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    分体式可拆卸防沙风速廓线采集仪的应用

    2年前 | admin | 218次围观

    一种分体式可拆卸防沙风速廓线采集仪的制作方法

    本实用新型涉及风沙物理学研究技术领域,具体为一种分体式可拆卸防沙风速廓线采集仪。

    背景技术:

    土壤风蚀是我国北方干旱、半干旱以及部分半湿润地区土地退化的主要原因之一,土壤风蚀引起的土地退化已严重影响这些地区农业的可持续发展。而风是引起土壤风蚀的最直接动力,风速越大,其风蚀能力越强。由此可见,对土壤风蚀的研究需要获取精确的大气边界层近地表的风速廓线。

    在风洞和野外测量中,通过面向风的总压管中的压力值与静压管中的静压值之差,通过微压差传感器和数据采集仪可测量垂直分布的风速流场压差分布特征,并计算出风速垂直分布的速度值,即风速廓线。风速廓线特征不仅在测量气流流动是不可或缺的重要环节,而且在环境保护工程、航天航空学等领域科学研究也具有举足轻重的作用。

    由于目前实验检测所使用的风速廓线采集仪的尺寸较大,影响测试环境的气流流场。此外,由于设备的形状和测量高度都是固定不变的,检测模型形状却各不相同,在实验检测中无法选择适合规格的风速廓线测量仪,造成实验检测数据的客观性和准确性不高。

    技术实现要素:

    本实用新型的目的在于提供一种分体式可拆卸防沙风速廓线采集仪。该装置在风洞测量中,可根据检测模型形状特征和检测要求,实验人员自行组装采集仪和确定安装测量探头垂直高度,通过测量气流的总压和静压,以确定气流速度,为风沙物理学研究,尤其是研究气流流动速度测量提供科学准确的数据。除此,分体式可拆卸防沙风速廓线采集仪的流线型外观也大大减小了对实验检测环境内气流流场稳定性影响,可满足实验需要并提供科学准确的检测数据,同时,将多个该种采集仪间隔一定距离,组合成阵列,实现在一次风速条件下,对模型表面气流流场特征完成全部测试,保证了检测数据的同时性和一致性。

    本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现:

    一种分体式可拆卸防沙风速廓线采集仪,包括柱形套管、测量探头、探头插件、连接件和封装件,所述探头插件通过固定螺丝与柱形套管连接;所述测量探头与探头插件连接;所述探头插件上设置8-10个探头插孔,探头插孔之间的间隔为2mm~10mm;所述测量探头是由总压管和静压管组合而成,总压管的一端设有总压进气口和总压出气口;静压管的一端设有静压进气口和静压出气口;静压进气口与静压出气口连通;所述测量探头尾端设有挡板和固定螺口。

    上述总压管与静压管套接。

    上述固定螺口是与探头插件上的探头插孔螺纹连接。

    进一步的,总压出气口通过软管与微压差传感器和数据采集仪连接,进行数据测量。

    进一步的,静压出气口通过软管与微压差传感器和数据采集仪连接,进行数据测量。

    上述连接件分别与2个柱形套管上的连接孔连接,起到组装2个柱形套管的作用,实现适合实验要求的风速廓线采集仪高度。

    上述封装件与柱形套管上的连接孔连接,起到密封的作用。

    上述柱形套管表面设有固定孔,固定孔用于将整个分体式可拆卸防沙风速廓线采集仪固定。

    上述柱形套管后侧设有通孔,通孔用于连接测量探头的软管的通过。

    根据实验检测模型的形状特征通过连接件连接多个柱形套管,可组装成适合实验要求的分体式可拆卸防沙风速廓线采集仪高度。

    根据试验要求安装测量探头的数量和垂直高度,实现了模型表面不同垂直高度的气流流场风速测定。

    本实用新型的优点及有益效果是:

    1、本实用新型结构简单,组装方便,坚实耐用,依据实验检测模型的形状特征自行组装,并确定适合高度和确定测量探头高度,实现在一定测量范围内,很高的检测精度;流线型外形,体积小,极大程度降低了对模型表面气流流场测试影响,测量数据精度大大提高。

