CN103743600B - 一种分时段雨样自动采样器 - Google Patents
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Abstract
一种分时段雨样自动采样器，汇集漏斗安装在仪器顶盘的中部，仪器顶盘安装在筒的顶部，电磁阀、压力传感器、转动装置与电源及控制系统相连接，采样瓶托盘安装在筒中，采样瓶位于采样瓶托盘上，空心旋转轴位于筒的中心，旋转筒与空心旋转轴相连接，转动装置与空心旋转轴相连接，汇集漏斗的出水口位于旋转筒的正上方，管与旋转筒相连接，管的出水口位于采样瓶的正上方，汇集漏斗中靠近出水口的地方安装有压力传感器、电磁阀，压力传感器位于电磁阀的上方，管中安装有电磁阀，空心旋转轴中安装有电磁阀。本发明结构简单，能自动定时、准确的收集雨样，环保节能。
Description
技术领域
本发明涉及一种降雨采样装置，特别涉及一种可以自动进行采样的采样器，能采集不同时段降雨雨样的分时段雨样自动采样器。属于水文实验领域。
技术背景
目前，市场上还没有一种针对于降雨雨样的采样仪器。在水文研究方向上，对降雨的研究已经从最初的量的研究逐步拓展到样的研究。另外，由于环境污染的加剧，关于雨水中污染物的浓度变化的研究越来越得到人们的关注。目前为止，水文实验与气象方向关于雨水中污染物含量的研究都采用人工采样的方式，工作量大，不确定因素较多。另外，在一些偏远地区，关于降雨样本的研究采样困难，急需一种可以自动运作采集降雨样品的仪器。
CN102680282A的文献公布了一种降水自动采样器，包括采样瓶、采样瓶传感器、压力传感器、测漏斗、集雨漏斗、盖子、旋转电机、举杆、举杆电机、注水机构等。由于输水杆与连接导管活动连接，就现有技术而言，简单的结构不能在注水时输水杆与连接导管密封连接，也就是说注水机构在注水时由于输水杆与连接导管不能密封连接而使得水从输水杆与连接导管的连接处漏出，从而不能准确测量雨量。该结构太复杂。采样器内没有计时器以实现定时分时段采样。
发明内容
本发明的目的就在于针对以上技术问题，提供一种结构简单的分时段雨样自动采样器。
一种分时段雨样自动采样器，包括筒、仪器顶盘、汇集漏斗、压力传感器、管、转动装置、采样瓶、电源、控制系统，汇集漏斗安装在仪器顶盘上，仪器顶盘安装在筒的顶部，管的出水口位于采样瓶的正上方，压力传感器、转动装置与电源及控制系统相连接，其特征在于：还包括第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、旋转筒、空心旋转轴、采样瓶托盘，采样瓶托盘安装在筒中，采样瓶位于采样瓶托盘上，采样瓶托盘的中心设置有第二孔，筒的筒底的中心开有第三孔，空心旋转轴位于采样瓶托盘中心的第二孔和筒的筒底中心的第三孔中，旋转筒的底部的中心开有出水孔，旋转筒通过出水孔与空心旋转轴的进水口相连接，转动装置与空心旋转轴相连接，汇集漏斗的出水口位于旋转筒的正上方，管的进水口与旋转筒相连接，管内壁的下端与旋转筒内部的底部处于同一水平线，压力传感器、第一电磁阀安装在汇集漏斗上靠近出水口的地方，压力传感器位于第一电磁阀的上方，第二电磁阀安装在管中靠近管的进水口处，第三电磁阀安装在空心旋转轴中靠近空心旋转轴的进水口处，第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀与电源及控制系统相连接，控制系统内含计时器。
优选地：还包括太阳能电板，电源为蓄电池，太阳能电板和蓄电池通过导线相连接。
优选地：转动装置为电机，电机通过传动机构与空心旋转轴相连接。
