[发明专利]一种用于风洞实验的床面补偿装置

说明书

技术领域

本发明涉及风洞实验器材制造技术领域，尤其是针对风洞实验的自动化仪器。

背景技术

现今，中国是世界上沙漠化最严重的国家之一。2016年数据表明，中国荒漠化土地面积达262.2万平方公里，占国土面积的27.4％，其中以大风造成的风蚀荒漠化面积最大，占160.7万平方公里，风沙两相流的研究迫在眉睫。风洞被广泛应用于风沙动力学、风沙流结构特征以及沙尘释放、传输等研究中。室内风洞虽然能模拟大气边界层，但无法再现野外真实风沙环境，不能满足各种所需特定的实验条件。其中，在风洞进行沙尘释放的实验中，以往的实验手段都是用风洞地板放置小托盘(托盘上表面与风洞底板平齐)，沙尘床面会由于风的吹蚀而低于实验原本预定的平面，因此影响数据的不稳定性，而且，托盘只能存放很少的实验材料，需要人为多次地进行材料补充，过程繁琐、复杂，为此，我们设计了一套用于风洞实验的自动补充床面的装置。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种自动化补充沙粒材料的装置，可以在进行风洞实验中全自动供给实验材料。

本发明是采用以下技术方案实现的，一种用于风洞实验的床面补偿装置，包括计算机、激光接收器、实验平板、沙尘床面、激光发射器、活塞密封圈、方形活塞、剪形支撑杆、内螺纹推杆、电机，所述实验平板中间设有方形孔，所述方形孔内装有沙尘，所述沙尘上表面为沙尘床面，激光发射器与激光接收器贴近安装在实验平板上，使激光经过沙尘床面上方且尽可能地贴近床面；沙尘下方与方形活塞相连，所述方形活塞外侧设有活塞密封圈，所述方形活塞与剪形支撑杆上板焊接固定，剪形支撑杆为交叉剪形，剪形支撑杆一臂下端与剪形支撑杆下板固定连接，另一臂下端与所述内螺纹推杆相连，所述内螺纹推杆与电机相连，所述激光接收器和电机分别与计算机电连接。

优选地，所述内螺纹推杆中心设有内螺纹，所述电机轴上设有外螺纹，所述内螺纹推杆与所述电机轴螺纹连接。

本发明用于风洞实验的床面补偿装置的有益效果：

1、仪器精细小巧，可以放置于风洞底部；

2、精度高，可定制螺纹大小降低误差；

3、可以长时间保持实验材料的供给，无须人为添加实验材料；

4、控制多样便捷，如无需激光信号，则可以选择计算机软件控制升降台；全自动控制，弥补风洞实验时无法人无法进入风洞内进行实验调节的不足。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式进一步说明：

图1是本发明实施例的用于风洞实验的床面补偿装置的结构示意图。

图2是本发明实施例的用于风洞实验的床面补偿装置的安装示意图。

具体实施方式

本发明用于风洞实验的床面补偿装置可自动检测沙面的状态，形成激光信号，经计算机处理后转化成脉冲电信号，控制电动升降机的电机运作，从而自动补充沙面。

如图1所示，将激光发射器5与激光接收器2贴近安装在实验平板3上(使激光经过沙尘床面4上方且尽可能地贴近床面)；当沙尘被风吹蚀，床面低于上板表面时，激光接收器2接收到来自激光发射器5的激光信号，从将此信号传输给计算机1，计算机软件将此信号转化为电信号使电机10工作，推动内螺纹推杆9，带动升降台的剪形支撑杆8，支撑平台上升，使焊接在平台上的方形活塞7(含有活塞密封圈6)，当沙尘床面4抬升，阻挡激光，切断激光信号而停止电动机运动。

如图2所示，本发明用于风洞实验的床面补偿装置在风洞内使用，风洞底板11与实验平台4平齐，风洞底板上面为风洞实验来风的空间，风洞底板下面是风洞的底部预留空间，实验用的有风的部分位于底板之上，在图2中，风向从左向右。

该仪器的目的是全自动补偿沙尘床面面，弥补无法人为进入风洞补充实验材料的缺陷，确保实验条件长时间保持一致。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。