[0001] 本发明涉及风沙监测技术领域，具体而言，涉及一种风沙蠕移流量实时监测采集装置。

[0002] 风沙灾害本质上主要是由于大气边界层湍流输沙造成的，湍流输沙是一类典型的多尺度、随机性、多场耦合的自然现象，多发于干旱区沙漠、农田。因此，要想有效地防治风沙灾害，首先要准确把握风沙输运规律。目前已对于跃移输运进行了广泛深入的研究，但是对于蠕移输运的研究尚不充分，对它的定性和定量认识不足。风沙输运通量采集装置是研究风沙输移规律和近地表颗粒输运的重要测量仪器之一。

[0003] 现有的跃移集沙器可以通过集沙箱捕获到一段时间内跃移颗粒的总沙通量。但其并不能捕获蠕移颗粒流量，一些蠕移集沙仪由于各种关键参数设定不合理，集沙效率很不稳定。为了解决上述问题，设计一种风沙蠕移流量实时监测采集装置。

[0025] 为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图,对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。

[0026] 除非另外定义,本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。

[0027] 如图1‑2所示，本发明的一种风沙蠕移流量实时监测采集装置,包括：采集箱，所述采集箱的顶部开设有采集槽，所述采集槽外周侧开设有挡板导槽，所述挡板导槽的上安装有第一侧挡板和第二侧挡板，所述第一侧挡板与所述第二侧挡板可沿所述挡板导槽上下移动，所述采集槽埋入所探测的沙床内后，所述第一侧挡板与沙床面齐平，所述第二侧挡板的顶部安装有阻拦板，所述阻拦板的前端设计为延伸，其延伸距离超过第一侧挡板边缘L，所述阻拦板的一端延伸至所述采集箱外部，所述第一侧挡板顶部与所述阻拦板形成采集口，且所述第一侧挡板顶部与所述阻拦板底部均安装有激光沙通量探测探头，，用于实时探测蠕移沙流量,所述采集箱的内底部安装有主控面板,所述激光沙通量探测探头与所述主控面板连接。

[0028] 第一侧挡板和第二侧挡板能够沿挡板导槽上下移动，以调整采集口的高度，适应床面因侵蚀等因素导致的变化，采集槽被埋入所探测的沙床面后，第一侧挡板与沙床面齐平，以确保蠕移沙颗粒能够顺利进入采集箱，第二侧挡板的顶部安装有阻拦板，其一端延伸至采集箱外部，与第一侧挡板顶部共同形成采集口，激光沙通量探测探头用于实时监测通过采集口的沙粒流量。

[0029] 所述第一侧挡板和第二侧挡板的底部开设有卡槽，所述采集槽与所述挡板导槽之间开设有安装槽，所述安装槽的内部安装有液压缸，所述液压缸的顶部固定在所述卡槽内，所述液压缸可推动所述第一侧挡板和所述第二侧挡板上下移动。

[0030] 挡板导槽和安装槽之间形成一个凸台，凸块凸起的位置插入到第一挡板和第二挡板底部的卡槽内，使得第一挡板和第二挡板底部一部分位于挡板导槽内，另一部分位于采集槽内，凸起的位置也就是采集槽与所述挡板导槽之间开设有安装槽，安装槽内的液压缸端部固定在卡槽内，启动液压缸可推动第一侧挡板和第二侧挡板沿着挡板导槽上下移动。

[0031] 所述第一侧挡板的一侧设置有锯齿条,其中当所述第一侧挡板向下移动时用于刮擦堆积结块沙粒。

[0032] 通过在第一侧挡板的一侧设置锯齿条，这是一种有效的物理干预措施，用于打破沙粒的结块，锯齿条的设计使其具备刮擦功能，能够在第一侧挡板上下移动过程中自动清理堆积在挡板一侧的结块沙粒。

[0033] 所述采集箱的内底部安装有主控面板，所述阻拦板的底部安装有多个距离传感器，所述距离传感器与所述主控面板连接，所述距离探测器用于探测所述第一挡板一侧的沙床面与阻拦板之间距离，其中当所述沙床面与阻拦板之间距离增加至2‑3mm时，所述主控面板控制所述第一侧挡板下降，同时第二侧挡板带动拦阻板一起下降，以保证所述拦阻板相对于第一侧挡板边缘的延伸长度L与其离床面的高度h之间的关系满足特定的几何方程[0034] 距离传感器不断测量阻拦板与沙床面之间的距离，一旦这个距离超过或等于预设的阈值(如2‑3mm)，这个信息会被立即发送到主控面板，主控面板接收到距离数据后，并且由于第一侧挡板一侧的沙粒可能有部分堆积，通过每相邻3cm距离设置一个传感器，当超过半数的传感器检测到的距离超出预设阈值时，主控面板将发出指令，控制液压缸启动，会调动第一侧挡板下降和第二侧挡板同时下降，使得第一侧挡板顶部始终保持与沙床面齐平，能够自动适应床面因侵蚀等因素导致的变化，减少了人工干预的需求，提高了监测工作的自动化程度和可靠性。

[0035] 所述第二侧挡板上开设有通风孔，所述通风孔正对所述采集口，通过设置通风孔可以有效避免气流堵塞导致沙颗粒在探测器入口处的堆积，进而提高探测精度。

[0036] 在平坦上床面上，跃移颗粒通常以9°到16°的冲击角度冲击床面，基于这一信息，为了准确捕获到蠕移颗粒，拦阻板相对于第一侧挡板边缘的延伸长度L与其离床面的高度h应满足以下几何关系：

[0037]

[0038] 根据上式，可以确定装置拦阻板相对于第一侧挡板边缘的延伸长度与其离床面高度的比值，小于该式中的反正切函数值，以确保收集到的颗粒属于蠕移颗粒。

[0039] 以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。