專利名稱：一種風(fēng)沙流沙粒荷質(zhì)比實時測量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及風(fēng)沙流沙粒帶電量探測技術(shù)，具體地，涉及一種風(fēng)沙流沙粒荷質(zhì)比實時測量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
風(fēng)沙電場是指在風(fēng)沙環(huán)境中由于運動沙塵帶有一定量的電荷而形成的一種量級高于晴天大氣電場2-3個數(shù)量級的電場。其會對風(fēng)沙流強度、通訊和雷達信號等造成影響。 不僅如此，地球環(huán)境中粉塵的存在是預(yù)測其溫度和季節(jié)變化的一個重要的因素，對于風(fēng)場作用下沙塵傳輸過程的認識有助于許多其他領(lǐng)域的研究，例如，大氣科學(xué)、遙感技術(shù)和地理科學(xué)等。且沙粒靜電力是床面起沙和沙丘移動研究的基本組成部分，其除了具有重要的學(xué)術(shù)價值，而且對于沙漠化和海岸控制具有重要的意義。因此，風(fēng)沙電研究吸引了大量的學(xué)者對風(fēng)沙電場的產(chǎn)生機制及其對風(fēng)沙運動影響進行實驗和理論研究。但是，由于實驗儀器和手段等的限制，人們對于風(fēng)沙電場和沙粒帶電的認識還很有限，對沙粒帶電量的測量則主要是根據(jù)一定時間內(nèi)收集到的沙粒總帶電量與質(zhì)量的比值確定出這些沙粒的平均荷質(zhì)比。目前，用于風(fēng)沙流帶電量觀測的儀器僅能實現(xiàn)對一定時間內(nèi)沙粒的平均荷質(zhì)比進行測量，且主要用于風(fēng)洞環(huán)境的測量。尚缺乏對風(fēng)沙流沙粒荷質(zhì)比的實時動態(tài)測量，尤其是野外無人看管條件下的動態(tài)測量，無法深入揭示風(fēng)沙帶電規(guī)律。可見，在實現(xiàn)本實用新型的過程中，實用新型人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在風(fēng)沙流沙粒荷質(zhì)比無法實時測量和在野外環(huán)境中測量等缺陷。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于，針對上述問題，提出一種風(fēng)沙流沙粒荷質(zhì)比實時測量系統(tǒng)，以實現(xiàn)對野外條件下風(fēng)沙流沙粒荷質(zhì)比實時測量。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種風(fēng)沙流沙粒荷質(zhì)比實時測量系統(tǒng)，包括沙粒承載裝置、沙粒稱重裝置和沙粒帶電量測量裝置；所述沙粒承載裝置為法拉第筒，所述沙粒稱重裝置為電子天平，沙粒帶電量測量裝置為靜電計；所述電子天平上設(shè)置有法拉第筒，所述靜電計與法拉第筒導(dǎo)線連接。法拉第筒不僅能夠?qū)⑸匙邮占饋恚疫€能便于沙粒帶電量的測量，沙粒的稱重是采用電子天平實現(xiàn)的，沙粒的帶電量則是采用靜電計測量的，具體為將法拉第筒固定于電子天平上，同時將靜電計與法拉第筒連接。 進一步地，通過數(shù)據(jù)傳輸線將靜電計和電子天平與電腦連接，這樣就可以實現(xiàn)對法拉第筒中沙粒的質(zhì)量和沙粒的帶電量進行實時測量，通過兩個時刻采到的沙粒質(zhì)量和帶電量的差，就可以得到該時間段內(nèi)沙粒質(zhì)量和帶電量的變化量，從而就可以計算出該時間段內(nèi)進入法拉第筒沙粒的荷質(zhì)比。[0012]進一步地，在法拉第筒上方安裝入沙管，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)沙流中沙粒進入法拉第筒。進一步地，為了實現(xiàn)在野外條件下對電子天平、靜電計和電腦進行供電，采用電瓶進行供電，即，將電子天平、靜電計和電腦與電瓶相連。進一步地，為了不使沙粒對實驗儀器的運行造成影響，將實驗儀器封裝起來，具體為，將法拉第筒、靜電計、電腦和法拉第筒封裝在箱內(nèi)，只將入沙管露于箱外。本實用新型是個風(fēng)沙流沙粒荷質(zhì)比測量系統(tǒng)，由于包括數(shù)字天平、靜電計、法拉第筒和電腦等，可以實現(xiàn)對法拉第筒內(nèi)沙粒質(zhì)量和帶電量的實時采集，可以對風(fēng)沙流沙粒荷質(zhì)比的實時高頻測量，并對儀器的進行了封裝，從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中無法實時測量野外沙粒荷質(zhì)比的缺陷。

附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的封裝示意圖。圖中標(biāo)記如下1-靜電計，2-數(shù)字天平，3-法拉第筒，4-入沙管，5-電腦，6_數(shù)據(jù)傳輸線，7-導(dǎo)線，8-箱體。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。靜電計1 用于測量法拉第筒中沙粒的電量；；數(shù)字天平2 用于測量法拉第筒中沙粒的質(zhì)量；法拉第筒3 ；入沙管4 用于采集風(fēng)沙流中的沙粒，使其能夠進入法拉第筒；電腦5 用于實時記錄靜電計和數(shù)字天平測得的沙粒帶電量和質(zhì)量，進而可以得到沙粒荷質(zhì)比的變化規(guī)律；數(shù)據(jù)傳輸線6 用于連接靜電計/數(shù)字天平與電腦；導(dǎo)線7 用于連接靜電計和法拉第筒；箱體8。最后應(yīng)說明的是以上所述僅為說明本實用新型的實施方式，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)沙流沙粒荷質(zhì)比實時測量系統(tǒng)，其特征在于 包括沙粒承載裝置、沙粒稱重裝置和沙粒帶電量測量裝置；所述沙粒承載裝置為法拉第筒，所述沙粒稱重裝置為電子天平，沙粒帶電量測量裝置為靜電計；所述電子天平上設(shè)置有法拉第筒，所述靜電計與法拉第筒導(dǎo)線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)沙流沙粒荷質(zhì)比實時測量系統(tǒng)，其特征在于所述靜電計和電子天平通過數(shù)據(jù)傳輸線與電腦連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)沙流沙粒荷質(zhì)比實時測量系統(tǒng)，其特征在于所述法拉第筒上方安裝有入沙管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)沙流沙粒荷質(zhì)比實時測量系統(tǒng)，其特征在于所述電子天平、靜電計和電腦與電瓶相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)沙流沙粒荷質(zhì)比實時測量系統(tǒng)，其特征在于所述法拉第筒、靜電計、電腦和法拉第筒封裝于箱內(nèi)，所述入沙管露于箱外。
專利摘要一種風(fēng)沙流沙粒荷質(zhì)比實時測量系統(tǒng)，包括沙粒承載裝置、沙粒稱重裝置和沙粒帶電量測量裝置；所述沙粒承載裝置為法拉第筒，所述沙粒稱重裝置為電子天平，沙粒帶電量測量裝置為靜電計；所述電子天平上設(shè)置有法拉第筒，所述靜電計與法拉第筒導(dǎo)線連接。通過以上裝置的配合，本實用新型可以實現(xiàn)對法拉第筒內(nèi)沙粒質(zhì)量和帶電量的實時采集，可以實現(xiàn)對風(fēng)沙流沙粒荷質(zhì)比的實時高頻測量。
文檔編號G01R29/24GK202110223SQ20112019961
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月13日
發(fā)明者梁軼瑞, 薄天利, 鄭曉靜 申請人:蘭州大學(xué)