一种用于风沙含量测量的环境监测设备

本发明属于风沙含量测量，具体是指一种用于风沙含量测量的环境监测设备。

背景技术：

1、风沙含量测量的环境监测是环境保护和生态研究中不可或缺的一部分，它通过科学手段对风沙的含量进行定量测量和评估，为制定防风治沙措施、预测和预警风沙灾害提供重要依据。

2、目前现有的风沙含量测量设备存在以下问题：

3、现有的风沙含量测量设备不具备对风沙含量进行长期自动收集作业的能力，当风沙收集容器内部的沙子盛满后，需要作业人员定期的对容器内部的风沙进行清除作业，且传统的风沙含量测量设备也不具备对收集的风沙进行主动测量作业的能力，因此，不能够满足现有对风沙含量测量设备的使用需求。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本方案提供了一种能够对风沙含量进行长期自动的收集作业，且可以对收集的风沙进行主动测量作业的用于风沙含量测量的环境监测设备。

2、本方案采取的技术方案如下：本方案提出的一种用于风沙含量测量的环境监测设备，包括固定座、定位锥、拦阻型集沙机构和测沙型称量机构，所述定位锥对称设于固定座底壁，所述拦阻型集沙机构设于固定座上壁，所述测沙型称量机构设于拦阻型集沙机构上，所述拦阻型集沙机构包括存沙机构和拦截机构，所述存沙机构设于固定座上壁，所述拦截机构设于存沙机构远离固定座的一端，所述测沙型称量机构包括载沙机构、充气机构、测距机构和排沙机构，所述载沙机构设于存沙机构内部，所述充气机构设于存沙机构一侧的固定座上壁，所述测距机构设于存沙机构侧壁，所述排沙机构设于存沙机构靠近固定座的一端。

3、作为本案方案进一步的优选，所述存沙机构包括驱动球筒、集沙管和锥形筒，所述驱动球筒设于固定座上壁，所述集沙管连通设于驱动球筒上壁，所述锥形筒设于集沙管远离驱动球筒的一侧，锥形筒为贯通设置，锥形筒与集沙管连通，锥形筒的一端与集沙管远离固定座的一侧铰接；所述拦截机构包括弧形阻板、过风口和导流槽，所述弧形阻板设于锥形筒上壁，多组所述过风口设于弧形阻板两端侧壁，多组所述导流槽设于过风口之间弧形阻板内壁，导流槽为两端开口设置。

4、使用时，固定座放置在待测量风沙的区域内部，定位锥插入到地面内部，固定座被固定在地面上，含有沙的风吹入到弧形阻板内部，风受到弧形阻板的阻挡后向两侧流动，导流槽对停止在弧形阻板内壁的沙进行导流，多余的风通过过风口流走，弧形阻板内部的沙通过锥形筒下落到集沙管内部，沙子沿集沙管落入到驱动球筒内部进行存放，便于作业人员对收集的沙子进行测量。

5、优选地，所述载沙机构包括导向柱、载沙块、滑动球、限位块和限位口，所述导向柱贯穿集沙管设于驱动球筒底壁，所述载沙块滑动设于导向柱外侧的集沙管内壁，所述滑动球设于导向柱外侧的载沙块底壁，滑动球滑动设于集沙管内壁，所述限位块设于集沙管靠近驱动球筒的一端内壁，所述限位口设于限位块内壁；所述充气机构包括充气泵、充气管和管道夹，所述充气泵设于固定座远离驱动球筒的一端上壁，所述充气管连通设于驱动球筒与充气泵排气端之间，所述管道夹设于充气管与固定座之间；所述测距机构包括测距座、接近开关、玻璃层、感应块、电动排气阀和气体压力传感器，多组所述测距座设于集沙管外侧，所述接近开关贯穿设于测距座内壁，所述玻璃层贯穿设于集沙管靠近接近开关的一端，多组所述感应块贯穿设于测距座内壁，所述电动排气阀连通设于驱动球筒远离充气管的一侧，所述气体压力传感器设于驱动球筒侧壁，拦阻型集沙机构驱动球筒动力端贯穿设于驱动球筒内部；所述排沙机构包括排沙架、气缸和铰接架，所述排沙架设于集沙管靠近驱动球筒的一端，所述气缸设于排沙架远离集沙管的一端，所述铰接架设于锥形筒底壁，气缸动力端与铰接架远离锥形筒的一端铰接设置。

6、使用时，初始状态下，滑动球与限位口贴合，驱动球筒内部气压为常压设置，需要对锥形筒下落到集沙管内部的沙子进行测量时，充气泵通过排气端利用充气管向驱动球筒内部充气体，驱动球筒内部气体压力增大，驱动球筒通过限位口与集沙管连通，驱动球筒内部的气体推动滑动球沿集沙管滑动上升，滑动球带动载沙块沿集沙管内壁和导向柱侧壁上升，载沙块带动感应块到达集沙管最上端，感应块与集沙管最上端的接近开关水平设置，预先对测距座之间的集沙管内部、测距座与集沙管顶端之间和测距座与集沙管底端之间进行能够盛放的沙子重量测试并记录，当弧形阻板内部拦截的沙子通过锥形筒落入到集沙管内部的载沙块上壁时，由于沙子具有重量，能够增加滑动球对集沙管内壁气体的挤压力度，使得驱动球筒内部的气体压力增大，气体压力传感器通过测试端对驱动球筒内部的气体压力进行实时的监测，当气体压力传感器测试驱动球筒内部的气体压力超过原有压力值时，电动排气阀将驱动球筒内部的气体排出，气体压力传感器监测到驱动球筒内部的气体恢复到原始压力后，电动排气阀关闭，驱动球筒停止向外界排放气体，载沙块上壁的沙子压动载沙块下降，载沙块带动感应块与集沙管上端第二组接近开关相对设置，测距座与测距座之间的沙子重量加上测距座与集沙管上端的沙子重量，从而可以得出单位时间内收集的沙子数量。

