CN109142126A - 一种林冠降雨截留特性测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种林冠降雨截留特性测量装置，可以包括固定环，所述固定环内壁上设置有多个禁锢片，所述禁锢片内侧安装有环形的吸水部；所述固定环顶部连接有圆弧导轨，所述圆弧导轨上设置有滚轮，所述滚轮上安装有两个水平支杆，两个所述水平支杆之间设置有弧形水槽，所述弧形水槽通过导管连接有雨量筒，所述雨量筒上安装有雨量传感器；所述滚轮上连接有驱动电机。本发明提供的林冠降雨截留特性测量装置，简化了雨量计结构，占地面积小，测量效率高。

Description

一种林冠降雨截留特性测量装置

技术领域

本发明涉及雨量计技术领域，特别是涉及一种林冠降雨截留特性测量装置。

背景技术

在森林地区，林内有效雨量包括穿透雨量及树干径流量，它是指大气降雨受到林冠层截留作用后的实际雨量(简称林内雨量)，有时也称林内地面净雨量。只有这种林内有效雨量才能参与径流的形成，并直接影响林地土壤水分消长变化。所以，对降雨量的测量提出了更高的要求，生态学方面的研究中穿透雨量是一个及其重要的指标。

现有的用以测量穿透雨量的装置比较简陋、需要数量较多的雨量计、占地面积大且效率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种林冠降雨截留特性测量装置，以解决上述现有技术存在的问题，简化雨量计结构，占地面积小，测量效率高。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种林冠降雨截留特性测量装置，包括固定环，所述固定环内壁上设置有多个禁锢片，所述禁锢片内侧安装有环形的吸水部；所述固定环顶部连接有圆弧导轨，所述圆弧导轨上设置有滚轮，所述滚轮上安装有两个水平支杆，两个所述水平支杆之间设置有弧形水槽，所述弧形水槽通过导管连接有雨量筒，所述雨量筒上安装有雨量传感器；所述滚轮上连接有驱动电机。

可选的，所述固定环顶部连接有固定支架，所述固定支架上开设有固定支架开口，所述固定支架开口处安装有连接紧固件；所述固定支架上通过紧固螺栓安装有导轨支架，所述圆弧导轨设置于所述导轨支架上。

可选的，所述驱动电机上安装有立杆，所述立杆通过牵引绳与所述水平支杆的末端连接。

可选的，所述弧形水槽为分体式结构，相邻两个所述弧形水槽之间通过连接器固定连接。

可选的，所述导轨支架与所述紧固螺栓为一体式结构。

可选的，所述禁锢片的数量为三个，三个所述禁锢片均匀环绕设置于所述固定环内壁上。

可选的，所述吸水部环绕紧压树干内侧且能够拆卸；所述吸水部采用吸水性材料。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的林冠降雨截留特性测量装置结构简单，操作方便，测量准确，效率高。以根据冠径大小来调整水槽的长度，以便尽可能准确地实现对穿透雨量的测量。弧形水槽旋转速度适中、旋转平稳。吸水部采用吸水材料，用于吸收树干留下的雨量，用以测量树干径流量，测量更精确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体结构俯视图；

图2为本发明整体结构主视图；

其中，1为固定环、2为禁锢片、3为吸水部、4为圆弧导轨、5为滚轮、6为水平支杆、7为弧形水槽、8为雨量筒、9为雨量传感器、10为驱动电机、11为固定支架、12为固定支架开口、13为连接紧固件、14为紧固螺栓、15为导轨支架、16为立杆、17为牵引绳、18为连接器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种林冠降雨截留特性测量装置，以解决上述现有技术存在的问题，简化雨量计结构，占地面积小，测量效率高。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种林冠降雨截留特性测量装置，如图1和图2所示，包括固定环1，固定环1内壁上设置有三个禁锢片2，禁锢片2内侧安装有环形的吸水部3，吸水部3采用吸水材料制成；固定环1顶部连接有圆弧导轨4，圆弧导轨4上设置有滚轮5，滚轮5上安装有两个水平支杆6，两个水平支杆6之间设置有弧形水槽7，弧形水槽7通过导管连接有雨量筒8，雨量筒8上安装有雨量传感器9；滚轮5上连接有驱动电机10。

具体的，固定环1顶部连接有固定支架11，固定支架11上开设有固定支架开口12，固定支架开口12处安装有连接紧固件13，从而便于调节固定支架11的大小；固定支架11上通过紧固螺栓14安装有导轨支架15，圆弧导轨4设置于导轨支架15上。

