本发明专利技术涉及一种干旱半干旱区降尘采样装置，包括固定支架、安装在固定支架上的降尘桶和安装在降尘桶上的友好型防鸟粪装置；所述友好型防鸟粪装置的底端与降尘桶的顶端固定连接，在降尘桶内部设有第一滤网和第二滤网，第一滤网位于第二滤网的上方。本发明专利技术具有结构简单、取样方便等优点，适用于干旱、半干旱区多种条件下的科研与大气降尘监测，通过合理的设置，不仅为鸟类提供站立歇息之处，又避免鸟类粪便排入降尘桶内；利用双层滤网将昆虫及较大体积的植物残体过滤，提高收集降尘物质的纯度；同时又具有消减涡流，避免二次起尘的功能，抑制降尘物质逃逸，提高降尘收集效率与纯度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种应用于自然条件下科研或环境监测的大气降尘取样的装置，具体涉及一种干旱半干旱区降尘采样装置。
技术介绍
用降尘桶收集大气降尘和风沙物质，是开展大气科学研究和环境质量检测的基本手段，是对降尘物质进行粒径、矿物组成及来源分析研究的基础。但是，目前国内和国际上均无统一标准的降尘采样器，且主要面临两个方面的问题：①由于缺少防护措施，经常会有鸟在降尘桶边沿栖落，导致在采集降尘的过程中常常会有鸟粪混入降尘样品中，同时会有树叶、昆虫、花絮、枯草等杂质落入，将会对降尘通量、物质组成造成一定的影响，尤其是夏天高温发酵，可能导致样品分析受到杂质影响，无法保证组成及粒径的准确性。②由于空气气流在降尘桶内形成局部湍流，可将降尘桶底部沉积的颗粒物质卷起、挟带，形成降尘桶内的二次起尘，导致所收集的降尘物质逃逸，无法精确获得大气降尘量，收集效率降低同时无法保证降尘量结果的准确性。因此，如何防止鸟粪等杂质落入降尘桶内，并抑制降尘桶的二次起尘，提高收集效率和降尘物质组成分析的准确性，是一个亟待解决的技术问题。目前我国的降尘桶主要采用GB/T15265-94提出环境空气降尘采样器规格为内径15±0.5cm，高度30cm的圆柱体；国际上基本采用内径20cm，高度40cm的圆柱体。主要采用湿法或降尘桶底部放置玻璃球的干法收集。但湿法收集不适于野外长期工作，干法收集操作不便，收集效率可能不足50％，
两种方法均存在一定的不足。现有技术中，一般采用银针或侧夹的方式进行防鸟粪。例如：一种降尘防鸟粪装置，由塑料圈和银针组成，银针针尖略高于降尘桶缸口，该装置能有效防止鸟类在防尘缸上站立、歇息，从而避免了降尘桶内鸟粪的发生，但从动物保护方面容易将鸟类刺伤，同时取样时也易于将人划伤，操作不便。在防鸟型侧夹降尘采样装置中，装置由降尘桶、顶部设有锯齿防鸟装置和侧夹装置(配有驱动装置)，同样该装置配有的锯齿容易伤害到鸟类，同时侧夹的驱动装置在野外的风沙和雨水的作用下生锈后失去其装置的驱动功能，进而起不到防鸟的作用。现有技术的降尘桶一般是常规的桶状结构，起不到防杂质避免二次起尘的作用。对于过滤网的设置方面，为了防止降尘桶二次起尘，有的采用蜂窝状消能滤网，由于该滤网是直接放在降尘桶的底部，不能防止鸟粪等杂质，同时蜂窝状滤网对于降尘后清除尘土造成一定的困难，取样效率低。有的采用顶部滤网、降尘桶、底部滤网、塞子和固定支架组合的方式，上述的装置均起不到防鸟粪等杂质的作用，同时在降尘桶顶部设置滤网，反而干扰降尘过程，进而影响降尘物质粒径组成和收集效率。另外，还有一种全自动降尘采集器，由于需要降水传感器和供电设施，设计复杂，并不适合长期野外观测，且成本较高。鉴于现有技术存在的一些不足，有必要专利技术一种采样便捷、能够消减涡流抑制降尘桶内二次起尘、且防鸟粪、昆虫等防杂质的新型降尘采样装置，以进一步完善降尘采样，统一规格。
