[发明专利]野外全自动增减雨装置

说明书

技术领域

本发明涉及野外检测仪器领域，具体说是一种野外全自动增减雨装置。

背景技术

野外控制自然降雨的增加或减少，是全球气候变化背景下研究生态系统生物过程和非生物过程对降雨变化响应与适应的主要途径。通过人工添加水量或简单遮拦降雨的手段在相关实验中被大量采用，然而，由于自然降雨特征具有人工几乎不可模拟的特点，且野外环境难以获取能源动力和自然环境恶劣多变的客观现实，加之需要繁重的人力等局限性，使这一手段在相关实验中难以大面积或长期有效控降雨变化。

因此，如何在野外条件下有效控制自然降雨变化，是相关领域实验开展亟待解决的重要技术难题。

发明内容

综上所述，本发明的目的在于提供一种野外全自动增减雨装置。

本发明的目的是通过以下技术来实现的：

一种野外全自动增减雨装置，包括三角固定槽、连接角爪、V型遮雨槽、托杆、连接杆、托架、稳定基座、雨量控制区、引流器、集雨槽、雨水转移管、雨量采集器及其固定架、增雨管和U型托架，还包括植物高度采集器、数据采集仪、数据处理器、雨量采集单元，所述的三角固定槽与稳定基座通过4个连接杆连接；连接杆与三角固定槽之间通过连接角爪连接；三角固定槽上设有V型遮雨槽；V型遮雨槽的一端与引流器连接；引流器的出水口设置于集雨槽上方；集雨槽置于连接杆上端的托架上；集雨槽与雨水转移管连接；雨水转移管与雨量采集器连接；雨量采集器与增雨管连接；增雨管置于U型托架上；雨量采集器置于固定架上；所述的植物高度采集器包括拍照单元、高度测量单元和位置调节单元；所述雨量采集器内壁设有雨量采集单元；高度测量单元与数据采集仪连接；雨量采集单元与数据采集仪连接；数据采集仪与数据处理器之间无线连接。

上述的增雨管两侧设有细小孔。

上述的雨量控制区的边界设有隔板，该隔板垂直插入地下45cm，露出地表5cm。

上述的引流器的开口为漏斗状。

上述的V型遮雨槽和集雨槽均与水平面呈15°的夹角。

上述的雨量采集单元用于测量汇入雨量采集器中的水量，可换算成雨量控制区的实际降雨量；数据采集仪汇总雨量采集器和植物高度采集器所采集的实时数据，数据以时间为数据节点进行汇总，一个时间点或时间段的数据存储在一个数据节点，一个数据节点就是一个表格，最后通过无线网络传输给数据处理器。

上述的拍照单元用于在水平方向上对植物进行拍照；高度测量单元用于测量拍照单元同地表之间的距离；位置调节单元用于调节所述植物高度采集器在升降杆上位置。

上述雨量采集器和植物高度采集器将实时采集的数据分别通过雨量采集单元和高度测量单元发送给数据采集仪，再由数据采集仪通过无线网络传输给数据处理器。

上述位置调节单元对拍照中的植物的顶端位置进行识别，并通过拍照图片中的植物顶端位置同设定的标准位置进行比较，来确定位置调节单元的调节幅度。

本发明的优点及有益效果：

1、本发明的在野外作业时，通过V型遮雨槽截留降雨，以实现减少降雨的控制，V型遮雨槽截留的雨水通过引流器和集雨槽汇入雨量采集器后，被截留的雨水通过增雨管以滴灌的方式渗入土壤，以实现增雨的目的，上述过程利用雨水在自然重力作用下从高向低流动的原理，实现对自然降雨的增加和减少自动控制。

2、本发明采用U型托架用以确保增雨管处于水平状态，使雨量采集器收集的雨水通过增雨管两侧的细小孔均匀入渗土壤，提高了增减降雨控制的均匀性和准确性。

3、本发明在相邻的雨量控制区边界垂直插入隔板，降雨时发生时以防止土壤水分侧渗和径流对控制区的影响。

4、本发明中的连接杆、连接角爪和稳定基座的材料均采用中空的不锈方钢，连接杆外径与连接角爪和稳定基座的内径大小一致，连接杆可插入连接角爪和稳定基座中，并用固定螺栓加固，这种设计使装置在野外组装时无需焊接即可完成，并确保了主支架的稳定性和牢固性，这使本发明装置具有运输、安装和拆卸简便的特点。

5、本发明具有数据自动采集和无线传输功能，可以远程对数据收集和实时监控装置控制降雨状况和植物生长动态。

6、本发明装置为研究降雨变化对生态系统植物个体、种群动态等，以及其它生物过程和非生物过程影响提供了一种技术手段，可广泛应用于生态学、生物学、农业科学等相关学科领域。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中雨量采集器的放大示意图。