[发明专利]风吹雪运动雪通量测量装置有效
申请号: | 202010176075.0 | 申请日: | 2020-03-13 |
公开(公告)号: | CN111256941B | 公开(公告)日: | 2021-10-01 |
发明(设计)人: | 马文勇;李飞强;李海飞;刘庆宽 | 申请(专利权)人: | 石家庄铁道大学 |
主分类号: | G01M9/06 | 分类号: | G01M9/06;G01M9/00 |
代理公司: | 石家庄国为知识产权事务所 13120 | 代理人: | 祁静 |
地址: | 050043 河*** | 国省代码: | 河北;13 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 风吹 运动 通量 测量 装置 | ||
本发明提供了一种风吹雪运动雪通量测量装置,包括底座以及设置于底座上的壳体;壳体的前侧面为开口面;壳体内由上至下间隔设有多个分隔板,多个分隔板将壳体内腔分隔为多层雪粒收集腔;雪粒收集腔的前端开口部位连接有沿前后方向延伸设置的雪粒导入管路,雪粒收集腔的后端连接有导风管路,雪粒收集腔内还设有挡雪板及整流板;整流板上设有多个透风孔;壳体的顶面还设有导向板,壳体内部还设有加热组件。本发明提供的风吹雪运动雪通量测量装置,可将空间不同高度处的雪粒收集到不同高度的雪粒收集腔内,能够保证雪粒集中在雪粒收集腔内,收集效率良好;通过测量融水体积,换算得出雪通量,测量精度高。
技术领域
本发明属于雪量计测量设备技术领域,更具体地说,是涉及一种风吹雪运动雪通量测量装置。
背景技术
在寒冷地区,风吹雪灾害对人们生活及生产造成了不利的影响,其中地面雪因风的作用产生侵蚀使得空气中雪颗粒浓度增加所造成的视觉障碍是主要不利影响之一。风吹雪过程中因雪粒特性和风的特性使得雪粒在空间不同高度处雪浓度明显不同,因直接测量空间范围内雪浓度具有一定难度,目前常采用雪通量来对雪浓度进行间接量测,雪通量是指在单位时间范围内单位面积通过雪粒的质量。雪通量作为风吹雪运动研究中的重要参数之一,对了解风吹雪运动规律以及对风洞试验、数值模拟的准确性验证具有重要意义,所以准确测量不同地形不同高度雪通量是极其重要的。
针对雪通量测量方法,目前采用的方法大致可分为两种,一种是通过粒子计数器来获得不同高度处单位时间内雪粒通过的数量,通过换算得出该高度的雪通量;另一种方法是通过收集盒或圆盘对不同高度处风吹雪质量进行收集,进而得出该高度的雪通量。针对第一种测试方法,粒子计数器操作复杂,成本较高,不利于大规模测试应用;对于第二种测试方法,目前只是简单停留如何收集到不同高度的雪粒质量,虽有一些改进,如增加转动底盘让其与风向实时保持一致,但是雪粒收集效率差,雪粒容易堆积在测量装置的前部,导致雪通量测量精度低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风吹雪运动雪通量测量装置,旨在解决现有技术中存在的测量设备操作复杂或收集效率差、测量精度低的技术问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:提供一种风吹雪运动雪通量测量装置,包括底座以及设置于所述底座上的壳体;所述壳体的前侧面为开口面;所述壳体内由上至下间隔设有多个分隔板,多个所述分隔板将所述壳体内腔分隔为多层雪粒收集腔;
其中,所述雪粒收集腔的前端开口部位连接有沿前后方向延伸设置的雪粒导入管路,所述雪粒收集腔的后端连接有导风管路,所述雪粒收集腔内还设有挡雪板及整流板;所述整流板上设有多个透风孔;
所述壳体的顶面还设有导向板,所述壳体内部还设有加热组件。
作为本发明的另一个实施例,所述雪粒导入管路包括入口段及导流段;所述入口段的长度小于所述导流段的长度;
所述入口段为方形管路;所述导流段为方锥形管路,且所述导流段的小口径端与所述入口段平滑过渡连接,所述导流段的大口径端与所述雪粒收集腔的前端开口部位平滑过渡连接;
所述入口段及所述导流段的内壁夹角均采用圆角过渡。
作为本发明的另一个实施例,所述导风管路沿上下方向延伸设置,且所述导风管路的上端伸出所述壳体的顶面。
作为本发明的另一个实施例,所述雪粒收集腔的下部由前至后间隔设有多个所述挡雪板,且多个所述挡雪板的顶面由前至后依次增高;其中,位于前端的所述挡雪板固定于所述雪粒收集腔的前部,位于后端的所述挡雪板固定于所述雪粒收集腔的后部。
作为本发明的另一个实施例,所述雪粒收集腔的上部由前至后间隔设有多个所述整流板,且多个所述整流板的底面由前至后依次降低;其中,位于前端的所述整流板固定于所述雪粒收集腔的中部,位于后端的所述整流板固定于所述雪粒收集腔的后部,且位于后端的所述整流板位于所述挡雪板的后方。
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