一种自动感应分时段雨水采集器制造技术

本实用新型专利技术提供一种自动感应分时段雨水采集器，包括上端设有开口的箱体，以及设置在箱体内的降水采集装置、储水装置和动力装置。储水装置包括旋转架和数个采集瓶，旋转架水平方向可旋转的固定在箱体内，采集瓶均匀分布在旋转架上。降水采集装置包括十字漏斗，十字漏斗由两个垂直交叉中部连接在一起的漏斗组成，十字漏斗可在竖直平面往复旋转进行两漏斗的交替使用。对应十字漏斗中水平方向两侧各设一个风机，用于吹干漏斗。动力装置包括时间控制器、旋转架电机和十字漏斗电机。箱体外还设有雨水传感器，用于采集下雨信息输出给动力装置，由时间控制器控制旋转架电机、十字漏斗电机、风机启动与关闭，能一次分时段采集降水，减少人力劳动。

【技术实现步骤摘要】
一种自动感应分时段雨水采集器
本技术一种自动感应分时段雨水采集器，主要用于大气和水文科学中降水稳定同位素研究，也可应用于降水的化学成分分析。
技术介绍
稳定同位素是自然水体的重要组成，同位素分馏现象发生在自然界水循环的每一个环节中，且非常敏感地响应环境的变化。降水中稳定同位素可作为水汽源的自然示踪或利用其变化来反演大气过程，能在一定程度上反映天气气候与区域性特征。合理并高分辨率地采集降水样品并检测同位素及化学组成是大气水文科学的重要发展方向。现有的人工和自动降水采样器无论结构复杂与否，都是一定时间内的混合样（陈衍婷等，2016；毛庆亚等，2017；胡月等2019），差别仅在样品蒸发与外界污染的防止上（陆彦玮等，GO1N1/10(2003.01)），要想获取等时间间隔的降水事件样品需要繁琐的人工操作，难以适用长时间降水事件的采样工作，尤其是短时间内的多次降水事件必然造成样品的混合。而现在包括IAEA/GNIP在内都逐渐开展降水事件的同位素观测，这对更好的分析水汽来源和传输路径有极大帮助。同时因局地气象条件的变化，在分析温度和降水量效应的过程中因样品本质上是对降水量的加权平均存在难以克服的问题。在降水稳定同位素研究领域，IAEA的GNIP及中国CHNIP项目多是采集一个月的降水后进行同位素分析，实际上包含了若干次的降水事件，测得的是对该月降水量加权平均的同位素值。虽然也有研究采集降水事件，但也仅是整个降水事件，不利于分析整个降水过程中的同位素变化，也就是说难以从降水事件的尺度上分析各同位素效应。而本设备采用雨水自动感应器来启动采样装置，采集器和储样器都受电路控制，避免了后续降水的污染且整个装置都几乎密封在外壳内减少了水分的蒸发与扩散。更重要的由于采用的定时器控制，该设备能采集30-120min间隔的独立样品，结合自动气象站的同步观测，实现对“真实”的同位素效应的分析研究。陈衍婷，杜文娇，陈进生，等，厦门地区大气降水氢氧同位素组成特征及水汽来源探讨，环境科学学报，2016，36（2）：667-674毛庆亚，王建力，王家录，等，贵州安顺与重庆北碚大气降水中δＤ和δ18Ｏ特征分析，西南大学学报（自然科学版），2017，39（2）：114-120胡月，刘国东，孟玉川，等，成都次降水稳定氢氧同位素特征及水汽来源分析，环境科学，2019，40（3）：1179-1187陆彦玮，司炳成，靳静静，等，技术专利:一种降水同位素样品采集测量仪，CN206038353U。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供一种分时段雨水自动采集器。本技术的具体技术方案如下：一种自动感应分时段雨水采集器，包括包括上端设有开口的箱体，以及设置在箱体内的降水采集装置、储水装置和动力装置；所述储水装置包括旋转架和数个采集瓶，所述旋转架水平方向可旋转的固定在箱体内，所述采集瓶设置在旋转架上且均匀分布在以旋转架旋转轴为圆心的圆上；所述降水采集装置包括十字漏斗，所述十字漏斗包括两个垂直交叉且中部连接在一起的漏斗，两漏斗连接处向外延伸设有旋转轴，所述十字漏斗可绕旋转轴在竖直平面往复旋转进行两漏斗的交替使用；对应十字漏斗中水平方向两侧各设一个风机，用于吹干旋转至水平位置的漏斗；所述动力装置包括时间控制器、旋转架电机和十字漏斗电机，所述旋转架电机与旋转架传动连接，十字漏斗电机与十字漏斗的旋转轴传动连接；箱体上端还设有雨水传感器，用于采集降雨信息输出给动力装置，由时间控制器控制旋转架电机、十字漏斗电机、风机启动与关闭。进一步地，所述旋转架均匀设有3-8组支架，对应设置3-8个采集瓶，每次旋转固定角度（一般将圆周均分，每次旋转至下一个采集瓶，如3个采集瓶时，每次旋转120度角）后，一个采集瓶对应位于箱体开口处采集雨水。进一步地，所述旋转架均匀设有四组支架，对应设置四个采集瓶。进一步地，所述旋转架均匀设有六组支架，对应设置六个采集瓶。进一步地，所述采集瓶上设有刻度。进一步地，所述时间控制器包括十字漏斗控制电路、旋转架控制电路和风机控制电路，其中：十字漏斗控制电路主要包括雨水接通开关、延时继电器K0、时间继电器K1-K2、变压器T1-T2、继电器K4-K7和十字漏斗电机M1；旋转架控制电路主要包括时间继电器K3、变压器T3、和旋转架电机M2，所述时间继电器K3与雨水接通开关连接；风机控制电路主要包括风机M3和风机M4，风机M3和风机M4分别与雨水接通开关连接。进一步地，所述箱体包括底板、侧壁和上盖，所述上盖包括倾斜面，所述开口位于上盖中心位置，所述雨水传感器设置在所述倾斜面上。进一步地，所述侧壁上设有侧壁开口，所述侧壁开口处设有可覆盖侧壁开口的盖板，所述盖板铰接在侧壁上。进一步地，所述底板下方设有滚轮。进一步地，所述漏斗入液口大于所述箱体上端的开口，所述漏斗的出液口小于所述采集瓶的瓶口。本技术相比现有技术具有如下技术效果：本技术利用定时控制器控制降水的采集和储存装置，做到分时段采集降水，避免了采样器本身对样品的污染。本技术采用了雨量感应器能够自动采集一次降水事件，且能采集一次降水过程中不同时间段的样品，以达到分析同位素效应的目的，设备可完全取代人工收集，从根本上解决研究同位素效应过程中的难题。附图说明图1为实施例一中自动感应分时段雨水采集器结构示意图（也作摘要附图）；图2为图1的左视图；图3为实施例一储水装置示意图；图4为实施例三箱体示意图；图5为实施例四箱体示意图；图6为实施例二十字漏斗控制电路图；图7为实施例二储水装置及风机控制电路图；图8为实施例二储水装置示意图；图中：1-降水采集装置、11-第一漏斗、12-第二漏斗、2-储水装置、21-旋转架、22-采集瓶、31-上盖、32-侧壁、33-底板、34-盖板、35-滚轮。具体实施方式实施例一如图1和图2所示，本实施例的自动感应分时段雨水采集器，用于分时段采集雨水以分析整个降水过程中的同位素变化，包括箱体和安装在箱体内的降水采集装置1、储水装置2和动力装置。箱体上端设有开口，用于接收雨水。动力装置包括时间控制器、旋转架电机M2和十字漏斗电机M1。雨水传感器安装在箱体上端，用于感应雨水，在感应到降水后接通电路，以启动采集器开始收集雨水，在降雨结束后，雨水传感器可以及时切断电路。如图3所示，储水装置2包括旋转架21和四个采集瓶22，旋转架2设有四个支架，呈十字形，旋转架21通过旋转架电机M2驱动转动，在水平方向上转动，四个收集瓶22均匀分布在以旋转架21旋转轴为圆心的圆上，即分布在十字形旋转架21的四个支架上，每次旋转固定角度（4个采集瓶，每次旋转90度角）。降水采集装置1包括十字漏斗、风机M3和风机M4。十字漏斗包括第一漏斗11和第二漏斗12，两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动感应分时段雨水采集器，包括上端设有开口的箱体，以及设置在箱体内的降水采集装置、储水装置和动力装置，其特征在于：/n所述储水装置包括旋转架和数个采集瓶，所述旋转架水平方向可旋转的固定在箱体内，所述采集瓶设置在旋转架上且均匀分布在以旋转架旋转轴为圆心的圆上；/n所述降水采集装置包括十字漏斗，所述十字漏斗包括两个垂直交叉且中部连接在一起的漏斗，两漏斗连接处向外延伸设有旋转轴，所述十字漏斗可绕旋转轴在竖直平面往复旋转进行两漏斗的交替使用；对应十字漏斗中水平方向两侧各设一个风机，用于吹干旋转至水平位置的漏斗；/n所述动力装置包括时间控制器、旋转架电机和十字漏斗电机，所述旋转架电机与旋转架传动连接，十字漏斗电机与十字漏斗的旋转轴传动连接；/n箱体上端还设有雨水传感器，用于采集降水信息输出给动力装置，由时间控制器控制旋转架电机、十字漏斗电机、风机启动与关闭。/n

