专利摘要
本实用新型揭示了一种全方位积沙收集组件及全自动积沙仪。所述全自动积沙仪包括全自动积沙仪主体和全方位积沙收集组件，全自动积沙仪主体包括外桶和设置在外桶内的内桶，内桶用于收储所述全方位积沙收集组件收集的沙子，并且内桶包括彼此独立设置的主内桶和内外两层结构的副内桶，主内桶、副内桶分别与主电子秤、副电子秤配合，主内桶顶部边缘还设置有连接段，主内桶内过量的沙子能够在重力作用下经连接段自动流入副内桶，并且连接段与副内桶无接触。本实用新型提供的全方位积沙收集组件及全自动积沙仪，解决了强输沙环境下，轴承堵塞转动不灵、数据作废问题，具有高量程、高精度、高频采集和长期免维护的优点。
权利要求
1.一种全方位积沙收集组件，其特征在于包括连通管、密封轴承、密封轴承包裹构件和密封盖，所述密封轴承套设在连通管上，所述密封轴承被设置于密封轴承包裹构件内，所述密封盖也套设在连通管上并与连通管和密封轴承包裹构件均密封结合从而形成密封腔室，所述密封轴承被设置于所述密封腔室内；所述连通管一端还设置有用于集沙的收集嘴，并且所述连通管上还连接有导风板。
2.根据权利要求1所述的全方位积沙收集组件，其特征在于：所述全方位积沙收集组件还包括密封垫片，所述密封垫片与密封轴承包裹构件一端结合，所述密封轴承包裹构件另一端用于与全自动积沙仪主体的顶盖连接。
3.根据权利要求1所述的全方位积沙收集组件，其特征在于：所述密封盖包括不锈钢丝扣式密封盖和橡胶套封式密封盖，所述不锈钢丝扣式密封盖和橡胶套封式密封盖均与连通管及密封轴承包裹构件密封连接，且所述不锈钢丝扣式密封盖被封装于所述橡胶套封式密封盖与密封轴承包裹构件围合形成的密封空间内。
4.根据权利要求1所述的全方位积沙收集组件，其特征在于：所述收集嘴包括尖嘴式收集嘴或阔嘴式收集嘴。
5.一种全自动积沙仪，其特征在于，包括全自动积沙仪主体和与全自动积沙仪主体连接的全方位积沙收集组件，所述全自动积沙仪主体包括外桶和设置在外桶内的内桶，所述内桶用于收储所述全方位积沙收集组件收集的沙子，并且所述内桶包括彼此独立设置的主内桶和内外两层结构的副内桶，所述主内桶、副内桶分别与主电子秤、副电子秤配合，所述主内桶顶部边缘还设置有连接段，所述主内桶内过量的沙子能够在重力作用下经所述连接段自动流入副内桶，并且所述连接段与副内桶无接触。
6.根据权利要求5所述的全自动积沙仪，其特征在于：所述连接段一端与主内桶顶部边缘连接，另一端伸至副内桶顶部中心位置；和/或，所述连接段与主内桶连接处的弧长为主内桶顶部周长的1/16。
7.根据权利要求5所述的全自动积沙仪，其特征在于：所述外桶顶部扣合有锥形顶盖，所述全方位积沙收集组件与锥形顶盖连接。
8.根据权利要求5所述的全自动积沙仪，其特征在于：所述主电子秤、副电子秤分别与主内桶、副内桶的底端面接触；和/或，所述主电子秤、副电子秤均与数据采集器以及远程传输系统电连接，所述数据采集器以及远程传输系统均通过电源系统进行供电。
9.根据权利要求8所述的全自动积沙仪，其特征在于：所述电源系统包括蓄电池，以及与蓄电池电连接的太阳能板，优选的，所述数据采集器、远程传输系统及蓄电池均设置在地埋箱中。
10.根据权利要求5所述的全自动积沙仪，其特征在于：所述全方位积沙收集组件采用权利要求1-4中任一项所述的全方位积沙收集组件。
说明书
技术领域
本实用新型属于观测设备技术领域，具体涉及一种全方位积沙收集组件及全自动积沙仪。
背景技术
输沙量是单位时间(s)内，与风向垂直的单位面积(cm
目前，采集输沙量的野外用积沙仪种类有很多种。从采集输沙的方位来看，有单方位、四方位、八方位、十六方位野外固定式积沙仪和利用轴承和导风板系统，可旋转式的全方位积沙仪；从数据采集方式来看，有定期通过人工收集、称重获取积沙量的，还有通过电子秤和数采仪自动记录积沙量的。尽管通过使用以往这些设备，研究者们已经揭示出各种下垫面和风况下的风沙运动规律，为研究提供了大量关于野外风沙流特征的重要信息，但其中也存在重要缺陷。例如针对目前使用的最先进的是全方位自动积沙仪，其典型代表是华益瑞公司生产的第四代CWHF型全自动积沙仪，其缺陷主要表现如下：