7、具体地，所述气体压力传感器一侧的驱动球筒侧壁设有控制器。

8、其中，所述控制器分别与充气泵、电动排气阀、气体压力传感器和气缸电性连接。

9、其中，所述气体压力传感器的型号为ohr-dp10-80-r-10k。

10、优选地，所述控制器的型号为syc89c52rc-401。

11、其中，所述充气泵的型号为hg-370漩涡式气泵。

12、采用上述结构本方案取得的有益效果如下：

13、与现有技术相比，本方案采用重力与气压相结合的方式，通过设置的拦阻型集沙机构和测沙型称量机构，在存沙机构、拦截机构、载沙机构、充气机构、测距机构和排沙机构的相互配合下，能够对收集的风沙含量和收集的时间间隔进行准确的测量，且通过气缸动力端的伸长、缩短，使得集沙管上端开口处外漏，便于载沙块推动清空集沙管内部的风沙，从而能够使集沙管长期的对风沙含量进行测试、收集作业，随着载沙块上壁沙子重量的增加，载沙块压动滑动球与限位口贴合，对集沙管内部的沙子含量进行记录，此时，气缸动力端缩短，气缸通过铰接架带动锥形筒和弧形阻板转动离开集沙管的上壁，充气泵通过充气管向驱动球筒内部充入空气，电动排气阀为闭合状态，驱动球筒内部气体通过滑动球带动载沙块上升，载沙块将集沙管内部的风沙推出，清空集沙管内部收集的风沙。

技术特征：

1.一种用于风沙含量测量的环境监测设备，包括固定座（1）和定位锥（2），其特征在于：还包括拦阻型集沙机构（3）和测沙型称量机构（12），所述定位锥（2）对称设于固定座（1）底壁，所述拦阻型集沙机构（3）设于固定座（1）上壁，所述测沙型称量机构（12）设于拦阻型集沙机构（3）上，所述拦阻型集沙机构（3）包括存沙机构（4）和拦截机构（8），所述存沙机构（4）设于固定座（1）上壁，所述拦截机构（8）设于存沙机构（4）远离固定座（1）的一端；

2.根据权利要求1所述的一种用于风沙含量测量的环境监测设备，其特征在于：所述拦截机构（8）包括弧形阻板（9）、过风口（10）和导流槽（11），所述弧形阻板（9）设于锥形筒（7）上壁，多组所述过风口（10）设于弧形阻板（9）两端侧壁，多组所述导流槽（11）设于过风口（10）之间弧形阻板（9）内壁，导流槽（11）为两端开口设置。

3.根据权利要求2所述的一种用于风沙含量测量的环境监测设备，其特征在于：所述充气机构（19）包括充气泵（20）、充气管（21）和管道夹（22），所述充气泵（20）设于固定座（1）远离驱动球筒（5）的一端上壁，所述充气管（21）连通设于驱动球筒（5）与充气泵（20）排气端之间，所述管道夹（22）设于充气管（21）与固定座（1）之间。

4.根据权利要求3所述的一种用于风沙含量测量的环境监测设备，其特征在于：所述测距机构（23）包括测距座（24）、接近开关（25）、玻璃层（26）、感应块（32）、电动排气阀（33）和气体压力传感器（34），多组所述测距座（24）设于集沙管（6）外侧，所述接近开关（25）贯穿设于测距座（24）内壁，所述玻璃层（26）贯穿设于集沙管（6）靠近接近开关（25）的一端，多组所述感应块（32）贯穿设于测距座（24）内壁，所述电动排气阀（33）连通设于驱动球筒（5）远离充气管（21）的一侧，所述气体压力传感器（34）设于驱动球筒（5）侧壁，拦阻型集沙机构（3）驱动球筒（5）动力端贯穿设于驱动球筒（5）内部。

5.根据权利要求4所述的一种用于风沙含量测量的环境监测设备，其特征在于：所述排沙机构（27）包括排沙架（28）、气缸（29）和铰接架（30），所述排沙架（28）设于集沙管（6）靠近驱动球筒（5）的一端，所述气缸（29）设于排沙架（28）远离集沙管（6）的一端，所述铰接架（30）设于锥形筒（7）底壁，气缸（29）动力端与铰接架（30）远离锥形筒（7）的一端铰接设置。

6.根据权利要求5所述的一种用于风沙含量测量的环境监测设备，其特征在于：所述气体压力传感器（34）一侧的驱动球筒（5）侧壁设有控制器（31），所述控制器（31）分别与充气泵（20）、电动排气阀（33）、气体压力传感器（34）和气缸（29）电性连接。

技术总结
本发明属于风沙含量测量技术领域，具体是指一种用于风沙含量测量的环境监测设备，包括固定座、定位锥、拦阻型集沙机构和测沙型称量机构，所述定位锥对称设于固定座底壁，所述拦阻型集沙机构设于固定座上壁，所述测沙型称量机构设于拦阻型集沙机构上，所述拦阻型集沙机构包括存沙机构和拦截机构，所述存沙机构设于固定座上壁，所述拦截机构设于存沙机构远离固定座的一端。本发明提供了一种能够对风沙含量进行长期自动的收集作业，且可以对收集的风沙进行主动测量作业的用于风沙含量测量的环境监测设备。

技术研发人员：辛国伟,杨震,张维军,杨浩男,张熙胤
受保护的技术使用者：兰州交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/11/4