• 澳作提供风水复合侵蚀监测系统

    详细信息

    应用:
    该系统由美国农业部 (USDA)和美国土壤侵蚀研究所共同开发,通过风蚀水蚀前后土壤微地貌变化来研究地表风水蚀状况,用于研究草地、农田、坡地等风蚀、水蚀及风水蚀复合侵蚀作用机理、过程及发展规律,为水土保持生态建设提供科学依据。
     
    特点:在相同初始条件下,不同坡度土槽放水和降雨后地表形态的数字地形模型,通过对侵蚀地表形态的分析,得出坡度、下垫面、地表土质等对坡面侵蚀及沟蚀影响的某些初步规律,自然风条件下地表微地貌的变化以及土壤风蚀观测研究,通过对风蚀、水蚀发生前后地表微地貌变化的连续动态监测,可以获得大量的水土流失方面的监测数据。其中的激光微地貌扫描仪测量快捷,剖面分辨率和垂直分辨率都能达到0.5mm,而且测量速度和测点间距都可调节。
    人工降雨模拟器用来模拟产生水蚀动力的自然降雨,接近自然降雨能量。由于采用带压力垂直下喷式模拟降雨,雨滴能量较大,既有较强的抗风能力(室内不考虑抗风能力),又可接近自然降雨能量(一般野外模拟降雨刮风对降雨均匀大影响极大,甚至模拟降雨失败)。该设备还采用了自动调节传感器在模拟降雨器上,现场实时显示存储模拟降雨的雨强动态变化数据,降雨时间及管路选择可自动进行。该功能的增加,既对现场降雨测量结果有直接参考意义,又便于很快调节雨强至实验模拟降雨要求值(如无此功能,降雨前的降雨率定、调节、验证很费精力和时间),人工降雨模拟器采用振荡式原理,其特殊设计的喷射装置可以控制雨滴的大小和强度,高度是250cm。降雨强度由压力和喷嘴尺寸决定,标准调节强度为50-100毫米/小时,拥有专门的降雨强度控制模块。
    雨滴谱仪自动监测、记录自然降雨的大小、速度和动能,及温湿度、风速等环境因子,对地表微地貌变化的影响因子及降雨等环境因子进行长期的监测,为水土保持模型提供必要的参数。
     
    工作过程:该系统是模块化组成,由激光微地貌仪、模拟降雨器和雨滴谱仪组成。模拟降雨器喷嘴的选择是以1958年.D.Meyer所作的工作为依据。Dr. Meyer评估过4种喷嘴:VeeJet 80100,Vee Jet 8070, Full Jet 106SQ and FullJet 50SQ ,雨滴大小,速率,动能和喷流型式都是选择模拟降雨器喷嘴所要考虑的因素。通过美国南部和密西西比北部所收集的自然降雨量数据的相比较,80150喷射所产生的冲击能和自然降雨达到25 mm/h时所产生的能量相同,而80100所产生的则和自然降雨中10mm/h时所产生的能量相同。

     

     
    模拟降雨器

    降雨强度可以通过设置变换80100型喷嘴的范围来达到:

    ( 9.5 mm/h) with switch setting=1-SINGLE
    ( 99.0 mm/h) with Switch setting 5-DOUBLE 另外值得注意的是要调整压力,因为压力太大反而会使降雨量变小。
       5.0马力的汽油动力泵能够使提供给降雨模拟器足够的流量。你需要使用泵来满足所需要的流量,也能够让喷嘴的释放的压力能够达到,6 .0 磅/平方英寸。建议泵最好不要小于5马力。
         从泵到降雨模拟器的地面装置有一个1.5”的管子. 从水箱到泵也有1.5”的管子输水。VeeJet喷嘴之间的间隔大概在1.37米,高度在2.5米。
         因为人们都是用手来控制和移动系统,所以选用的材料都非常的轻巧。

     

     
     

    系统放置在坡度小于20度的平地上,有效降雨面积:1.5×4.5m,在高度 2.5m安装喷射装置,控制雨滴的大小和强度,标准调节强度为50 – 100毫米/小时;用户可以根据需要,通过专门的降雨强度模块,控制不同要求的降雨,人工模拟自然降雨强度;研究不同降雨强度下对地表的侵蚀状况,进而分析不同的侵蚀物。

