專利名稱：翻斗式集沙儀的制作方法
技術領域：
本實用新型提供一種測定風沙流中沙通量的儀器。
風沙流中沙通量的測定，是研究風沙物理規律，提高沙漠綠洲防護效益和鐵路公路工程防沙效益必須測量的數據之一。但由于產生風沙流時，現場條件惡劣很難進行觀測記錄，而且沙通量的測定需要長期多點收集觀測的數據，因此獲取沙通量這一數據是比較困難的。
本實用新型的目的正是為了解決這一難題而研制的一種測量儀器。在一定的風速作用下，流動的沙粒通過該儀器的進沙口，并沿著集沙筒下端的漏斗，流入翻斗的左右斗室。翻斗的左右擺動使其底部的永久磁鐵來回掃模干簧繼電器，使其導通，將翻斗翻轉的次數轉化為脈沖信號，通過計算器數字顯示，實現沙通量的自動記錄。
本實用新型可以通過以下措施來實現一種翻斗式集沙儀，是由集沙筒、檔沙板、漏斗、翻斗、永久磁鐵、支架、螺桿、干簧繼電器、計算器、集沙箱組成，集沙筒為園筒形，在筒頂部開一個排氣孔，筒壁表面有數個氣孔和數個縱向排列并相貫通的矩形進沙口，筒內進沙口處安有與筒軸線成35°-40°角的檔沙板；筒的下端安裝漏斗并伸入集沙箱內，與漏斗相對的是翻斗，翻斗的下面安裝一塊永久磁鐵，兩根螺桿之間有干簧繼電器，干簧繼電器與計算器用導線相接。一根螺桿頂著翻斗的底部。
本實用新型還可以通過以下措施來實現翻斗是一個幾何對稱的機械雙穩定裝置，它是由人造寶石軸承支撐的中軸兩端安裝支架形成左右對稱的兩個斗室所組成。支架與集沙箱的頂蓋相接。
本實用新型還可以通過以下措施來實現螺桿的高度可以調整，升高螺桿則翻斗的傾角變小，翻轉所需的沙量就小，翻斗的靈敏度高；反之靈敏度下降。
本實用新型的優點及產生的積極效果是1、適應風沙流現場測定沙通量。一般風沙流中的沙粒大量集中在離地面20厘米高的范圍，在檔沙板的反射作用下，使進入集沙口的沙粒由平行地面流動，變為垂直于地面的運動，下沉到翻斗計量。
2、通過園筒頂部的排氣孔與分而圓筒壁上的氣孔與沙室建立壓力平衡，從而減少從漏斗沖到翻斗上的氣流速度，使沉降到翻斗中的流沙自然堆集而不致被吹散，這樣就降低了翻斗的計量誤差。
3、結構簡單，操作方便。
圖1.翻斗式集沙儀示意圖結合附圖，下面對本實用新型再作進一步詳述一種翻斗式集沙儀，主要是由集沙筒1、檔沙板3、漏斗4、翻斗5、永久磁鐵6、螺桿7.7’、干簧繼電器8、計算器10、支架13、集沙箱10組成，其特征在于集沙筒1為園筒形，在筒頂部開一個排氣孔12，筒壁表面有數個氣孔11和15個縱向排列并相貫通的矩形進沙口2，在筒內進沙口2處每隔2厘米設置一塊與集沙筒1軸線成45°角的檔沙板3；園筒的下端安裝漏斗4，并伸入集沙箱10內，在集沙箱10內，與漏斗4相對的是翻斗5，翻斗5是一個幾何對稱的機械雙穩定裝置，它是由人造寶石軸承支撐的中軸兩端安裝支架13形成左右對稱的兩個斗室所組成，支架13與集沙箱10的頂蓋相接。翻斗5的底部安裝一塊永久磁鐵6，兩根螺桿7.7’之間有干簧繼電器8，干簧繼電器8與計算器9用導線相接，當斗室內不裝沙時，右斗在上，右斗在下，右斗與螺桿7’接觸。
