实验条件和数据支持。降雨模拟器是研究土壤入渗、土壤侵蚀、和其他相关土壤研究的理想工具。它能够模拟自然降雨过程，包括降雨强度、雨滴大小、降雨分布、降雨速度、雨滴的空间分布和有效的降雨面积。

2、现有技术，例如发明一种人工降雨模拟器，授权公告号为cn109622255b。当储水箱的水位低于第一预设阈值时，通过自来水为储水箱供水，当储水箱的水位低于第二预设阈值时，在通过自来水为储水箱供水的同时，还通过回水泵利用回水箱内回收和存储的水为储水箱供水，以保证储水箱内的水位的高度，进而稳定储水箱内的工作压力，避免对雨滴的性能参数的影响；并且实现了水资源的循环利用，减少了浪费。

3、目前，还缺少一种设备，方便实现上下喷头的摆动，喷出不同的降雨强度和降雨历时，模拟真实的降雨情况。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种内陆河流域水土要素耦合作用研究模拟实验装置，方便实现上下喷头的摆动，喷出不同的降雨强度和降雨历时，模拟真实的降雨情况。

2、本发明采用如下技术方案实现发明目的：

3、一种内陆河流域水土要素耦合作用研究模拟实验装置，包括对称的桁架，其特征在于：对称的所述桁架分别固定连接一组横杆，两端所述横杆分别固定连接回形导向架，所述回形导向架的两个横圆杆分别穿过框架；所述框架固定连接安装圆板，所述安装圆板通过一组安装圆杆固定连接上圆板，所述上圆板通过对称的安装竖杆固定连接下圆板，所述下圆板固定连接安装柱，所述安装柱设置有球壳；所述球壳内设置圆球，所述圆球连接圆柱，所述圆柱连接圆板，所述圆板设置有一组通气孔，所述圆板连接h架；所述h架固定连接转轴，所述转轴转动连接对称的安装连杆，对称的所述安装连杆分别固定连接对称的下喷头，对称的所述安装连杆分别转动连接滑槽，所述滑槽内固定连接轨道槽，所述滑槽的两侧分别固定连接一组均匀分布的上喷头。

4、作为本技术方案的进一步限定，所述h架固定连接双轴电机，所述双轴电机的下侧输出轴固定连接l轴，所述轨道槽内嵌套滑块，所述滑块固定连接滑杆，所述滑杆穿过所述l轴。

5、作为本技术方案的进一步限定，所述双轴电机的上侧输出轴穿过所述h架固定连接风扇。

6、作为本技术方案的进一步限定，所述h架对应所述风扇固定连接风罩。

7、作为本技术方案的进一步限定，所述上圆板固定连接动力电机，所述动力电机的输出轴穿过所述上圆板，所述动力电机的输出轴固定连接楔形圆环，所述下圆板固定连接一组均匀分布的弹簧，每个所述弹簧分别固定连接半球，每个所述半球分别接触所述楔形圆环的斜面，每个所述半球分别固定连接穿杆，每个所述弹簧分别环套对应的所述穿杆，每个所述穿杆分别穿过所述下圆板，每个所述穿杆分别固定连接接触球，每个所述接触球分别接触所述圆板。

8、作为本技术方案的进一步限定，通过采用所述动力电机带动，在所述弹簧的作用下，实现一组所述接触球交替转动，实现所述圆球在所述球壳内扭转，实现所述上喷头及所述下喷头的扭转。

9、作为本技术方案的进一步限定，所述下喷头一直正对下方，两侧所述上喷头跟随所述滑槽摆动，所述双轴电机上方的所述风扇提供风力，所述双轴电机转速越快，所述上喷头摆动扭动的变化速度越快，模仿自然界风速大且换向频繁，同时中部向下持续有变动位置的降雨不会全部改变角度，模仿自然界下雨的状态。

10、作为本技术方案的进一步限定，还包括车辆，所述车辆的底盘上安装有培养槽，所述车辆转动连接推拉把手。在培养槽内种植农作物，使用上喷头及下喷头灌溉农作物。

11、作为本技术方案的进一步限定，一组所述横杆分别固定连接主水管，所述主水管安装有一组均匀分布的排水阀。

12、作为本技术方案的进一步限定，所述框架对应所述回形导向架的横圆杆螺纹连接顶丝。

13、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

14、1、本装置设备通过控制双轴电机及动力电机带动上下喷头来回摆动，从而实现人工降雨目的，可以根据实验的不同选择不同的降雨强度和降雨历时，即可得到相应的降雨量。

15、2、本装置通过采用动力电机带动，接触球接触圆板，在弹簧的作用下，实现一组接触球交替转动，实现圆球在球壳内扭转，实现上喷头及下喷头的扭转。

16、3、本装置的下喷头一直正对下方，两侧上喷头跟随滑槽摆动，双轴电机上方的风扇提供风力，双轴电机转速越快，上喷头摆动扭动的变化速度越快，同时配合上喷头及下喷头的扭转，模仿自然界风速大且换向频繁，同时中部向下持续有变动位置的降雨不会全部改变角度，模仿自然界下雨的状态。