    可选型号:
    A型:1.5米宽,2米长
    B型:1.5米宽,4.5米长
    C型:1.5米宽,7米长
     
     
    激光微地貌扫描仪利用光线的反射与聚焦成象原理,将地表高程转换成不同物象点位置的电信号,再经计算机处理成数字高程模型,即形成用于获取地表糙度数字高程模型。
     
    激光雨滴谱仪是为监测高速运动物体专门设计的精密仪器,应用激光原理对高速运动物体进行测定。可测定运动物体的总量,大小,强度,和运动速度。它的优越性能尤其表现在对微小物体的测定,测定对象最小直径达到0.16mm。主要适用于交通控制、气象监测、科学研究、机场观测系统、水文地理学等应用领域。
    可以监测区分下落中的毛毛雨、大雨、冰雹、雪花、雪球以及各种介于雪花和冰雹之间的降水。可以计算各种降雨类型的强度、总量,并且进行必要的分析和校正,做出准确的曲线图。所有的数据都以RS485协议传输,再通过协议转换器转接到其它设备(例如通过RS485/RS232转换器连接到电脑的RS232 COM口上)。
    激光雨滴谱仪几乎不需要保养,它的光学配件性能优越,可以工作在各种恶劣的环境中。激光发射器可以保证长时间的正常使用。特殊的工艺设计排除了外在光源对测定的影响,通过多方面的精心设计对环境的温度和尘土对测定带来的误差作了可靠的补偿。系统有两个数字输出接口还可以连接风速仪、风向标、温湿度传感器等,所有的数据通过激光雨滴谱仪的RS485口输出。
     
     
    系统组成:
    人工降雨模拟器:本体(驱动电机、喷嘴成雨管路系统);本体支撑框架;计量水罐装置(主面板、水罐、流量计等);控制部分(选择开关、定时器等)
    激光微地貌扫描仪:含3米移动横梁(有1.5-4米可选);步进电机;电机控制器;2个激光器;照相机和透镜;电缆;为野外应用设计的便携式电脑盒;为照相机设计的BITFLOW图像采集卡;数据采集与控制软件。
    雨滴谱:独立的全套系统,可选配空气温湿度、风速、风向等环境因子传感器。
    系统还可选配风蚀直接测量系统:自动收集沉降物,自动称重。本系统应用一种带有自动风向控制的集沙系统,收集风沙,电子天平和数据采集器自动记录时间和采集的风沙量,同时还可监测记录风速、风向、温湿度、辐射等气象因子。
           自动沉淀物收集器
           数据采集器
           可选的气象因子传感器(风速、风向、温湿度、雨量、辐射等)
           供电装置,电池和太阳能板
           机箱、支架
           Windows版本的软件
     
     
     
    技术指标:
    模拟降雨器:

     

     
             地貌照片

    原理:振荡式

    雨强范围:50-100毫米/小时
    雨滴的大小和强度可控
    激光地貌仪:
    水平步进分辨率:0.5mm
    垂直高度分辨率:0.5mm
    水平测量距离:3.95m
    每分钟测量380个剖面
    2D CCD 照相机同时采集地表照片
    雨滴谱:
    操作原理:785nm激光,最大0.5mW 光学电源
    测量粒径范围:0.16….8 mm
    粒子速度范围:0.2 … 20 m/s

     

     
              雨滴谱

    降雨降雪等级区分度:> 97 %

    最小强度:0.005 mm/h 毛毛雨
    最大强度:250 mm/h
    测定区域:46 cm2 (23 x 2.0 cm)
    供电:24 V AC /750 mA,或230 VAC
    数据输出:RS485 1200…115200 Bd, 全双工,适配器24 V DC 1 mA
    操作环境:-40…+70°C; 0 ..100% rH(可选 –60…+70°C; 0…100%rH)
    防护等级:IP 65
    风蚀自动测量系统:
    测量间隔:5 mins
    精度:0.1g
    测量范围:0-1200g
    通讯端口:COM
    RAM内存容量:可连续监测80天
     
    产地:美国
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