技术实现思路
鉴于现有技术所存在的问题，针对大气降尘采样效率及相关理化性质分析问题并验证，本专利技术提供一种干旱半干旱区降尘采样装置，具有结构简单、
操作方便、可防止鸟粪等杂质、消减涡流并抑制降尘桶内二次起尘的优点。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种干旱半干旱区降尘采样装置，包括固定支架、安装在固定支架上的降尘桶和安装在降尘桶上的友好型防鸟粪装置；所述友好型防鸟粪装置的底端与降尘桶的顶端固定连接，采集的样品经友好型防鸟粪装置进入到降尘桶内；在降尘桶内部设有两层滤网，分别为第一滤网和第二滤网，第一滤网位于第二滤网的上方。本专利技术的有益效果是：该采样装置由友好型防鸟粪装置、降尘桶、降尘桶内消减涡流且防杂质滤网、固定支架组成，可根据实验目的进行大气降尘采样。采用友好型防鸟粪装置，并不设置针、夹子等结构，不仅能够避免伤害鸟类，而且能够防止鸟粪落入降尘桶内。降尘桶用于采集样品，在降尘桶内设置双层滤网，利用双层滤网将昆虫及较大体积的植物残体过滤，提高收集降尘物质的纯度，同时，万一有鸟粪落入降尘桶中，滤网还能起到二次截留的作用。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述友好型防鸟粪装置的顶部呈圆圈状，所述友好型防鸟粪装置的顶部直径大于降尘桶的顶部的直径，且所述友好型防鸟粪装置的顶部与降尘桶的顶部的直径差为22-32cm。进一步，所述友好型防鸟粪装置的顶端与降尘桶的顶端在竖直方向上的距离为5-8cm。采用上述方案的有益效果是：专利技术人在研究的过程中进行了大量的调研，经研究发现，野外的大型鸟类(主要为喜鹊和乌鸦)，鸟抓与拉屎部位的水平距离为9-13cm，体型长度28-40cm，站立高度10-17cm。在降尘桶顶端设立友好型防鸟粪装置，既为鸟类提供在防尘缸上方站立、歇息点，又避免将鸟粪落入降尘桶。通过将直径差设为22-32cm，利用供鸟站立的圆圈与降沉桶的内径差将鸟粪排到降尘桶外。将高度差设为5-8cm，让鸟类在降尘桶上边缘与防鸟粪装置之间自由站立较为困难，没有安全感，迫使鸟类尽量选择站在圆形防鸟粪装置圈上，既为鸟类提供站立歇息之处，利用又避免鸟类粪便排入降尘桶内。即使有部分鸟粪落入，降尘桶内的双层滤网也可将其大部分截留。进一步，所述第一滤网和第二滤网均水平设置，所述第一滤网和第二滤网之间的距离为3-8cm。进一步，所述第一滤网距离降尘桶底部的距离为10-20cm，所述第二滤网距离降尘桶底部的距离为7-12cm。采用上述进一步方案的有益效果是：。专利技术人在研究中综合考虑了降尘桶内双层滤网放置高度、双层滤网合理放置间距的消减涡流效果及干旱区降水等特点，最终确定了滤网的搁置高度，通过合理的设置，既能利用双层滤网将下部空间与外界气流相对阻隔，起到消减涡流，抑制降尘桶内二次起尘，阻止降尘物质的逃逸提高收集效率，又能防止滤网截留的昆虫、树叶等杂质在降雨后与降尘物质浸泡，影响降尘物质分析的准确性。干旱区年降雨量小于200mm，半干旱区降雨量为200mm-400mm之间，蒸发量是降雨量的5-10倍，且降水比较集中，集中于7-9月份。根据全国气象防灾减灾标准化技术委员会编制的《降水量等级》国家标准规定：24h内的降雨量称之为日降雨量，凡是日雨量在10mm以下称为小雨，10.0-24.9mm为中雨，25.0-49.9mm为大雨，暴雨为50.0-99.9mm，大暴雨为100.0-250.0mm。在干旱、半干旱区日降雨量大于50mm很少见，日降雨量大于100mm为50年一遇。干旱、半干旱地区大于起沙风速的风主要集中于
