[实用新型]一种基于雨量控制的径流样品定时采样器

说明书

技术领域

本实用新型属于环境监测技术领域，具体涉及一种基于雨量控制的径流样品定时采样器。

背景技术

降雨过后，在蔬菜地形成的径流会带走土壤中的部分氮磷等元素，汇集到河流后造成水污染。因而，我们必须要弄清楚菜地的施肥情况以及暴雨过程对径流水质的影响。当前市场上，涉及到这种菜地径流样采集的装置也在不断发展，如申请号为201110254031.6，名称为用于径流水的顺序采样器，公开号为102419270A的专利，可根据用户预定的时间间隔借助控制器控制电致动器单元的操作时间自动且简单地收集相对于时间分割的径流水样品，降雨后，雨水感应器感应到雨水便开始样品的采集，其实对于采集径流水样的话，并不是一下雨就开始采集水样，而是要等土壤湿润并饱和后形成径流才能开始采集；申请号为201010101367.4，名称为一种城市降雨径流自动采样器，公开号为101762409A的专利中，雨水收集到集水漏斗作为之后要采集的径流水样对于菜地径流来说显然不适合，其并未与地表接触形成径流；申请号为201510007735.1，名称为一种轮式地表径流采样装置，公开号为104596800A的专利，提出一种轮式地表径流采样装置，采用轮胎毛细现象以及转动离心力，结合导流器及数控收集器，有效地对极浅地表径流进行收集。这种轮式地表径流采样在菜地中不利于固定采样，并且采样时间段得不到很好地控制；申请号为201510502913.8，名称为一种自动雨水径流收集器，公开号为105136519A的专利，降雨时雨滴降落在雨水传感器的接受面板上时，电路控制模块的单片机判断为有足够雨强的雨水滴落，来控制之后径流水样的采集，并且可以多点同时采样，但是没有分阶段的连续采样，不方便研究该菜地点位径流水样的时间变化情况；申请号为201310630924.5，名称为一种降雨触发式径流自动采样器及其方法，公开号为103698159A的专利，通过降雨触发装置来控制整个采样器启动，在降雨量达到设定值时，PLC控制器可按事先设定步骤和时间间隔依次启动步进电机、水泵和蠕动泵等采集不同时段、不同点位的径流水样品并分配至相应的采样瓶中保存，放在需要采样的河道附近，暴雨期间能自动完成在无人值守的情况下的径流水样采集工作，但是对于菜地等旱地上的径流，暴雨期间雨时下时停，径流的有无也会随之改变，这种采样方式过于依赖雨水感应器，不能很好的处理这种情况，而且对于分时段来说前一段采样管中的径流样会影响下一时间段的径流水样。

研究旱地径流流失规律，需要分阶段、间歇性定时采集初期雨水在菜地形成的径流样品及后期雨水在菜地形成的径流样品。人为采集的话工作量太大，过于繁琐，上述的自动径流采样器，均达不到本研究要求。故此开发一种分阶段，间隙性，并且各时间段径流样互不影响的径流自动采样装置势在必行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提供一种基于雨量控制的径流样品定时采样器。本实用新型所采用的具体技术方案如下:

包括第一雨水感应器、集水槽、集水槽盖、雨水挡片、液位控制孔、第二雨水感应器、直流电机、蠕动泵、液位感应器、转盘、步进电机、电路控制单元、硅胶管和采样器外壳，采样器外壳顶部设有集水槽，集水槽顶部设有上表面呈排水坡度的集水槽盖，集水槽侧壁上开设有液位控制孔，集水槽盖由直流电机驱动旋转，且集水槽盖的旋转路径上设有与电路控制单元相连的第一光电开关和第二光电开关，分别用于控制集水槽盖的转动角度；所述的第一雨水感应器设置于采样器外壳顶部无遮挡区域；所述的液位控制孔的出水口下方的集水槽侧壁上斜靠有第二雨水感应器；第二雨水感应器顶部设置阻挡雨水直接落入第二雨水感应器的雨水挡片；采样器外壳内设有转盘，转盘上周向放置若干水样收集容器，硅胶管一端的出液口置于采样器外侧作为径流样品入口，另一端穿过蠕动泵后置于水样收集容器转动路径的正上方，硅胶管的出液口附近还固定有探测下方水样收集容器中液位的液位感应器；转盘附近安装用于检测取样管是否准确位于硅胶管出液口下方的第三光电开关；高于取样管底部一定高度处安装第四光电开关，用于检测取样管中收集液高度是否接近该高度；转盘旋转过程中，所述的水样收集容器逐个切换至硅胶管的出液口下方；所述的第一雨水感应器、集水槽、第二雨水感应器、直流电机、蠕动泵、液位感应器、光电开关和步进电机均与电路控制单元相连，进行联动控制。