    2、本实用新型组合成阵列形式,在一次风速条件下,对模型表面不同位置同时进行测量气流流速垂直分布,确定气流流场特征,从而避免了以往流场测试中通过多次移动进行多次测量而引起的人为因素造成的数据偏差风速 高度 分布,实现风洞内流场的测量的同步性和测量的一致性。

    3、本实用新型通过微压差传感器和数据采集仪测得的压力差值转换为气流流速值,简单快捷,稳定可靠;操作简单,具有较高的科研价值。

    4、本实用新型是由各个组件组合而成,这样便于携带,易于组装,可推广至野外安装和测试,科研得到更为准确的科研数据。

    附图说明

    图1为本实用新型的结构示意图。

    图2为本实用新型中连接件的示意图。

    图3为本实用新型中封装件的示意图。

    图4为本实用新型中探头插件的示意图。

    图5为本实用新型中柱形套管的示意图。

    图6为本实用新型中测量探头的示意图。

    具体实施方式

    下面结合附图,就本实用新型做进一步地详述:

    如图1所示,一种分体式可拆卸防沙风速廓线采集仪,包括柱形套管1、测量探头4、探头插件7、连接件8和封装件9,其特征在于:所述探头插件7通过固定螺丝3与柱形套管1连接;所述柱形套管1中空,在其两个端面形成连接孔2;所述柱形套管1一面开有插槽,插槽两侧设有螺纹孔,在反面开有通孔6;柱形套管1上还设有固定孔5;所述探头插件7上设置8-10个探头插孔10,探头插孔10之间的间隔为2mm~10mm;所述测量探头4与探头插件7连接。

    所述测量探头4是由总压管45和静压管46组合而成,总压管45的一端设有总压进气口41和总压出气口42;静压管46的一端设有静压进气口43和静压出气口44;测量探头4尾端还设有挡板12和固定螺口11。

    上述总压管45与静压管46套接。

    上述固定螺口11是与探头插件7上的探头插孔10螺纹连接。

    进一步的,总压出气口42通过软管与微压差传感器和数据采集仪连接,进行数据测量。

    进一步的,静压出气口44通过软管与微压差传感器和数据采集仪连接,进行数据测量。

    上述封装件9与柱形套管1上的连接孔2连接,起到密封的作用。

    上述连接件8分别与2个柱形套管1上的连接孔2连接,起到组装2个柱形套管1的作用,实现适合实验要求的风速廓线采集仪高度。

    上述柱形套管1表面设有固定孔5,固定孔5用于将整个分体式可拆卸防沙风速廓线采集仪固定。

    上述柱形套管1后侧设有通孔6,通孔6用于连接测量探头4的软管的通过。

    根据实验检测模型的形状特征通过连接件8连接多个柱形套管1,可组装成适合实验要求的分体式可拆卸防沙风速廓线采集仪高度。

    根据试验要求安装测量探头4的数量和垂直高度,实现了模型表面不同垂直高度的气流流场风速测定。

    实施例

    首先,将5个柱形套管1通过连接件8连接,并用封装件9封装,确定测量探头4的垂直高度后,先将测量探头4的总压出气口42、静压出气口44与软管连接,再将测量探头4插入探头插件7上的探头插孔10,并通过固定螺口11固定;再将连接测量探头4的探头插件7沿柱形套管1的插槽插入,通过旋紧固定螺丝3将探头插件7与柱形套管1连接,最后通过固定杆穿过固定孔5固定整个分体式可拆卸防沙风速廓线采集仪。

    软管的一端与测量探头4的总压出气口42、静压出气口44分别连接,其另一端穿过柱形套管1后的通孔6与微压差传感器和数据采集仪连接,实现模型表面不同垂直高度的风速测定,并通过微压差传感器和数据采集仪存储数据。

    当气流吹向测量探头4时,总压进气口41对正气流流体的来流方向,静压进气口43对正流体的去流方向,总压与静压之差即为管道中心的实测差压。因此,与总压出气口42、静压出气口44连接的微压差传感器和数据采集仪可以换算出被测量的风速垂直分布的大小值风速 高度 分布,可以精确地测出不同垂直高度点上的流速变化,从而得到模型表面的风速廓线特征,从而为流体力学、空气动力学、气象、风沙物理学、环境保护工程、航空航天工程学等领域提供科学准确的检测数据。

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