[发明专利]声波转换多方位式集沙仪

说明书

本发明提供一种声波转换多方位式集沙仪，涉及集沙仪技术领域。声波转换多方位式集沙仪包括支架、采集盒、声波传感器、风速传感器和处理器，多个采集盒围绕支架间隔设置，采集盒的底部设置有声波传感器，声波传感器将沙粒撞击产生的声波转化为电信号；每个采集盒的一侧安装一个风速传感器，风速传感器检测进入采集盒的风沙流的速度；处理器与声波传感器和风速传感器电连接，处理器统计电信号，形成声波图谱，并根据声波图谱和速度统计出进入采集盒的沙粒的数量a和单颗沙粒的质量m，并根据数量a和质量m，计算出沙粒的总质量M。该声波转换多方位式集沙仪能够全方位地检测风沙活动，并不受沙粒粒径的限制，也不需要人工称重，方便好用。

技术领域

本发明涉及集沙仪技术领域，具体而言，涉及一种声波转换多方位式集沙仪。

背景技术

风沙危害一直是困扰沙区建设和生态保护的主要因素。各种风沙危害的产生也都是由风沙活动引起的。所以，对风沙危害进行工程防治，首先要了解区域风沙活动特征和强度。精确测量干旱沙区风沙活动强度，对于制定区域风沙防治方案，构建风沙综合防护体系，改善沙区农牧民生活条件和保障沙漠绿洲生态安全具有十分重要的作用。

目前，一般采用集沙仪观测风沙流的挟沙量，一种集沙仪是只收集沙粒，再由人工对沙粒称重，操作复杂；另一种集沙仪是配有称重传感器，收集完沙粒后直接完成对沙粒的称重，但是，需要人工清理集沙仪中已经收集的沙粒；还有一种集沙仪利用沙粒击打在传感器上，利用沙粒对电流产生的影响，继而获得沙粒数量和能量，但此方式存在的缺点是只有固定粒径范围内的沙粒才能记录，超过粒径范围的沙粒无法记录。

发明内容

本发明的目的包括提供了一种声波转换多方位式集沙仪，其能够全方位地检测风沙活动，并不受沙粒粒径的限制，也不需要人工称重，方便好用。

本发明的实施例可以这样实现：

本发明提供一种声波转换多方位式集沙仪，声波转换多方位式集沙仪包括：

支架；

多个采集盒，围绕支架间隔设置，采集盒包括进风口，进风口背对支架，采集盒的底部设置有声波传感器，声波传感器用于将沙粒撞击产生的声波转化为电信号；

多个风速传感器，每个采集盒的一侧安装一个风速传感器，风速传感器用于检测进入采集盒的风沙流的速度；

处理器，与声波传感器和风速传感器电连接，处理器用于统计电信号，形成声波图谱，并根据声波图谱和速度统计出进入采集盒的沙粒的数量a和单颗沙粒的质量m，并根据数量a和质量m，计算出沙粒的总质量M。

在可选的实施方式中，采集盒包括侧壁和底壁，侧壁呈喇叭状、且开口方向背对支架，侧壁的一端形成进风口，侧壁的另一端连接在底壁上，声波传感器安装在底壁上。

在可选的实施方式中，侧壁的底部与竖直面的夹角小于45°，侧壁的底部用于引导进入采集盒内的沙粒在自身重力的作用下掉出采集盒。

在可选的实施方式中，底壁采用硬质材料制成，底壁用于与沙粒撞击、并形成声波。

在可选的实施方式中，支架包括：

立杆，固定连接在立杆上，立杆用于支撑在地面；

多根横杆，每根横杆与底壁固定连接。

在可选的实施方式中，采集盒的数量为八个，八个采集盒的布置形式呈正八边形。

在可选的实施方式中，处理器用于根据声波图谱的波峰数量b，得出沙粒的数量a，根据声波图谱的单个波峰的振幅A和速度，得出单颗沙粒的质量m。

在可选的实施方式中，声波图谱的波峰数量b等于沙粒的数量a，单个波峰的振幅A与单颗沙粒的能量P成正相关。

在可选的实施方式中，单颗沙粒的质量m的计算公式为：