【技术特征摘要】
1.一种自动感应分时段雨水采集器，包括上端设有开口的箱体，以及设置在箱体内的降水采集装置、储水装置和动力装置，其特征在于：
所述储水装置包括旋转架和数个采集瓶，所述旋转架水平方向可旋转的固定在箱体内，所述采集瓶设置在旋转架上且均匀分布在以旋转架旋转轴为圆心的圆上；
所述降水采集装置包括十字漏斗，所述十字漏斗包括两个垂直交叉且中部连接在一起的漏斗，两漏斗连接处向外延伸设有旋转轴，所述十字漏斗可绕旋转轴在竖直平面往复旋转进行两漏斗的交替使用；对应十字漏斗中水平方向两侧各设一个风机，用于吹干旋转至水平位置的漏斗；
所述动力装置包括时间控制器、旋转架电机和十字漏斗电机，所述旋转架电机与旋转架传动连接，十字漏斗电机与十字漏斗的旋转轴传动连接；
箱体上端还设有雨水传感器，用于采集降水信息输出给动力装置，由时间控制器控制旋转架电机、十字漏斗电机、风机启动与关闭。


2.根据权利要求1所述的自动感应分时段雨水采集器，其特征在于：所述旋转架均匀设有三至八组支架，对应设置三至八个采集瓶，每次旋转固定角度后，一个采集瓶对应位于箱体开口处采集雨水。


3.根据权利要求2所述的自动感应分时段雨水采集器，其特征在于：所述旋转架均匀设有四组支架，对应设置四个采集瓶。


4.根据权利要求2所述的自动感应分时段雨水采集器，其特征在于：所述旋转架均匀设有六组支架，对应设置六个采集瓶。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈中笑，王思雯，韦销蔚，刘鉴莹，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32