优选地：还包括采样瓶固定盘，采样瓶固定盘安装在筒中且位于采样瓶托盘的上方，采样瓶固定盘中心开有第一孔，空心旋转轴位于采样瓶固定盘中心的第一孔中，采样瓶固定盘沿圆周方向均匀排列有通孔，采样瓶位于通孔中。
有益效果：
1、采用计时器，根据需要设定采样间隔时间；
2、自动定时收集雨样，无需人为看管；
3、设备所需电力由蓄电池供给，蓄电池储电来自太阳能，环保节能；
4、能准确的采集水样；
5、把空心旋转轴作为排水管，简化了结构。
附图说明
图1是采样器的示意图。
图2是采样器立体结构示意图。
图3是采样瓶固定盘示意图。
图4是采样瓶托盘示意图。
图5是筒底示意图。
附图标记名称如下：1、汇集漏斗；2、柱子；3、旋转筒；4、采样瓶；5、旋转轴；6、转动装置；7、仪器顶盘；8、采样瓶固定盘；9、采样瓶托盘；10、筒底；11、第一电磁阀；12、第二电磁阀；13、第三电磁阀；15、管；16、筒；17、第一孔；18、第二孔；19、通孔；20、第三孔。
具体实施方式
一种分时段雨样自动采样器。仪器顶盘7安装在筒16的顶部，仪器顶盘7与筒16密封连接，汇集漏斗1安装在仪器顶盘7的中部，仪器顶盘7与汇集漏斗1盖在筒16的顶部，防止灰尘落入筒16内。压力传感器、第一电磁阀11安装在汇集漏斗1的下部，压力传感器位于第一电磁阀11的上方且位于汇集漏斗1的内壁上，也就是说压力传感器、第一电磁阀11安装在汇集漏斗1上靠近出水口的地方。筒16的筒底10的中心开有第三孔20，空心旋转轴5的出水口位于第三孔20中。电机安装在筒16的底部，也就是说电机安装在筒16的筒底10上。采样瓶托盘9安装在筒16中，采样瓶4位于采样瓶托盘9上，采样瓶托盘9安装在电机的上方，采样瓶托盘9的中心设置有第二孔18，空心旋转轴5位于第二孔18中。采样瓶固定盘8安装在筒16中且位于采样瓶托盘9的上方，采样瓶固定盘8中心开有第一孔17，空心旋转轴5位于第一孔17中，采样瓶固定盘8沿圆周方向均匀排列有6个通孔19，通孔19的直径稍大于采样瓶的直径，6个采样瓶4分别位于6个通孔19中，也就是说采样瓶4通过通孔19放置在采样瓶托盘9上，并通过通孔19固定采样瓶4。空心旋转轴5位于筒16的中心部位。旋转筒3的底部的中心开有出水孔，旋转筒3通过出水孔与空心旋转轴5的进水口相连接，空心旋转轴5穿过第一孔17、第二孔18、第三孔20，也就是说空心旋转轴5位于第一孔17、18、20中。电机通过传动机构与空心旋转轴5相连接并带动空心旋转轴5旋转。当然电机也可以直接与空心旋转轴5相连接并带动空心旋转轴5旋转，也可以是除电机以外的其他转动装置6。更进一步的电机采用步进电机。传动机构可以是齿轮传动或者其它的公知的传动结构。第三电磁阀13安装在空心旋转轴5中靠近进水口处。旋转筒3为敞口旋转筒。汇集漏斗1的出水口（底部）位于旋转筒3的正上方。管15的进水口与旋转筒3相连接，管15内壁的下端与旋转筒3的底部处于同一水平线，管5为“┐”形状（也可以为“╲”形状），这样就可以使旋转筒3内的水完全流入采样瓶4中，并和第二电磁阀12结合使用，完全避免了现有技术中漏水的问题，能准确的采集该时间段内的水样。管15的出水口位于采样瓶4的正上方，也可以使出水口位于采样瓶4中。第二电磁阀12安装在管15中靠近进水口处。本装置还安装有太阳能电板和蓄电池，在有阳光时通过太阳能电板给蓄电池充电，在没有阳光时蓄电池作为电源使用。压力传感器、第一电磁阀11、第二电磁阀12、第三电磁阀13和电机通过导线和控制装置及蓄电池相连接。由于空心旋转轴5的转速较慢，所需的力量也较小，而且也只是把汇集漏斗1中的水给排空，即使在排水时旋转空心旋转轴5也不会带来不方便，因此旋转轴5可以使用空心轴而不需要使用实心轴。与现有技术相比本方案不需要单独的排水管，把空心旋转轴5作为排水管，简化了结构。控制系统内含计时器以控制采样器定时采样。