首先，这款积沙仪采用固定四方向开口，采集四周吹来的沙粒，通过电子秤称重，记录数据。但开口处不可避免的存在四个立柱，遮挡了这四个方向上吹来的沙子，因此导致数据比实际值偏小，并不是完全意义上的全方位积沙仪；另外，由于风沙传输绝大部分集中在近地面20cm高度以内，这个范围是输沙量监测的重点区域，但由于该积沙仪体积小，最大积沙容量仅有几百克，在敦煌库姆塔格沙漠的实地观测中，我们发现10cm高度处的输沙强度可达2kgcm
对于利用轴承和导风板系统，可旋转式的真正意义上的全方位积沙仪，也存在两个严重缺陷。首先，由于轴承内外圈是有缝隙的相对转动的构件，在保证灵活转动前提下，内圈和外圈的缝隙不可能做到绝对密闭，而沙尘随着气流恰恰会进入到这个缝隙，即使是使用进口密封轴承也会导致轴承转动不灵，连接其上、控制方向的导风板就不能随风灵活转动，继而积沙口不能朝向来风方向，造成积沙量数据错误和无法使用。因此，目前使用轴承和导风板实现转向的这类全方位积沙仪，一般在强输沙环境荒漠区正常使用周期不超过三个月，轴承转动就会受阻，导致积沙数据错误和无法使用，这时就需要更换轴承；另外，荒漠区的地表和大气中盐碱含量比较高，盐雾结晶也会导致轴承转动不灵，从而使积沙仪数据失效。
因此，避免轴承进入沙尘和盐雾结晶的影响，做好轴承防护，保证轴承能长期灵活转动，时刻使积沙口对准来风方向，是全方位积沙仪收集到可靠积沙量数据的关键技术问题之一。另外，为避免积满沙后数据作废、实现长期免维护，就必须使用大容量的积沙桶和高量程电子秤，但高量程电子称的精度差，无法满足1Hz频率下微量输沙量数据的采集。这也是所有积沙仪面临的一个严重缺陷或矛盾之处。
发明内容
本实用新型的主要目的在于提供一种全方位积沙收集组件及全自动积沙仪，以克服现有技术中存在的不足。
为实现前述目的，本实用新型实施例采用的技术方案包括：
本实用新型实施例提供了一种全方位积沙收集组件，其包括连通管、密封轴承、密封轴承包裹构件和密封盖，所述密封轴承套设在连通管上，所述密封轴承被设置于密封轴承包裹构件内，所述密封盖也套设在连通管上并与连通管和密封轴承包裹构件均密封结合从而形成密封腔室，所述密封轴承被设置于所述密封腔室内；所述连通管一端还设置有用于集沙的收集嘴，并且所述连通管上还连接有导风板。
进一步地，所述全方位积沙收集组件还包括密封垫片，所述密封垫片与密封轴承包裹构件一端结合，所述密封轴承包裹构件另一端用于与全自动积沙仪主体的顶盖连接。
更进一步地，所述密封盖包括不锈钢丝扣式密封盖和橡胶套封式密封盖，所述不锈钢丝扣式密封盖和橡胶套封式密封盖均与连通管及密封轴承包裹构件密封连接，且所述不锈钢丝扣式密封盖被封装于所述橡胶套封式密封盖与密封轴承包裹构件围合形成的密封空间内。
进一步地，所述收集嘴包括尖嘴式收集嘴或阔嘴式收集嘴。
本实用新型实施例还提供一种全自动积沙仪，其包括全自动积沙仪主体和与全自动积沙仪主体连接的全方位积沙收集组件，所述全自动积沙仪主体包括外桶和设置在外桶内的内桶，所述内桶用于收储所述全方位积沙收集组件收集的沙子，并且所述内桶包括彼此独立设置的主内桶和内外两层结构的副内桶，所述主内桶、副内桶分别与主电子秤、副电子秤配合，所述主内桶顶部边缘还设置有连接段，所述主内桶内过量的沙子能够在重力作用下经所述连接段自动流入副内桶，并且所述连接段与副内桶无接触。
本实用新型实施例中，副内桶采用内外两层的结构，这样主桶溢出的沙对副电子秤就完全没有影响了。
进一步地，所述连接段一端与主内桶顶部边缘连接，另一端伸至副内桶顶部中心位置。
更进一步地，所述连接段与主内桶连接处的弧长为主内桶顶部周长的1/16。
进一步地，所述外桶顶部扣合有锥形顶盖，所述全方位积沙收集组件与锥形顶盖连接。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
(1)本实用新型全方位积沙收集组件，通过对轴承进行多层防护，很好解决了轴承容易被沙尘堵塞，导致转动不灵、数据作废的问题，且在强输沙环境下，积沙口均能长期保持随风转动，对准来风方向，有效提高了输沙量数据的可靠性。
