CN108469635B - 一种截面雨量收集装置及截面雨量收集方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种截面雨量收集装置及截面雨量收集方法，其包括截雨托盘、雨量筒、立杆和底座，立杆设置于底座上，在立杆的中部设置有高度调节机构，在立杆的顶部设置有角度调节机构，截雨托盘通过角度调节机构与立杆的顶部固定连接；截雨托盘包括截雨板面积调节机构、雨水收集托板和梯形密闭空管，在雨水收集托板的两侧设置有用于挡雨的直角折边，在雨水收集托板的上表面设置有用于计算截雨面面积的刻度尺，梯形密闭空管通过一根软管与雨量筒连接。该装置可以准确地测定截雨面积的雨量截流，具有结构精巧、简单易用、可操作性强和测定结果准确等优点。配合相应的计算公式，可以准确快速的测出结果，对于科研过程有着较大的现实意义。

Description

一种截面雨量收集装置及截面雨量收集方法
技术领域
本发明属于雨量收集装置技术领域，具体的说是涉及一种截面雨量收集装置及截面雨量收集方法。
背景技术
雨量计是一种测量降水量的装置，其中现有技术中最常用也最原始的雨量计是雨量筒，雨量筒就是一个桶形装置，下方是一个量杯，在降水后测量量杯中的水量就可以换算出降水量。现有技术中这种简易的雨量筒只能粗略的计算降水量，容易受外界因素的干扰，使得测量结果不够精准。现有技术中还有多种高科技雨量计，其可以不用通过收集雨水来测量降水量，比如超声波雨量计、感光雨量计等，其是通过雨滴经过感应装置时的感应来测量降水量的。但是现有技术中的这些高科技雨量计结构复杂，使用起来步骤比较繁琐，对于仪器的防水性能要求较高，使得整体测量仪器的价格昂贵，而且容易损坏。
在植物学研究中，需要对植物的截面雨量进行测定，但是现有技术中并没有相应的测定仪器。目前现有技术中也没有一种仪器能够对低矮灌木的降雨截流量进行检测，不能够对不同形状的灌木降雨截流进行模拟测定。而且现有技术中对于植物在一定风速条件下、单位时间内、特定截雨面积雨量截流的测定方法尚处于空白，既没有相关的计算方法，同时也没有相应的实验设备。
发明内容
本发明为了克服现有技术存在的不足，提供一种结构精巧、简单易用、可操作性强、测定结果准确的截面雨量收集装置及截面雨量收集方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种截面雨量收集装置，其包括截雨托盘、雨量筒、立杆和底座，立杆设置于底座上，在立杆的中部设置有高度调节机构，在立杆的顶部设置有角度调节机构，截雨托盘通过角度调节机构与立杆的顶部固定连接；截雨托盘包括截雨板面积调节机构、雨水收集托板和梯形密闭空管，在雨水收集托板的两侧设置有用于挡雨的直角折边，在雨水收集托板的上表面设置有用于计算截雨面面积的刻度尺，梯形密闭空管通过一根软管与雨量筒连接。
在立杆的上部设置有一个用于模拟风力影响的片状尾翼，在立杆的上部套设有一个与截雨托盘固定连接的轴承，在片状尾翼的中部设置有一根连接杆，片状尾翼通过将连接杆固定在轴承的侧面与立杆活动连接。
立杆包括上段立杆和下段立杆，高度调节机构为设置于下段立杆上部侧面的拧紧螺栓，在上段立杆的下部侧面设置有能够计量高度的刻度尺，上段立杆插设于下段立杆内并由拧紧螺栓固定。
在截雨托盘的下端设置有左右两个连接耳，在立杆的上端于这两个连接耳之间设置有连接架，两个连接耳与连接架通过心轴连接，在连接耳上设置有弧形孔，该弧形孔在以心轴的轴心为圆心的圆上延伸，在连接架上连接有螺杆，该螺杆穿过弧形孔与螺母连接，连接耳于弧形孔的旁侧沿着该弧形孔的延伸方向设置有刻度。
截雨板面积调节机构包括挡雨板和设置于挡雨板两侧的固定螺栓，挡雨板上表面的后半部分为向外延伸的弧形表面。在截面雨量收集装置的雨水收集托板表面涂覆有一层光滑涂层。在雨量筒的内壁上设置有计量刻度。在挡雨板的底面与雨水收集托板接触的部分设置有橡胶面，橡胶面能够防止挡雨板后面的雨通过接触面的缝隙流到前面。
一种利用截面雨量收集装置的截面雨量收集方法，具体包括如下步骤：
(1)将截面雨量收集装置置于地面，调节立杆中部的高度调节机构使截雨托盘与被监测植株高度一致；
(2)调节立杆顶部的角度调节机构调节截雨托盘的角度使截雨托盘与被监测植株的倾斜角度一致；