技术特征：

1.一种内陆河流域水土要素耦合作用研究模拟实验装置，包括对称的桁架(1)，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的内陆河流域水土要素耦合作用研究模拟实验装置，其特征在于：所述h架(25)固定连接双轴电机(29)，所述双轴电机(29)的下侧输出轴固定连接l轴(27)，所述轨道槽(32)内嵌套滑块(34)，所述滑块(34)固定连接滑杆(33)，所述滑杆(33)穿过所述l轴(27)。

3.根据权利要求2所述的内陆河流域水土要素耦合作用研究模拟实验装置，其特征在于：所述双轴电机(29)的上侧输出轴穿过所述h架(25)固定连接风扇(30)。

4.根据权利要求3所述的内陆河流域水土要素耦合作用研究模拟实验装置，其特征在于：所述h架(25)对应所述风扇(30)固定连接风罩(26)。

5.根据权利要求3所述的内陆河流域水土要素耦合作用研究模拟实验装置，其特征在于：所述上圆板(11)固定连接动力电机(10)，所述动力电机(10)的输出轴穿过所述上圆板(11)，所述动力电机(10)的输出轴固定连接楔形圆环(13)，所述下圆板(18)固定连接一组均匀分布的弹簧(15)，每个所述弹簧(15)分别固定连接半球(14)，每个所述半球(14)分别接触所述楔形圆环(13)的斜面，每个所述半球(14)分别固定连接穿杆(16)，每个所述弹簧(15)分别环套对应的所述穿杆(16)，每个所述穿杆(16)分别穿过所述下圆板(18)，每个所述穿杆(16)分别固定连接接触球(20)，每个所述接触球(20)分别接触所述圆板(23)。

6.根据权利要求5所述的内陆河流域水土要素耦合作用研究模拟实验装置，其特征在于：通过采用所述动力电机(10)带动，在所述弹簧(15)的作用下，实现一组所述接触球(20)交替转动，实现所述圆球(21)在所述球壳(19)内扭转，实现所述上喷头(35)及所述下喷头(37)的扭转。

7.根据权利要求5所述的内陆河流域水土要素耦合作用研究模拟实验装置，其特征在于：所述下喷头(37)一直正对下方，两侧所述上喷头(35)跟随所述滑槽(31)摆动，所述双轴电机(29)上方的所述风扇(30)提供风力，所述双轴电机(29)转速越快，所述上喷头(35)摆动扭动的变化速度越快，模仿自然界风速大且换向频繁，同时中部向下持续有变动位置的降雨不会全部改变角度，模仿自然界下雨的状态。

8.根据权利要求1所述的内陆河流域水土要素耦合作用研究模拟实验装置，其特征在于：还包括车辆(38)，所述车辆(38)的底盘上安装有培养槽(39)，所述车辆(38)转动连接推拉把手(40)。

9.根据权利要求1所述的内陆河流域水土要素耦合作用研究模拟实验装置，其特征在于：一组所述横杆(2)分别固定连接主水管(3)，所述主水管(3)安装有一组均匀分布的排水阀(4)。

10.根据权利要求1所述的内陆河流域水土要素耦合作用研究模拟实验装置，其特征在于：所述框架(6)对应所述回形导向架(5)的横圆杆螺纹连接顶丝(7)。

技术总结
本发明公开一种内陆河流域水土要素耦合作用研究模拟实验装置，包括对称的桁架，其特征在于：对称的所述桁架分别固定连接一组横杆，两端所述横杆分别固定连接回形导向架，所述回形导向架的两个横圆杆分别穿过框架；所述框架固定连接安装圆板，所述安装圆板通过一组安装圆杆固定连接上圆板，所述上圆板通过对称的安装竖杆固定连接下圆板，所述下圆板固定连接安装柱，所述安装柱设置有球壳。本发明涉及实验设备领域，具体地讲，涉及一种内陆河流域水土要素耦合作用研究模拟实验装置。本发明要解决的技术问题是提供一种内陆河流域水土要素耦合作用研究模拟实验装置，方便实现上下喷头的摆动，喷出不同的降雨强度和降雨历时，模拟真实的降雨情况。

技术研发人员：尹振良,李芳,陈泽霞,穆超,山建安
受保护的技术使用者：中国科学院西北生态环境资源研究院
技术研发日：
技术公布日：2025/4/6