(2)本实用新型全方位积沙收集组件，其中，全方位积沙收集组件可更换收集嘴，根据野外风沙强度灵活应用，全方位积沙收集组件分为尖嘴式和阔嘴式，尖嘴式适用于超强输沙环境，阔嘴式适用于强输沙环境。
(3)本实用新型全自动积沙仪，副内桶、副电子秤和主内桶、主电子秤相结合的设计，避免了大积沙量必须使用高量程电子秤导致的数据精度差的弊端，实现了积沙仪1Hz高频率的数据采集；当主内桶积满沙后，主电子秤数据将维持不变，沙粒会从主内桶顶部边缘流下，将流出沙粒数量的1/16落入副内桶中，此时使用低量程、高精度的副电子秤来监测积沙量实时变化，在后期处理时，将副电子秤数值乘以16加上主内桶满载质量，即可得到总积沙量数据；如果不设置副内桶，仅由超大的主内桶盛装积沙，主电子秤就必须使用高量程、低精度型号，这样就会导致数据精度差，无法实现积沙量数据的高频采集。
(4)本实用新型全自动积沙仪，副内桶、副电子秤和主内桶、主电子秤相结合的设计，在保证高精度测量的前提下，极大的增加了积沙仪的量程，该积沙仪的最高量程可达520kg(即主内桶容量200kg，加副内桶3的计算可使用容量320kg(20kg/桶*16桶))，是目前现有全方位自动积沙仪的1000倍以上，在超强输沙环境的近地表，可实现免维护周期达1年之久，而一般的全方位自动积沙仪仅能维持几天的有效工作时间。
(5)本实用新型全自动积沙仪，其中，电子秤仅与内桶接触，有效避免了电子秤的数据漂移；主电子秤仅仅和主内桶的底面接触，不受锥形顶盖、全方位积沙收集组件以及风沙灌入的影响，将主电子4漂移数值降到了最低程度；主内桶和副内桶连接段仅与主内桶焊接在一起，伸入至副内桶顶部的中心位置，主内桶和副内桶连接段和副内桶无接触，副内桶被放在副电子秤之上，仅和副电子秤相接触，将副电子秤漂移数值也降到了最低程度。
(6)本实用新型全自动积沙仪，实现了野外强输沙环境下，长期免维护、高耐候、全方位、全自动输沙量观测，在野外布设时，可使用多个全方位积沙收集组件和积沙桶，数据采集器、远程传输系统及电源系统可共用一个，使收集嘴处在不同的地表高度处，实现全方位输沙量不同高度分布数据的可靠采集、记录与传输，数据采集、记录频率为1Hz，配备128Msd卡，可连续存储数据2年以上，数据精度为0.01g；为现代风沙物理学和地貌学的野外实地观测提供了一种兼具基础性、实用性和先进性的实验装置。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施方式中全方位积沙收集组件的一种结构示意图。
图2是图1中全方位积沙收集组件的组装过程示意图。
图3是本申请一实施方式中全方位积沙收集组件的另一种结构示意图。
图4是本申请一实施方式中全自动积沙仪的结构示意图。
附图标记说明：1、外桶，2、主内桶，3、副内桶，4、主电子秤，5、副电子秤，6、锥形顶盖，7、全方位积沙收集组件，71、连通管，72、NSK密封轴承，73、NSK密封轴承包裹构件，74、不锈钢丝扣式密封盖，75、橡胶套封式密封盖，76、密封垫片，77、尖嘴式收集嘴，78、导风板，79、阔嘴式收集嘴，8、连接段，9、CR1000X数据采集器和远程传输仪，10、蓄电池，11、太阳能板，12、地埋箱，13、地面。
具体实施方式
通过应连同所附图式一起阅读的以下具体实施方式将更完整地理解本实用新型。本文中揭示本实用新型的详细实施例；然而，应理解，所揭示的实施例仅具本实用新型的示范性，本实用新型可以各种形式来体现。因此，本文中所揭示的特定功能细节不应解释为具有限制性，而是仅解释为权利要求书的基础且解释为用于教示所属领域的技术人员在事实上任何适当详细实施例中以不同方式采用本实用新型的代表性基础。