5-9m/s之间，约占起尘风速的89.2％-96.7％。专利技术人在干旱和半干旱地区进行了大量的实验，意外地发现当第一层滤网距离降尘桶底部为10-20cm时，第二层滤网距离降尘桶底部为7-12cm，双层滤网之间的距离为3-8cm，降雨后一般可自然蒸发掉桶内的降雨量，这样降雨后不会将滤网过滤的杂质与降尘物质浸泡混合，影响降尘数据分析的准确性。专利技术人在研究中利用吹风机在降尘桶上方45°角模拟自然风，风速为10.4m/s，在降尘桶底部放置收集的降尘物质，通过调节双层滤网的间距测试其消能效果，最后意外的发现，当双层滤网之间的距离为3-8cm时，效果最好。通过合理的设置滤网的放置高度等参数避免了降雨后将滤网截留的杂质与降尘物质浸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种干旱半干旱区降尘采样装置，其特征在于，包括固定支架(4)、安装在固定支架(4)上的降尘桶(2)和安装在降尘桶(2)上的友好型防鸟粪装置(1)；所述友好型防鸟粪装置(1)的底端与降尘桶(2)的顶端固定连接,采集的样品经友好型防鸟粪装置(1)进入到降尘桶(2)内；在降尘桶(2)内部设有两层滤网(3)，分别为第一滤网(31)和第二滤网(32)，第一滤网(31)位于第二滤网(32)的上方。
【技术特征摘要】
1.一种干旱半干旱区降尘采样装置，其特征在于，包括固定支架(4)、安装在固定支架(4)上的降尘桶(2)和安装在降尘桶(2)上的友好型防鸟粪装置(1)；所述友好型防鸟粪装置(1)的底端与降尘桶(2)的顶端固定连接,采集的样品经友好型防鸟粪装置(1)进入到降尘桶(2)内；在降尘桶(2)内部设有两层滤网(3)，分别为第一滤网(31)和第二滤网(32)，第一滤网(31)位于第二滤网(32)的上方。2.根据权利要求1所述一种干旱半干旱区降尘采样装置，其特征在于，所述友好型防鸟粪装置(1)的顶部呈圆圈状，所述友好型防鸟粪装置(1)的顶部直径大于降尘桶(2)的顶部的直径，且直径差为22-32cm。3.根据权利要求1所述一种干旱半干旱区降尘采样装置，其特征在于，所述友好型防鸟粪装置(1)的顶端与降尘桶(2)的顶端的在竖直方向上的距离为5-8cm。4.根据权利要求1所述一种干旱半干旱区降尘采样装置，其特征在于，所述第一滤网(31)和第二滤网(32)均水平设置，之间的距离为3-8cm。5.根据权利要求4所述一种干旱半干旱区降尘采样装置，其特征在于，所述第一滤网(31)距离降尘桶(2)底部的距离为10-20cm，所述第二滤网(32)距离降尘桶(2)底部的距离为7-12cm。6.根据权利要求1所述一种干旱半干旱区降尘采样装置，其特征在于，第一滤网(31)的孔径大于第二滤网(32)的孔径，所述第一滤网(31)的孔径为2-5mm，第二滤网(32)的孔径为1-4mm。7.根据权利要求1-6任一项所述一种干旱半干旱区降尘采样装置，其特征在于，所述友好型防鸟粪装置(1)的顶部为鸟站立圆圈(11)，友好型防鸟粪装置(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭建英，李锦荣，尹瑞平，杨志勇，刘铁军，何京丽，张欣，邢恩德，
申请(专利权)人：水利部牧区水利科学研究所，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15
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