[实用新型]一种自动降雨量监测记录及雨水采样装置

说明书

本实用新型公开了一种自动降雨量监测记录及雨水采样装置，主要包括降雨量监测系统、采样系统、PLC控制及显示系统。雨水经雨量口进入雨量管，由压力传感器感应出液位高度，并将信号实时传送至所述PLC控制及显示系统；当雨量管液位高度达到设定的提示采样液位间隔的整数倍时，所述PLC控制及显示系统的报警灯自动开启，所述采样系统接收PLC控制及显示系统的采样指令，常闭式电磁阀自动打开5～10s后关闭，采样斗中的雨水全部进入标准采样瓶，人工更换标准采样瓶并关闭报警灯，完成一次采样，系统自动进入下一采样周期。本实用新型具有自动化程度高、精度高、采样及时、操作简单等优点，能够满足生产和科研的需要。

技术领域

本实用新型属于降雨量监测及雨水采样技术领域，具体是涉及一种自动降雨量监测记录及雨水采样装置。

背景技术

雨水作为一种很有价值的水资源，对其加以利用具有节约水资源、减缓洪涝灾害、补充地下水、控制径流污染和改善城市生态环境等多重意义。而准确监测雨水水质是合理利用雨水资源、有效管控城市径流污染的重要前提。国内外许多学者都对不同下垫面的径流雨水水质进行了研究，但对天然雨水的水质随降雨过程变化情况的研究极少，究其主要原因是人工依据降雨量连续采集雨水样品实际操作困难，且存在较大的误差和随机性。而雨量计只能记录降雨量而不能同时实现设定某一降雨量间隔的情况下进行天然雨水的分段采集。因此，一种既能连续自动记录降雨量，又能准确在设定某一降雨量间隔的情况下自动进行雨水采样的系统是必不可少的。本专利特此提出了一种新型自动降雨量监测记录及雨水采样系统。

实用新型内容

本实用新型针对在研究天然雨水水质随降雨量变化的过程中，人工依据降雨量变化进行采样实际操作困难，缺乏准确性和及时性，设计了一种既能自动精确记录降雨量又能在设定某一降雨量间隔的情况下自动采集雨水样品的系统。本实用新型集降雨量监测记录与雨水样品的采集于一体，具有记录准确、采样及时、操作简便、快捷等优点。

本实用新型采用如下技术方案：一种自动降雨量监测记录及雨水采样装置，主要包括降雨量监测系统、采样系统、可编程逻辑控制器PLC控制及显示系统三部分；

所述降雨量监测系统包括雨量口、雨量管、气泡水平仪、三脚架和压力传感器；雨水经雨量口进入雨量管，由压力传感器感应出液位高度，并将信号实时传送至所述PLC控制及显示系统；当雨量管液位高度达到PLC控制及显示系统设定的提示采样液位间隔的整数倍时，所述PLC控制及显示系统自动开启报警灯并将采样信号实时传送至采样系统；

所述采样系统包括采样斗、采样平台、常闭式电磁阀、照明灯、排水管、排气孔及标准采样瓶；所述采样系统根据PLC控制及显示系统的采样指令，常闭式电磁阀自动打开5～10s后关闭，采样斗中的雨水全部进入标准采样瓶，人工更换标准采样瓶并关闭报警灯，完成一次采样，系统自动进入下一周期连续采样；

所述PLC控制及显示系统包括主控制模块、人机界面和供电电源；所述主控制模块实时接收压力传感器的输入信号和人机界面上设定的指令，将信号计算转换为PLC控制及显示系统所需的数据后输出给人机界面；所述人机界面为系统操作面板，包括报警灯、常闭式电磁阀控制旋钮、照明灯控制旋钮、USB接口和系统控制及显示窗口；所述供电电源为整个系统提供稳定的电力支持；

进一步地，在上述方案中，所述降雨量监测系统、采样系统、PLC控制及显示系统采用分体化设计。所述降雨量监测系统、采样系统位于室外，所述PLC控制及显示系统位于室内或帐篷内。

进一步地，在上述方案中，所述气泡水平仪设置于三角架上端平面，雨量口、雨量管和压力传感器依次连接且与三脚架上端平面垂直，三角架与雨量管衔接，用于将雨量口、雨量管和压力传感器垂直固定；所述压力传感器感应的液位高度为降雨量的10～15倍。

进一步地，在上述方案中，所述压力传感器具有高精度和高灵敏度，可以按照系统设定指令实时监测并将液位高度转换为电信号发送给PLC控制及显示系统。