專利名稱：一種輕便型地表徑流模擬裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于人工模擬降雨技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種科研試驗用模擬降雨裝置，尤其是涉及一種輕便型地表徑流模擬裝置。
背景技術(shù)：
徑流是水分平衡中的重要分量，也是土壤水蝕的動力，所以對其的研究無論對于水土保持還是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都是十分重要的。為了提供水土保持規(guī)范的科學(xué)依據(jù)，以及定量的評價土壤侵蝕，以往這方面的工作，用設(shè)立野外徑流小區(qū)，進行定位觀測，這是一種耗時費力的方法，難以取得規(guī)律性的有效數(shù)據(jù)。而基于實驗室尺度和利用人工模擬降雨方法，通過使用人工模擬降雨裝置，就可克服上述缺點，縮短試驗周期，加速土壤侵蝕規(guī)律研究的過程，已成為該領(lǐng)域不可或缺的重要手段，自20世紀20年代以來已經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。使用人工模擬降雨裝置進行試驗的主要特點在于(1)減少徑流小區(qū)設(shè)備和裝置設(shè)備投資；( 節(jié)約試驗經(jīng)費，加快試驗進程；C3)創(chuàng)造各種試驗條件，增加試驗的可行性和數(shù)據(jù)的可靠性。現(xiàn)有的科研試驗用模擬降雨裝置有很多種，但是普遍具有以下缺點(1)由于模擬降雨裝置的零部件體積都較為龐大，且采取固定連接，所以保存、搬運和使用都十分不便；(2)模擬降雨過程中，常常由于水面液體壓力作用，造成降雨不順暢且不均勻；(3)無法調(diào)節(jié)降雨高度和大小，不利于進行對比試驗。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種輕便型地表徑流模擬裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便、 能根據(jù)科研試驗需要方便地移動，且可調(diào)節(jié)模擬降雨的高度和強度，降雨順暢均勻。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案一種輕便型地表徑流模擬裝置，包括頂架4和底架14，所述輕便型地表徑流模擬裝置包括與頂架4連接的噴淋裝置、與底架14連接的土槽裝置、徑流收集裝置以及模擬降雨供水裝置。所述噴淋裝置包括電機1、四桿機構(gòu)2以及噴頭3 ；四桿機構(gòu)2的主動軸通過聯(lián)軸器與電機1的輸出軸相連，從動軸的底部固定有噴頭3。所述土槽裝置包括框架7和土槽6 ；土槽6布置在框架7內(nèi)，框架7前端與底架14 鉸接，后端通過調(diào)節(jié)桿16與底架14連接。所述徑流收集裝置包括V型槽5和量杯15，其中，V型槽5固定在土槽6前端。所述模擬降雨供水裝置中，水箱13通過輸水主管9與噴頭3相連，輸水主管9上游側(cè)設(shè)有輸水水泵11 ；水壓表8安裝在輸水主管9下游側(cè)；水泵11的輸出側(cè)的輸水主管9 上分出一路回流支管12，該回流支管12輸入端裝有調(diào)節(jié)閥10，輸出端伸入水箱13。所述頂架4的下端設(shè)有多個連接孔，底架14兩端各固接一用于插接頂架4的圓管，所述圓管上設(shè)有多個連接孔。[0012]所述調(diào)節(jié)桿16與底架14通過底架14上固定連接的吊耳螺紋連接；調(diào)節(jié)桿16帶有多個連接孔，通過所述連接孔與框架7上固定連接的吊耳螺紋連接。本實用新型的有益效果在于1)結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便；2)降雨順暢均勻，且降雨強度可調(diào)節(jié)；幻攜帶和操作方便。

圖1為本實用新型的輕便型地表徑流模擬裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的輕便型地表徑流模擬裝置左視圖。[主要組件符號說明][0017]1電機9輸水主[0018]2四桿機構(gòu)10調(diào)節(jié)閥[0019]3噴頭11水泵[0020]4頂架12流支管[0021]5V型槽13水箱[0022]6土槽14底架[0023]7框架15量杯[0024]8水壓表16調(diào)節(jié)桿
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。如圖1和圖2所示，分別為本實用新型的輕便型地表徑流模擬裝置結(jié)構(gòu)示意圖和左視圖，它主要包括主機架，噴淋裝置，土槽裝置，徑流收集裝置，模擬降雨供水裝置。所述主機架包括頂架4和底架14。其中，頂架4的下端設(shè)有多個等間距的連接孔， 底架14兩端各焊接一圓管，圓管上設(shè)有2個等間距的連接孔。所述頂架4插裝在圓管中， 對準連接孔后插上銷進行固定。通過改變頂架4下端的連接孔位，可以調(diào)節(jié)頂架4的高度。所述噴淋裝置安裝在頂架4上，用于產(chǎn)生模擬降雨，它包括電機1，四桿機構(gòu)2，噴頭3。其中，四桿機構(gòu)2為無急回運動的曲柄搖桿機構(gòu)，主動軸通過聯(lián)軸器與電機1的輸出軸相連作勻速圓周運動；從動軸的底部固定有噴頭3，帶動噴頭3在一定的角度范圍內(nèi)來回擺動，產(chǎn)生模擬降雨。通過調(diào)節(jié)頂架4的高度，即調(diào)節(jié)噴頭3的高度，可調(diào)節(jié)降雨高度。