鉴于现有技术中积沙仪轴承进入沙尘导致的转动不灵、数据失效问题，以及大容量积沙桶和高量程电子秤精度差之间的矛盾问题，本案实用新型人经长期研究和大量实践，得以提出本实用新型的技术方案，其主要是由带轴承防护的全方位积沙收集组件、组合式积沙桶、电子秤、数据采集器、电源系统和远程传输系统六个部分组成全自动积沙仪，可在野外强输沙环境下，远程传输全方位实时输沙量数据，实现野外全方位输沙量随时间变化的动态数据获取，维护周期为1年，输沙量数据采集频率为1Hz，存储容量为2年以上，积沙桶最大积沙量可达520kg，各项指标均达到了领先水平。如下将对该技术方案、其实施过程及原理作进一步的解释说明。
本实用新型实施例的一个方面提供了一种全方位积沙收集组件，其包括连通管、密封轴承、密封轴承包裹构件和密封盖，所述密封轴承套设在连通管上，所述密封轴承被设置于密封轴承包裹构件内，所述密封盖也套设在连通管上并与连通管和密封轴承包裹构件均密封结合从而形成密封腔室，所述密封轴承被设置于所述密封腔室内；所述连通管一端还设置有用于集沙的收集嘴，并且所述连通管上还连接有导风板。
在一些优选实施例中，所述全方位积沙收集组件还包括密封垫片，所述密封垫片与密封轴承包裹构件一端结合，所述密封轴承包裹构件另一端用于与全自动积沙仪主体的顶盖连接。
在一些优选实施例中，所述密封盖包括不锈钢丝扣式密封盖和橡胶套封式密封盖，所述不锈钢丝扣式密封盖和橡胶套封式密封盖均与连通管及密封轴承包裹构件密封连接，且所述不锈钢丝扣式密封盖被封装于所述橡胶套封式密封盖与密封轴承包裹构件围合形成的密封空间内。
在一些优选实施例中，所述收集嘴可以包括尖嘴式收集嘴或阔嘴式收集嘴，但不局限于此。
本实用新型实施例的另一个方面提供了一种全自动积沙仪，其包括全自动积沙仪主体和与全自动积沙仪主体连接的全方位积沙收集组件，所述全自动积沙仪主体包括外桶和设置在外桶内的内桶，所述内桶用于收储所述全方位积沙收集组件收集的沙子，并且所述内桶包括彼此独立设置的主内桶和内外两层结构的副内桶，所述主内桶、副内桶分别与主电子秤、副电子秤配合，所述主内桶顶部边缘还设置有连接段，所述主内桶内过量的沙子能够在重力作用下经所述连接段自动流入副内桶，并且所述连接段与副内桶无接触；其中，副内桶采用内外两层的结构，这样主桶溢出的沙对副电子秤就完全没有影响了。
在一些优选实施例中，所述连接段一端与主内桶顶部边缘连接，另一端伸至副内桶顶部中心位置。
在一些更为优选的实施例中，所述连接段与主内桶连接处的弧长为主内桶顶部周长的1/16。
在一些优选实施例中，所述外桶顶部扣合有锥形顶盖，所述全方位积沙收集组件与锥形顶盖连接。
在一些优选实施例中，所述主电子秤、副电子秤分别与主内桶、副内桶的底端面接触，且所述主电子秤、副电子秤均与数据采集器以及远程传输系统电连接，所述数据采集器以及远程传输系统均通过电源系统进行供电。
在一些优选实施例中，所述电源系统包括蓄电池，以及与蓄电池电连接的太阳能板。
相应的，所述数据采集器、远程传输系统以及蓄电池均设置在地埋箱中。
在一些更为优选的实施例中，所述全方位积沙收集组件采用前述的全方位积沙收集组件。
在一些更为具体的实施例中，所述主内桶容量为200kg，主电子秤量程为200kg，测量精度为0.01g；副内桶容量为20kg，副电子秤量程为20kg，测量精度为0.001g。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，进一步阐明该实用新型。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，但其中的实验条件和设定参数不应视为对本实用新型基本技术方案的局限。并且本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例
参阅图1，本实用新型的一个实施例提供的一种全方位积沙收集组件，包括连通管71、NSK密封轴承72、NSK密封轴承包裹构件73、不锈钢丝扣式密封盖74、橡胶套封式密封盖75和密封垫片76，NSK密封轴承72套设在连通管71上，且NSK密封轴承72被设置于NSK密封轴承包裹构件73内，不锈钢丝扣式密封盖74和橡胶套封式密封盖75也套设在连通管71上并与连通管71和NSK密封轴承包裹构件73均密封结合从而形成密封腔室，使NSK密封轴承72被设置于密封腔室内，且不锈钢丝扣式密封盖74被封装于橡胶套封式密封盖75与NSK密封轴承包裹构件73围合形成的密封空间内；连通管71一端还设置有用于集沙的尖嘴式收集嘴77，并且连通管71上还连接有导风板78；其中，密封垫片76与NSK密封轴承包裹构件73一端结合，NSK密封轴承包裹构件73另一端用于与全自动积沙仪主体的顶盖连接。