(3)调节截雨托盘的截雨面积与被监测植株的截雨面积相同，并清空雨量筒，开始记录；
(4)记录截面雨量收集装置相应的高度、切斜角度、截雨托盘的长度值和降雨时间，并采集风速数据；
(5)经过一段时间后，通过测量雨量筒内一个降雨时段的雨水质量就能够得出截面雨量的测量结果。
本发明截面雨量收集方法的截流量计算公式为：截流量＝1*a*cosβ*t/m，公式中1为截雨托盘宽度，a为截雨托盘长度，β为截雨托盘角度，t为时间，m为截雨量。
本发明的有益效果是：对于截雨面积雨量截流的测定，经过实地考察，申请人特发明了本发明中的截面雨量收集装置，该装置可以准确地测定在某风速下单位时间内特定截雨面积的雨量截流。本发明中的截面雨量收集装置具有结构精巧、简单易用、可操作性强和测定结果准确等优点。该装置测定出的各项数据配合本发明中相应的计算公式，可以准确快速的测定出结果，对于科研过程有着较大的现实意义。同时，该装置还弥补了对低矮灌木降雨截流的检测数据的缺失，对于不同形状的灌木降雨截流都可以模拟测定。由于截面雨量收集装置的雨水收集托板表面涂覆有一层光滑涂层，使得雨水收集托板不挂水，让雨水能够完全进入收集瓶中。
附图说明
图1是本截面雨量收集装置的立体结构示意图；
图2是本截面雨量收集装置中截雨托盘的侧面机构示意图；
图3是本截面雨量收集装置中截雨板面积调节机构的结构示意图；
图4是本截面雨量收集装置中高度调节机构的结构示意图；
图5是本截面雨量收集装置的侧面结构示意图；
图6是本截面雨量收集装置中截雨板面积调节机构的立体结构示意图。
图中：1-雨量筒；2-底座；3-高度调节机构；4-固定螺栓；5-雨水收集托板；6-梯形密闭空管；7-软管；8-片状尾翼；9-轴承；10-连接杆；11-上段立杆；12-下段立杆；13-直角折边；14-连接耳；15-心轴；16-弧形孔；17-螺母；18-挡雨板；19-橡胶面。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明作详细描述。
如图1至图6所示，一种截面雨量收集装置，其包括截雨托盘、雨量筒1、立杆和底座2，立杆设置于底座2上，在立杆的中部设置有高度调节机构3，在立杆的顶部设置有角度调节机构，截雨托盘通过角度调节机构与立杆的顶部固定连接；截雨托盘包括截雨板面积调节机构、雨水收集托板5和梯形密闭空管6，在雨水收集托板5的两侧设置有用于挡雨的直角折边13，在雨水收集托板5的上表面设置有用于计算截雨面面积的刻度尺，梯形密闭空管6通过一根软管7与雨量筒1连接。
在立杆的上部设置有一个用于模拟风力影响的片状尾翼8，在立杆的上部套设有一个与截雨托盘固定连接的轴承9，在片状尾翼8的中部设置有一根连接杆10，片状尾翼8通过将连接杆10固定在轴承9的侧面与立杆活动连接。立杆包括上段立杆11和下段立杆12，高度调节机构3为设置于下段立杆12上部侧面的拧紧螺栓，在上段立杆11的下部侧面设置有能够计量高度的刻度尺，上段立杆11插设于下段立杆12内并由拧紧螺栓固定。
在截雨托盘的下端设置有左右两个连接耳14，在立杆的上端于这两个连接耳14之间设置有连接架，两个连接耳14与连接架通过心轴15连接，在连接耳14上设置有弧形孔16，该弧形孔16在以心轴15的轴心为圆心的圆上延伸，在连接架上连接有螺杆，该螺杆穿过弧形孔16与螺母17连接，连接耳14于弧形孔16的旁侧沿着该弧形孔16的延伸方向设置有刻度。截雨板面积调节机构包括挡雨板18和设置于挡雨板18两侧的固定螺栓4，挡雨板18上表面的后半部分为向外延伸的弧形表面。在截面雨量收集装置的雨水收集托板5表面涂覆有一层光滑涂层。在雨量筒1的内壁上设置有计量刻度。在挡雨板18的底面与雨水收集托板5接触的部分设置有橡胶面19，橡胶面19能够防止挡雨板18后面的雨通过接触面的缝隙流到前面。
一种利用截面雨量收集装置的截面雨量收集方法，具体包括如下步骤：(1)将截面雨量收集装置置于地面，调节立杆中部的高度调节机构3使截雨托盘与被监测植株高度一致；(2)调节立杆顶部的角度调节机构调节截雨托盘的角度使截雨托盘与被监测植株的倾斜角度一致；(3)调节截雨托盘的截雨面积与被监测植株的截雨面积相同，并清空雨量筒1，开始记录；(4)记录截面雨量收集装置相应的高度、切斜角度、截雨托盘的长度值和降雨时间，并采集风速数据；(5)经过一定时间后，通过测量雨量筒1内一个降雨时段的雨水质量就可以得出截面雨量的测量结果。
