[发明专利]一种雪层密度测量装置及用法

说明书

本发明所要解决的问题是简便、高精度地测量雪层密度。一种雪层密度测量装置，包括若干圆筒，若干串接杆，雪铲，推平端，刀片,称重仪，圆筒的外表面沿圆筒母线方向固定设置有串接筒，串接杆穿过串接筒将若干圆筒固定串接，雪铲使用时，水平插入整个圆筒底部，分割圆筒内部积雪与地面；推平端使用时,推入圆筒底部，将内部积雪往上推；刀片使用时，插入圆筒接触面之间，将内部积雪分割开；称重仪用于称量圆筒和内部积雪的重量；圆筒外表面设置有刻度，用于测量积雪深度和每个圆筒所在雪层深度。该装置直接量取不同深度的积雪进行雪层密度的测量，不必挖坑，操作简便；由于圆筒内积雪未受压，其体积和密度保持不变，雪层密度测量精度高。

技术领域

本发明涉及积雪科学研究领域，尤其是积雪科学数据采集中的不同深度雪层密度测量。

背景技术

雪层密度是积雪水文模型、积雪定量遥感中的重要参数，因此，雪层密度测量在积雪科学研究中非常重要。目前，雪层密度测量装置主要有两种，分别是Snow Fork雪特性分析仪和楔形量雪器。

Snow Fork可测量共振频率、衰减度和3分贝带宽等电学参数，并利用这些测量值来精确地计算介电常数，然后通过半经验等式计算雪层密度。存在至少两个问题：1. 雪层密度通过多种电学参数转化而来，测量结果传递误差大；2.当积雪湿度较大、温度较低时，测得的电学参数误差较大，导致计算得到的雪层密度不准确；3.仪器成本高，且不便于高寒山区野外携带。

楔形量雪器，使用时在积雪竖直剖面上，每隔一定积雪深度挖取楔形量雪器容积大小的积雪，然后称重并计算雪层密度。存在至少两个问题：1.积雪挖取时不一定紧贴楔形量雪器，两者之间有空隙,导致挖取的积雪体积与楔形量雪器容积有一定误差；2. 积雪挖取时受压，积雪密度发生变化，导致计算得到的雪层密度不准确。

另外，上述两种雪层密度测量装置，使用时均需要挖坑和竖直剖面，测量过程耗时耗力误差大，急需简便、高精度的雪层密度测量装置。

发明内容

本发明所要解决的问题是简便、高精度地测量雪层密度。

一种雪层密度测量装置，包括若干圆筒，若干串接杆，雪铲，推平端，刀片,称重仪，圆筒的外表面沿圆筒母线方向固定设置有串接筒，串接杆穿过串接筒将若干圆筒固定串接，雪铲使用时，水平插入整个圆筒底部，分割圆筒内部积雪与地面；推平端使用时,推入圆筒底部，将内部积雪往上推；刀片使用时，插入圆筒接触面之间，将内部积雪分割开；称重仪用于称量圆筒和内部积雪的重量；圆筒外表面设置有刻度，用于测量积雪深度和每个圆筒所在雪层深度。

优选地，圆筒横截面积20-100平方厘米，圆筒高度2-5厘米。

优选地，串接杆通过螺栓结构将圆筒固定串接。

优选地，推平端上端为圆柱体,其直径等于圆筒内径,推平端下端为把手。

优选地，雪铲的本体为平面形，其面积大于圆筒横截面积。

优选地，串接筒均匀分布于圆筒外表面，数量为2-4个。

该装置使用方法如下：

a.将整个圆筒竖直插入积雪底部时，用雪铲铲开圆筒一侧积雪，并将雪铲水平插入圆筒底部，将圆筒和内部积雪一起取出，接着清除圆筒外部粘连的积雪；b.观察积雪上端是否与圆筒之间的接触面或者整个圆筒的上端重合，若不重合，用推平端从下往上推积雪，使之重合，并保持推平端的位置不变,读取积雪深度和每个圆筒所在雪层深度；c.保留一根串接杆不动，将其他串接杆从串接筒中抽出，从上往下，用刀片分割圆筒接触面之间的积雪，并将刀片与上部的圆筒一起，沿着保留的串接杆向上将圆筒与内部的积雪一起取出，并在称重仪上称量其整体重量；d.每个圆筒的整体重量减去圆筒本身的重量，即为积雪的重量，积雪重量与圆筒容积的比值，即为该圆筒所在积雪深度的雪层密度。