本实施例全方位积沙收集组件的组装过程如下：将NSK密封轴承72嵌入至NSK密封轴承包裹构件73内，且在NSK密封轴承包裹构件73的一端部设上密封垫片76，同时将尖嘴式收集嘴77与连通管71一端连接固定，然后将NSK密封轴承72套设在设有尖嘴式收集嘴77的连通管71上，再将不锈钢丝扣式密封盖74套设在连通管71上，并与连通管71和NSK密封轴承包裹构件73均密封结合从而形成密封腔室，使NSK密封轴承72和密封垫片76均设置于密封腔室内；接着将橡胶套封式密封盖75套设在连通管71上，并与连通管71和NSK密封轴承包裹构件73均密封结合，从而使不锈钢丝扣式密封盖74被封装于橡胶套封式密封盖75与NSK密封轴承包裹构件73围合形成的密封空间内，最后在伸出橡胶套封式密封盖75的连通管71上固定连接导风板78。
本实施例全方位积沙收集组件的收集嘴采用的是尖嘴式收集嘴77，适用于超强输沙环境；在强输沙环境中，收集嘴只需采用阔嘴式收集嘴79，如图3所示。
参阅图4，本实用新型的一个实施例提供的一种全自动积沙仪，其包括设于地面13下的全自动积沙仪主体和与全自动积沙仪主体连接的全方位积沙收集组件7，全方位积沙收集组件7采用本实施例中的尖嘴式全方位积沙收集组件；全自动积沙仪主体包括外桶1和设置在外桶1内的内桶，内桶用于收储全方位积沙收集组件7收集的沙子，并且内桶包括彼此独立设置的主内桶2和内外两层结构的副内桶3，主内桶2、副内桶3分别与主电子秤4、副电子秤5配合，主电子秤4、副电子秤5分别与主内桶2、副内桶3的底端面接触，且主电子秤4、和副电子秤5均与CR1000X数据采集器和远程传输仪9电连接，CR1000X数据采集器和远程传输仪9均通过电源系统进行供电，其中，电源系统包括蓄电池10，以及与蓄电池10电连接的太阳能板11，且CR1000X数据采集器和远程传输仪9以及蓄电池10均设置在地埋箱12中；本实施例中，在主内桶2顶部边缘还设置有连接段8，主内桶2内过量的沙子能够在重力作用下经连接段8自动流入副内桶3，并且连接段8与副内桶3无接触；具体地，连接段8一端与主内桶2顶部边缘连接，另一端伸至副内桶3顶部中心位置，且连接段8与主内桶2连接处的弧长为主内桶2顶部周长的1/16；其中，外桶1顶部扣合有锥形顶盖6，全方位积沙收集组件7与锥形顶盖6连接。
本实施例中，主内桶2容量为200kg，主电子秤4量程为200kg，测量精度为0.01g；副内桶3容量为20kg，副电子秤量程为20kg，测量精度为0.001g。
应当理解，上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此顶技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
全方位积沙收集组件及全自动积沙仪专利购买费用说明
Q：办理专利转让的流程及所需资料
A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。
1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2：按规定缴纳著录项目变更手续费。
3：同时提交相关证明文件原件。
4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q：专利转让变更，多久能出结果
A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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