本发明截面雨量收集方法的截流量计算公式为：截流量＝1*a*cosβ*t/m；
公式中：1-截雨托盘宽度；a-截雨托盘长度；β-截雨托盘角度；t-时间；m-截雨量。
其中：1截雨托盘宽度是定量；a由截雨板面积调节机构确定，截雨托盘长度是变量；β由截雨托盘角度调节机构确定，截雨托盘角度是变量；t雨量记录时间是变量；m为雨量筒1内的雨水质量，截雨量是变量。
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种利用截面雨量收集装置的截面雨量收集方法，其特征在于：采用一种截面雨量收集装置，所述截面雨量收集装置包括截雨托盘、雨量筒、立杆和底座，所述立杆设置于所述底座上，在所述立杆的中部设置有高度调节机构，在所述立杆的顶部设置有角度调节机构，所述截雨托盘通过所述角度调节机构与所述立杆的顶部固定连接；所述截雨托盘包括截雨板面积调节机构、雨水收集托板和梯形密闭空管，在所述雨水收集托板的两侧设置有用于挡雨的直角折边，在所述雨水收集托板的上表面设置有用于计算截雨面面积的刻度尺，所述梯形密闭空管通过一根软管与所述雨量筒连接；
所述截面雨量收集方法具体包括如下步骤：
(1)将截面雨量收集装置置于地面，调节立杆中部的高度调节机构使截雨托盘与被监测植株高度一致；
(2)调节立杆顶部的角度调节机构调节截雨托盘的角度使截雨托盘与被监测植株的倾斜角度一致；
(3)调节截雨托盘的截雨面积与被监测植株的截雨面积相同，并清空雨量筒，开始记录；
(4)记录截面雨量收集装置相应的高度、切斜角度、截雨托盘的长度值和降雨时间，并采集风速数据；
(5)经过一段时间后，通过测量雨量筒内一个降雨时段的雨水质量就能够得出截面雨量的测量结果；
所述截面雨量收集方法的截流量计算公式为：截流量＝l*a*cosβ*t/m，公式中l为截雨托盘宽度，a为截雨托盘长度，β为截雨托盘角度，t为时间，m为截雨量。
2.根据权利要求1所述的一种利用截面雨量收集装置的截面雨量收集方法，其特征在于：在所述立杆的上部设置有一个用于模拟风力影响的片状尾翼，在所述立杆的上部套设有一个与所述截雨托盘固定连接的轴承，在所述片状尾翼的中部设置有一根连接杆，所述片状尾翼通过将所述连接杆固定在所述轴承的侧面与所述立杆活动连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用截面雨量收集装置的截面雨量收集方法，其特征在于：所述立杆包括上段立杆和下段立杆，所述高度调节机构为设置于下段立杆上部侧面的拧紧螺栓，在所述上段立杆的下部侧面设置有能够计量高度的刻度尺，所述上段立杆插于与所述下段立杆内并由所述拧紧螺栓固定。
4.根据权利要求1或2所述的一种利用截面雨量收集装置的截面雨量收集方法，其特征在于：在截雨托盘的下端设置有左右两个连接耳，在立杆的上端于这两个连接耳之间设置有连接架，两个连接耳与连接架通过心轴连接，在所述连接耳上设置有弧形孔，该弧形孔在以所述心轴的轴心为圆心的圆上延伸，在所述连接架上连接有螺杆，该螺杆穿过所述弧形孔与螺母连接，连接耳于弧形孔的旁侧沿着该弧形孔的延伸方向设置有刻度。
5.根据权利要求1或2所述的一种利用截面雨量收集装置的截面雨量收集方法，其特征在于：所述截雨板面积调节机构包括挡雨板和设置于所述挡雨板两侧的固定螺栓，所述挡雨板上表面的后半部分为向外延伸的弧形表面。
6.根据权利要求1或2所述的一种利用截面雨量收集装置的截面雨量收集方法，其特征在于：在所述截面雨量收集装置的雨水收集托板表面涂覆有一层光滑涂层。
7.根据权利要求1或2所述的一种利用截面雨量收集装置的截面雨量收集方法，其特征在于：在所述雨量筒的内壁上设置有计量刻度。
8.根据权利要求5所述的一种利用截面雨量收集装置的截面雨量收集方法，其特征在于：在所述挡雨板的底面与所述雨水收集托板接触的部分设置有橡胶面。
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