風(fēng)蝕測(cè)量系統(tǒng)

系統(tǒng)功能

風(fēng)蝕測(cè)量系統(tǒng)自動(dòng)記錄沉淀物侵蝕的起始時(shí)間和強(qiáng)度、風(fēng)剖面沉淀物隨時(shí)間變化的累計(jì)量，以及相關(guān)過(guò)程中的氣象參數(shù)，分析風(fēng)蝕物的成分。

該系統(tǒng)采用瑞士IAV公司的SF4沙通量傳感器，用來(lái)測(cè)量動(dòng)量通量、粒子通量，撞擊高度，對(duì)應(yīng)高度平均風(fēng)速，搭配我司自主研發(fā)的自動(dòng)集沙儀，來(lái)自動(dòng)記錄集沙起止時(shí)間、集沙速率、集沙累計(jì)量等。

工作原理

沙通量傳感器

SF4沙通量傳感器是對(duì)由原始的Flowcapt傳感器衍生出來(lái)的版本，新型沙通量傳感器是由一個(gè)超堅(jiān)固結(jié)實(shí)，低功耗，*密封的聲學(xué)儀器構(gòu)成，沒(méi)有任何移動(dòng)部件。該設(shè)備是由風(fēng)速儀和粒子通量?jī)x集成的，可供測(cè)定固體顆粒通量強(qiáng)度和風(fēng)速。儀器的感應(yīng)部分是一根低粘、耐磨損的光滑圓柱型管，由兩個(gè)不銹鋼圓箍加橫臂固定在立桿上支撐。

當(dāng)被測(cè)固體顆粒撞擊傳感器感應(yīng)面（如沙子，灰塵或其他固體顆粒），會(huì)引起傳感器內(nèi)部聲壓的變化。

當(dāng)傳感器暴露在風(fēng)中（在典型閾值3m/s以上）強(qiáng)對(duì)流氣流產(chǎn)生的摩擦和潛在的渦流氣流產(chǎn)生的摩擦也能引起內(nèi)部聲壓的變化。這兩種現(xiàn)象產(chǎn)生的獨(dú)立信號(hào)會(huì)因特定的聲學(xué)、機(jī)械和電子設(shè)計(jì)而被*辨別出來(lái)。

*后，傳感器在內(nèi)部腔體通過(guò)內(nèi)部電字震動(dòng)聲學(xué)系統(tǒng)和聲學(xué)轉(zhuǎn)換器輸出三個(gè)參數(shù)：

儀器直接感應(yīng)得到的原始正弦波聲信號(hào)（帶寬：20HZ-20KHZ）

儀器獲得的動(dòng)量和粒子通量（這在文獻(xiàn)中也稱為：沙通量，顆粒物通量，撞擊通量，質(zhì)量通量等）

儀器獲得的氣流摩擦高度，獲得對(duì)應(yīng)高度粒子撞擊傳感器的真正的平均風(fēng)速。

該設(shè)備內(nèi)置一個(gè)專用的模擬調(diào)節(jié)模塊，一個(gè)數(shù)字I/O模塊，一個(gè)模擬補(bǔ)償模塊，這些模塊可方便的將傳感器接入大部分外部控制單元（數(shù)據(jù)采集器）包含：

A. 數(shù)據(jù)采集器、工業(yè)模塊接口或工控機(jī)（脈沖，模擬電壓輸出；串行輸出等輸出）

B. SDI-12通訊協(xié)議

C. RS-485/RS-232通訊協(xié)議，適用于windows，linux和Mac OS 等操作系統(tǒng)

D. ELIX Toolbox軟件可從訪問(wèn)下載

E. 更多設(shè)備參數(shù)配置可訪問(wèn)

自動(dòng)集沙儀

TR-AUTO全自動(dòng)集沙儀是由北京華益瑞推出的一款新型沙塵長(zhǎng)期測(cè)量傳感器。它由進(jìn)沙口、集沙單元和測(cè)量單元3個(gè)部分組成。沙塵等從頂部周邊的進(jìn)沙口進(jìn)入集沙單元內(nèi)并沉降在集沙桶里，下方的測(cè)量單元由于集沙桶內(nèi)的沙塵重量不同而產(chǎn)生不同的電阻值，這種變化可以由數(shù)據(jù)采集器測(cè)量并長(zhǎng)期記錄，從而達(dá)到長(zhǎng)期檢測(cè)風(fēng)沙的目的。

系統(tǒng)特點(diǎn)

l 免維護(hù)、特殊設(shè)計(jì)、加工，以抵御風(fēng)，溫度和環(huán)境

l 重量輕，耐腐蝕，防紫外線/臭氧穩(wěn)定

l 耐沖擊，振動(dòng)，閃電，灰燼，99%相對(duì)濕度甚至?xí)簳r(shí)淹沒(méi)

l 工作溫度從-40～+80℃（-50～+100℃擴(kuò)展）。

l 低功耗：連續(xù)2.1mA

l SDI-12信號(hào)*長(zhǎng)可傳輸150米

應(yīng)用領(lǐng)域

l 沙塵暴檢測(cè)

l 沙塵輸送監(jiān)測(cè)

l 質(zhì)量流量與指示風(fēng)速測(cè)量

l 氣象與科學(xué)應(yīng)用

l 工業(yè)監(jiān)控中的應(yīng)用

技術(shù)指標(biāo)

精度: 0.02%(FS)

量程: 1kg，3kg，5kg可選

響應(yīng)時(shí)間：<1s

存儲(chǔ)周期：1min-30min可選

工作溫度：-10～40℃

工作電壓:12VDC

傳感器系數(shù)證書

自動(dòng)集沙儀有兩種安裝方式：近地層多層安裝和梯度塔安裝

           （1）近地層                                                                              （2）梯度塔

自動(dòng)集沙儀的安裝十分靈活簡(jiǎn)單，客戶可以根據(jù)研究的目的來(lái)確定不同的安裝方式。

維護(hù)

維護(hù)主要為檢查集沙桶是否已滿，紗網(wǎng)的間隙是否堵塞。

參考文獻(xiàn)

 1. 屈志強(qiáng)  劉連友  呂艷麗  。“沙生植物構(gòu)型及其與抗風(fēng)蝕能力關(guān)系研究綜述" 《生態(tài)學(xué)雜志》 2011年02期

2.劉敏，周波，何有華，張曉虹，柴亞凡，候超。“運(yùn)用風(fēng)蝕儀進(jìn)行風(fēng)力侵蝕特征研究的實(shí)踐"中國(guó)水土保持SWCC 2012年第9期

3. 楊維;劉云國(guó);曾光明;周建飛;;定量遙感支持下的紅壤丘陵區(qū)土壤侵蝕敏感性評(píng)價(jià)——以長(zhǎng)沙市為例[J];環(huán)境科學(xué)與管理;2007年01期

4. 張巧顯;柯兵;劉昕;劉國(guó)華;吳鋼;;中國(guó)西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境演變及可持續(xù)發(fā)展對(duì)策[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2010年05期