所述土槽裝置固定在底架14上，包括框架7和放置在框架7內(nèi)的土槽6?？蚣? 前端與底架14鉸接，后端通過調(diào)節(jié)桿16與底架14連接。調(diào)節(jié)桿16與底架14通過底架14 上固定連接的吊耳螺紋連接。調(diào)節(jié)桿16帶有多個連接孔，通過所述連接孔與框架7上固定連接的吊耳螺紋連接。通過調(diào)節(jié)框架7與調(diào)節(jié)桿16的連接孔位，來調(diào)節(jié)框架7即土槽6的坡度。所述徑流收集裝置固定在土槽6前端，包括V型槽5和量杯15。產(chǎn)生的地表徑流通過V型槽5進入量杯15中，通過量杯15測量產(chǎn)生的地表徑流量。所述模擬降雨供水裝置中，水箱13通過輸水主管9與噴頭3相連，輸水主管9上游側(cè)設(shè)有輸水水泵11 ；在水泵11的輸出側(cè)的輸水主管9上分出一路回流支管12，該回流支管12輸入端裝有調(diào)節(jié)閥10，輸出端伸入水箱13。通過控制調(diào)節(jié)閥10來調(diào)節(jié)進入回流支管12的水量，從而控制降雨強度。水壓表8安裝在輸水主管9下游側(cè)，測量輸水主管9中的水壓。試驗開始前，先往水箱13中注入適量的水，以供進行人工模擬降雨所用。將V型槽5固定在土槽6前端，向土槽6中加入試驗土樣。之后啟動電機1和水泵11。電機1帶動四桿機構(gòu)2，從而使噴頭3在一定的角度范圍內(nèi)來回擺動。水泵11汲取水箱13中的水， 通過輸水主管9到達噴頭3，進行模擬降雨。試驗進行一段時間后，試驗土樣產(chǎn)生地表徑流， 通過V型槽5進入量杯15，最后記錄量杯15中的徑流量做試驗分析。通過改變頂架4與底架14兩端圓管的連接孔位，可調(diào)節(jié)降雨高度；通過調(diào)節(jié)框架 7與調(diào)節(jié)桿16的連接孔位，可調(diào)節(jié)土槽6的坡度；通過控制調(diào)節(jié)閥10，可調(diào)節(jié)進入回流支管 12的水量，從而控制降雨強度。進而，進行不同的降雨高度、不同的土槽坡度、不同的降雨強度的對比試驗。
權(quán)利要求1.一種輕便型地表徑流模擬裝置，包括頂架(4)和底架(14)，其特征在于所述輕便型地表徑流模擬裝置包括與頂架(4)連接的噴淋裝置、與底架(14)連接的土槽裝置、徑流收集裝置以及模擬降雨供水裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的輕便型地表徑流模擬裝置，其特征在于所述噴淋裝置包括電機(1)、四桿機構(gòu)O)以及噴頭(3)；四桿機構(gòu)O)的主動軸通過聯(lián)軸器與電機(1)的輸出軸相連，從動軸的底部固定有噴頭(3)。
3.如權(quán)利要求1所述的輕便型地表徑流模擬裝置，其特征在于所述土槽裝置包括框架(7)和土槽(6) ；土槽(6)布置在框架(7)內(nèi)，框架(7)前端與底架(14)鉸接，后端通過調(diào)節(jié)桿(16)與底架(14)連接。
4.如權(quán)利要求1所述的輕便型地表徑流模擬裝置，其特征在于所述徑流收集裝置包括V型槽( 和量杯(15)，其中，V型槽(5)固定在土槽(6)前端。
5.如權(quán)利要求1所述的輕便型地表徑流模擬裝置，其特征在于所述模擬降雨供水裝置中，水箱(13)通過輸水主管(9)與噴頭(3)相連，輸水主管(9) 上游側(cè)設(shè)有輸水水泵(11)；水壓表(8)安裝在輸水主管(9)下游側(cè)；水泵(11)的輸出側(cè)的輸水主管(9)上分出一路回流支管(12)，該回流支管(1 輸入端裝有調(diào)節(jié)閥(10)，輸出端伸入水箱(13)。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的輕便型地表徑流模擬裝置，其特征在于所述頂架(4)的下端設(shè)有多個連接孔，底架(14)兩端各固接一用于插接頂架(4)的圓管，所述圓管上設(shè)有多個連接孔。
7.如權(quán)利要求3所述的輕便型地表徑流模擬裝置，其特征在于調(diào)節(jié)桿(16)與底架(14)通過底架(14)上固定連接的吊耳螺紋連接；調(diào)節(jié)桿(16)帶有多個連接孔，通過所述連接孔與框架(7)上固定連接的吊耳螺紋連接。
專利摘要本實用新型涉及一種輕便型地表徑流模擬裝置，它主要包括主機架，噴淋裝置，土槽裝置，徑流收集裝置，模擬降雨供水裝置。其特征在于主機架包括頂架(4)和底架(14)。噴淋裝置安裝在頂架(4)上，包括電機(1)，四桿機構(gòu)(2)，噴頭(3)。四桿機構(gòu)(2)的主動軸通過聯(lián)軸器與電機(1)的輸出軸相連，從動軸的底部固定噴頭(3)，帶動噴頭(3)來回擺動，產(chǎn)生模擬降雨。土槽裝置固定在底架(14)上，盛放試驗土樣。徑流收集裝置固定在土槽一端，收集產(chǎn)生的地表徑流。模擬降雨供水裝置為整個裝置提供水源。本實用新型解決了現(xiàn)有的降雨模擬裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大等缺點，具有結(jié)構(gòu)簡單、降雨均勻且易于調(diào)節(jié)、攜帶和操作方便等特點。
文檔編號G01N33/24GK202216954SQ20112036374
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者喬曉東, 何進, 倪際梁, 張東遠, 朱惠斌, 李愷, 李洪文, 王慶杰 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)