进一步优选的，驱动电机10上安装有立杆16，立杆16通过牵引绳17与水平支杆6的末端连接。弧形水槽7为分体式结构，相邻两个弧形水槽7之间通过连接器18固定连接。导轨支架15与紧固螺栓14为一体式结构。三个禁锢片2均匀环绕设置于固定环1内壁上。

禁锢片2用以增大与树干的接触面积。一方面可以使固定得更加紧密，减少螺栓的磨损，延长器件的使用寿命；另一方面也可以防止树木受损。通过固定环1、禁锢片2与树干的可靠固定，保证整套穿透雨量计平稳、准确地工作。固定环1的内径大小可以通过林区所在林业局树干胸径平均值的统计数据批量化生产，禁锢片2的微调可配合固定环进行固定部分内径的调整。固定环1上设置有开口，从而便于将固定环1安装到树干上。

吸水部3环绕紧压树干内侧且能够拆卸；吸水部3采用吸水性材料；从而可以方便高效的吸收树干茎流，当降雨结束后可以拆下吸水部3称重测量树干茎流。

本发明提供的林冠降雨截留特性测量装置可以以树干为轴转动，通过设置旋转周期能够做到准确、实时地测量一棵树下的穿透雨量和树干茎流，通过测量的总的降雨量减去穿透雨量和树干茎流后，就是表征冠层持水特性，即林冠的降水截留特性。立杆16、水平支杆6、牵引绳17是为了减小圆弧导轨4的不平衡受力。其原理类似现代斜拉大桥——通过牵引绳将水平支杆、弧形水槽整体吊起可以增大水槽跨度。

连接器18用以改变弧形水槽7长度。弧形水槽7做成分段结构并用连接器连接增加了新型穿透雨量的灵活性。可以根据冠径大小来调整弧形水槽7的长度，以便尽可能准确地实现对穿透雨量的测量。弧形水槽7通过旋转收集雨水，弧形水槽7做成倾斜的结构并在末端加上导管将收集到的雨量引入雨量筒8，通过雨量传感器9测量穿透雨量大小。

使用时，先通过调节固定螺栓松紧来实现对整套装置的固定。根据冠径的大小，结合连接器调整弧形水槽的长度。检查装置无误后给驱动电机通电并给予必要的控制信号，测量部分就以固定支架开口处为原点旋转。为了防止导管缠绕在树上，所以工作形式设置为正转180°倒转180°。根据降雨量大小可以调整驱动电机的旋转速度。一段时间后可令驱动电机制动，读出雨量筒中雨量传感器的数值，即穿透雨量；降雨结束后拆下吸水部3称重测量树干茎流；通过测量的总的降雨量减去穿透雨量和树干茎流后，就是表征冠层持水特性，即林冠的降水截留特性。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种林冠降雨截留特性测量装置，其特征在于：包括固定环，所述固定环内壁上设置有多个禁锢片，所述禁锢片内侧安装有环形的吸水部；所述固定环顶部连接有圆弧导轨，所述圆弧导轨上设置有滚轮，所述滚轮上安装有两个水平支杆，两个所述水平支杆之间设置有弧形水槽，所述弧形水槽通过导管连接有雨量筒，所述雨量筒上安装有雨量传感器；所述滚轮上连接有驱动电机。

2.根据权利要求1所述的林冠降雨截留特性测量装置，其特征在于：所述固定环顶部连接有固定支架，所述固定支架上开设有固定支架开口，所述固定支架开口处安装有连接紧固件；所述固定支架上通过紧固螺栓安装有导轨支架，所述圆弧导轨设置于所述导轨支架上。

3.根据权利要求1所述的林冠降雨截留特性测量装置，其特征在于：所述驱动电机上安装有立杆，所述立杆通过牵引绳与所述水平支杆的末端连接。

4.根据权利要求1所述的林冠降雨截留特性测量装置，其特征在于：所述弧形水槽为分体式结构，相邻两个所述弧形水槽之间通过连接器固定连接。

5.根据权利要求2所述的林冠降雨截留特性测量装置，其特征在于：所述导轨支架与所述紧固螺栓为一体式结构。

6.根据权利要求1所述的林冠降雨截留特性测量装置，其特征在于：所述禁锢片的数量为三个，三个所述禁锢片均匀环绕设置于所述固定环内壁上。

7.根据权利要求1所述的林冠降雨截留特性测量装置，其特征在于：所述吸水部环绕紧压树干内侧且能够拆卸；所述吸水部采用吸水性材料。