觀測時，將翻斗式集沙儀的進沙口2正對主風向，由于檔沙板3的反射作用，使進入進沙口2的沙粒由平行地面流動變為垂直于地面運動，下沉到翻斗5；另一方面，通過進沙口2和筒壁上的氣孔9和頂部的排氣孔12，與沉沙室建立壓力平衡，從而減少漏斗4沖到翻斗5上的氣流速度，使沉積到翻斗5中的流沙自然堆集而不被吹散。當沙粒從漏斗4流到右斗中，右斗的重量隨沙子流入不斷增加，使其重心逐漸向右移動，當重心移到過中軸與地面垂直的平面右邊時，在重力的作用下，右斗下沉倒沙，左斗上升繼續接沙，此時，左斗在上，右斗在下，右斗與螺桿7接觸。同理，當左斗中沙量積到一定量時它又翻轉倒沙，然后又回到右斗在上，左斗在下原來的狀態。如此不斷循環，每當翻斗5翻轉時，翻斗5底部安裝的永久磁鐵6也隨著翻斗5擺動。當永久磁鐵6隨擺動的翻斗5達到最低點時，來回掃摸干簧繼電器8，使其導通，將翻轉次數轉化為脈沖信號，并通過計算器數字顯示，以此實現沙通量的自動記錄。
調整兩螺桿7.7’的高度，可以調整翻斗室沙粒的計量，升高螺桿7’則翻斗5的傾角變小，翻轉所需的沙量就小，翻斗5的靈敏度則高，反之靈敏度下降。通常調整螺桿7.7’的高度，一般使翻斗沙粒的計量在1-5克之間。
權利要求1.一種翻斗式集沙儀，主要是由集沙筒(1)、檔沙板(3)、漏斗(4)、翻斗(5)、永久磁鐵(6)、螺桿(7)(7’)、干簧繼電器(8)、計算器(10)、支架(13)、集沙箱(10)組成，其特征在于集沙筒(1)為園筒形，在筒頂部開一個排氣孔(12)，筒壁表面有數個氣孔(11)和數個縱向排列并相貫通的矩形進沙口(2)，筒內進沙口處接有與筒軸線成35°-40°角的檔沙板(3)；筒的下端安裝漏斗(4)并伸入集沙箱(10)內，與漏斗(4)相對的是翻斗(5)，翻斗(5)的下面安裝一塊永久磁鐵(6)，兩根螺桿(7)(7’)之間有干簧繼電器(8)，干簧繼電器(8)與計算器(9)用導線相接，一根螺桿(7’)頂著翻斗(5)的底部。
2.如權利要求1所述的翻斗式集沙儀，其特征在于翻斗(5)是一個幾何對稱的機械雙穩定裝置，它是由軸承支撐的中軸兩端安裝支架(13)形成左右對稱的兩個斗室所組成。
專利摘要一種翻斗式集沙儀，是由集沙筒、檔沙板、漏斗、翻斗、永久磁鐵、支架、螺桿、干簧繼電器、計算器、集沙箱組成，集沙筒為圓筒形，在筒頂部開一個排氣孔，筒壁表面有數個氣孔和數個縱向排列并相貫通的矩形進沙口，筒內進沙口處接有與筒軸線成35°－40°角的檔沙板；圓筒的下端安裝漏斗并伸入集沙箱內，與漏斗相對的是翻斗，它是由軸承支撐的中軸兩邊安裝左右對稱的兩個斗室；翻斗的低部安裝一塊永久磁鐵，兩根螺桿之間有干簧繼電器，其中一根螺桿頂著左斗室。干簧繼電器與計算器用相接。本實用新型解決風沙流惡劣條件下，觀測記錄沙通量的難題，其對于研究風沙物理規律、沙漠綠洲防護效益和鐵路公路工程防沙效益都起到積極作用。
文檔編號G01F1/76GK2531360SQ0122221
公開日2003年1月15日 申請日期2001年4月27日 優先權日2001年4月27日
發明者趙愛國, 屈建軍 申請人:中國科學院寒區旱區環境與工程研究所