在不下雨时，第一电磁阀11、第二电磁阀12、第三电磁阀13都关闭，以避免灰尘落入采样器中。由于压力传感器位于汇集漏斗1的下部，下雨时，当汇集漏斗1汇集了一定的雨水后，由压力传感器传递信号给控制系统，打开第一电磁阀11和第三电磁阀13，使水进入旋转筒3中，并从空心旋转轴5的空心管中流出，其主要原因是使脏水流走，然后关闭第一电磁阀11和第三电磁阀13。当需要收集雨水时，通过电机带动空心旋转轴5旋转，从而带动旋转筒3旋转，进一步带动管15转动，当管15的出水口位于采样瓶4的瓶口上方时，电机停止转动，打开第一电磁阀11和第三电磁阀13，使汇集漏斗1中的水流走，开始计时时，关闭第三电磁阀13，打开第二电磁阀12，开始收集雨水，当规定的时间到达，关闭第一电磁阀11，经过适当的时间延迟后（等旋转筒3内的水完全流入采样瓶4中后），关闭第二电磁阀12。
Claims (4)
1.一种分时段雨样自动采样器，包括筒（16）、仪器顶盘（7）、汇集漏斗（1）、压力传感器、管（15）、转动装置（6）、采样瓶（4）、电源、控制系统，汇集漏斗（1）安装在仪器顶盘（7）上，仪器顶盘（7）安装在筒（16）的顶部，管（15）的出水口位于采样瓶（4）的正上方，压力传感器、转动装置（6）与电源及控制系统相连接，其特征在于：还包括第一电磁阀（11）、第二电磁阀（12）、第三电磁阀（13）、旋转筒（3）、空心旋转轴（5）、采样瓶托盘（9），采样瓶托盘（9）安装在筒（16）中，采样瓶（4）位于采样瓶托盘（9）上，采样瓶托盘（9）的中心设置有第二孔（18），筒（16）的筒底（10）的中心开有第三孔（20），空心旋转轴（5）位于采样瓶托盘（9）中心的第二孔（18）和筒（16）的筒底（10）中心的第三孔（20）中，旋转筒（3）的底部的中心开有出水孔，旋转筒（3）通过出水孔与空心旋转轴（5）的进水口相连接，转动装置（6）与空心旋转轴（5）相连接，汇集漏斗（1）的出水口位于旋转筒（3）的正上方，管（15）的进水口与旋转筒（3）相连接，管（15）内壁的下端与旋转筒（3）内部的底部处于同一水平线，压力传感器、第一电磁阀（11）安装在汇集漏斗（1）上靠近出水口的地方，压力传感器位于第一电磁阀（11）的上方，第二电磁阀（12）安装在管（15）中靠近管（15）的进水口处，第三电磁阀（13）安装在空心旋转轴（5）中靠近空心旋转轴（5）的进水口处，第一电磁阀（11）、第二电磁阀（12）、第三电磁阀（13）与电源及控制系统相连接，控制系统内含计时器。
2.根据权利要求1所述的采样器，其特征在于：还包括太阳能电板，电源为蓄电池，太阳能电板和蓄电池通过导线相连接。
3.根据权利要求1所述的采样器，其特征在于：转动装置（6）为电机，电机通过传动机构与空心旋转轴（5）相连接。
4.根据权利要求1所述的采样器，其特征在于：还包括采样瓶固定盘（8），采样瓶固定盘（8）安装在筒（16）中且位于采样瓶托盘（9）的上方，采样瓶固定盘（8）中心开有第一孔（17），空心旋转轴（5）位于采样瓶固定盘（8）中心的第一孔（17）中，采样瓶固定盘（8）沿圆周方向均匀排列有通孔（19），采样瓶（4）位于通孔（19）中。
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