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風蝕測量系統(tǒng)
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訪問次數(shù)：504更新時間：2021-11-24 15:18:40
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胡文雯
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產(chǎn)品介紹
系統(tǒng)功能
風蝕測量系統(tǒng)自動記錄沉淀物侵蝕的起始時間和強度、風剖面沉淀物隨時間變化的累計量，以及相關(guān)過程中的氣象參數(shù)，分析風蝕物的成分。
該系統(tǒng)采用瑞士IAV公司的SF4沙通量傳感器，用來測量動量通量、粒子通量，撞擊高度，對應(yīng)高度平均風速，搭配我司自主研發(fā)的自動集沙儀，來自動記錄集沙起止時間、集沙速率、集沙累計量等。
工作原理
沙通量傳感器
SF4沙通量傳感器是對由原始的Flowcapt傳感器衍生出來的版本，新型沙通量傳感器是由一個超堅固結(jié)實，低功耗，*密封的聲學儀器構(gòu)成，沒有任何移動部件。該設(shè)備是由風速儀和粒子通量儀集成的，可供測定固體顆粒通量強度和風速。儀器的感應(yīng)部分是一根低粘、耐磨損的光滑圓柱型管，由兩個不銹鋼圓箍加橫臂固定在立桿上支撐。
當被測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），會引起傳感器內(nèi)部聲壓的變化。
當傳感器暴露在風中（在典型閾值3m/s以上）強對流氣流產(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)生的獨立信號會因特定的聲學、機械和電子設(shè)計而被*辨別出來。
*后，傳感器在內(nèi)部腔體通過內(nèi)部電字震動聲學系統(tǒng)和聲學轉(zhuǎn)換器輸出三個參數(shù)：
儀器直接感應(yīng)得到的原始正弦波聲信號（帶寬：20HZ-20KHZ）
儀器獲得的動量和粒子通量（這在文獻中也稱為：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，獲得對應(yīng)高度粒子撞擊傳感器的真正的平均風速。
該設(shè)備內(nèi)置一個專用的模擬調(diào)節(jié)模塊，一個數(shù)字I/O模塊，一個模擬補償模塊，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（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軟件可從訪問下載
E. 更多設(shè)備參數(shù)配置可訪問
詳細參數(shù)對比 | |||
型號 | H11-LIN風蝕傳感器 | SF4沙通量傳感器 | 備注 |
輸出 | 動能；撞擊顆粒數(shù) | 動量；粒子通量，撞擊高度，對應(yīng)高度平均風速 | SF4輸出參數(shù)更多 |
信號類型 | 脈沖信號 | 模擬電壓型號（范圍可調(diào)）；SDI-12信號；RS232/485信號；脈沖信號 | SF4兼容性能更好適用于不同接口 |
供電 | 12VDC@ 70mA/85mA(×1，×10) | 6-30V DC 供電；典型功耗：2mA，待機0.1mA | SF4功耗更低 |
工作溫度范圍 | －25至＋60℃ | -40～80℃（標準） -50～100℃（低溫擴展） | SF4更耐低溫 |
典型配置 | 需輔助搭配3層風速傳感器，集沙儀等設(shè)備 | 可單獨組成沙通量觀察系統(tǒng)也可加入風速傳感器等 | SF4可獨立持久運行 |
產(chǎn)地 | 美國 | 瑞士 |
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自動集沙儀
TR-AUTO全自動集沙儀是由北京華益瑞推出的一款新型沙塵長期測量傳感器。它由進沙口、集沙單元和測量單元3個部分組成。沙塵等從頂部周邊的進沙口進入集沙單元內(nèi)并沉降在集沙桶里，下方的測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)采集器測量并長期記錄，從而達到長期檢測風沙的目的。
系統(tǒng)特點
l 免維護、特殊設(shè)計、加工，以抵御風，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，閃電，灰燼，99%相對濕度甚至暫時淹沒
l 工作溫度從-40～+80℃（-50～+100℃擴展）。
l 低功耗：連續(xù)2.1mA
l SDI-12信號*長可傳輸150米
應(yīng)用領(lǐng)域
l 沙塵暴檢測
l 沙塵輸送監(jiān)測
l 質(zhì)量流量與指示風速測量
l 氣象與科學應(yīng)用
l 工業(yè)監(jiān)控中的應(yīng)用
技術(shù)指標
精度: 0.02%(FS)
量程: 1kg，3kg，5kg可選
響應(yīng)時間：<1s
存儲周期：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
自動集沙儀的安裝十分靈活簡單，客戶可以根據(jù)研究的目的來確定不同的安裝方式。
維護
維護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
1. 屈志強 劉連友 呂艷麗 ?！吧成参飿?gòu)型及其與抗風蝕能力關(guān)系研究綜述" 《生態(tài)學雜志》 2011年02期
2.劉敏，周波，何有華，張曉虹，柴亞凡，候超?！斑\用風蝕儀進行風力侵蝕特征研究的實踐"中國水土保持SWCC 2012年第9期
3. 楊維;劉云國;曾光明;周建飛;;定量遙感支持下的紅壤丘陵區(qū)土壤侵蝕敏感性評價——以長沙市為例[J];環(huán)境科學與管理;2007年01期
4. 張巧顯;柯兵;劉昕;劉國華;吳鋼;;中國西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境演變及可持續(xù)發(fā)展對策[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2010年05期
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