CN109883497A - 坡面地表径流观测仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及径流观测仪技术领域，尤其涉及一种坡面地表径流观测仪，包括壳体，所述壳体的上端设置有进水口，所述壳体的内壁上设置有过滤网和第一漏斗，所述过滤网位于所述进水口的下方，且过滤网的下端与所述第一漏斗的上端相接触，所述壳体的内壁还设置有隔板，所述隔板的上端设置有支撑架，所述支撑架的中部通过支架安装有第二漏斗，本装置使用时，在一次降雨情况下，可以获取到坡面径流量和泥沙量随时间的变化数据。

Description

坡面地表径流观测仪

技术领域

本发明涉及径流观测仪技术领域，尤其涉及一种坡面地表径流观测仪。

背景技术

地表径流泥沙量监测是水文和水土流失监测研究最基本的内容之一，而地表径流泥沙量监测能否高效、准确进行已成为限制研究技术发展的因素之一。地表径流泥沙量的监测主要包括取样和检测两方面，检测步骤随着检测技术及设备的不断完善，已能实现高效、准确的要求，但是取样由于受到许多因素的影响，还无法实现上述要求。

目前，地表径流泥沙量监测的取样工作一般由人工进行，工作量大，工作效率低，且洪水发生时具有一定的危险性。国外水样自动采集设备价格较贵，在经费有限时难以大规模应用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种坡面地表径流观测仪。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

坡面地表径流观测仪，包括壳体，所述壳体的上端设置有进水口，所述壳体的内壁上设置有过滤网和第一漏斗，所述过滤网位于所述进水口的下方，且过滤网的下端与所述第一漏斗的上端相接触，所述壳体的内壁还设置有隔板，所述隔板的上端设置有支撑架，所述支撑架的中部通过支架安装有第二漏斗，所述第二漏斗的数量为两个，所述支撑架的上端通过转轴安装有翻斗，所述翻斗位于所述第一漏斗出口处的正下方，所述翻斗的两端嵌入安装有磁铁块，所述壳体的内壁上设置有霍尔传感器，所述霍尔传感器的数量为两个，所述霍尔传感器与磁铁块匹配连接，所述隔板内嵌入安装有第二水管，所述第二水管的一端位于其中一个所述第二漏斗出口处的正下方，所述第二水管的另一端延伸至壳体的外侧。

优选的，所述翻斗的上端为开口状，翻斗的下端设置有配重，翻斗重心的高度低于所述转轴的高度。

优选的，所述翻斗的外壁上设置有橡胶块。

优选的，所述第一漏斗出口处设置有电磁阀。

优选的，所述隔板内嵌入安装有第一水管，所述第一水管的一端位于其中一个所述第二漏斗出口处的正下方，所述第一水管的另一端设置有出液口。

优选的，所述壳体内部放置有集流瓶，所述集流瓶位于所述隔板的下方，所述集流瓶通过套管与所述出液口相连接。

优选的，所述出液口的下端设置有支架，所述支架内放置有浮块，所述浮块的横截面为圆形，所述浮块的竖截面为梯形，且浮块上端的直径小于出液口的内径，并且浮块下端的直径大于出液口的内径。

本发明的有益效果是：

1、本装置使用时，在一次降雨情况下，可以获取到坡面径流量和泥沙量随时间的变化数据。

2、可以将径流量和泥沙数据存储到存储卡或者远程传输到观测者的网站。

附图说明

图1为本发明提出的坡面地表径流观测仪的结构示意图；

图2为本发明提出的坡面地表径流观测仪的翻斗的剖视结构示意图；

图3为本发明提出的坡面地表径流观测仪的翻斗的俯视结构示意图；

图4为本发明提出的坡面地表径流观测仪的集流瓶的结构示意图；

图5为本发明提出的坡面地表径流观测仪的图1中A处的放大结构示意图。

图中：1壳体、2进水口、3过滤网、4第一漏斗、5电磁阀、6支撑架、7第二漏斗、8翻斗、9第一水管、10第二水管、11集流瓶、12橡胶块、13磁铁块、14霍尔传感器、15套管、16浮块。

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。

参照图1-5，坡面地表径流观测仪，包括壳体1，所述壳体1的上端设置有进水口2，所述壳体1的内壁上设置有过滤网3和第一漏斗4，所述过滤网3位于所述进水口2的下方，且过滤网3的下端与所述第一漏斗4的上端相接触，所述壳体1的内壁还设置有隔板，所述隔板的上端设置有支撑架6，所述支撑架6的中部通过支架安装有第二漏斗7，所述第二漏斗7的数量为两个，所述支撑架6的上端通过转轴安装有翻斗8，所述翻斗8位于所述第一漏斗4出口处的正下方，所述翻斗8的两端嵌入安装有磁铁块13，所述壳体1的内壁上设置有霍尔传感器14，所述霍尔传感器14的数量为两个，所述霍尔传感器14与磁铁块13匹配连接，所述隔板内嵌入安装有第二水管10，所述第二水管10的一端位于其中一个所述第二漏斗7出口处的正下方，所述第二水管10的另一端延伸至壳体1的外侧，壳体1内部还设置有数据采集装置，数据采集装置包括处理器、存储器等电子器件，数据采集装置通过通信线缆与远程监控设备相连接,壳体1的上端还设置有顶盖，顶盖可以打开，用于清理滤网过滤的杂物。

进一步的，翻斗8的上端为开口状，翻斗8的下端设置有配重，翻斗8重心的高度低于所述转轴的高度，翻斗8未装水时或者翻斗8装少量水时，翻斗8会处于水平状态。

进一步的，翻斗8的外壁上设置有橡胶块12，橡胶块12能够缓解与第二漏斗7的撞击。

进一步的，第一漏斗4出口处设置有电磁阀5。

进一步的，隔板内嵌入安装有第一水管9，所述第一水管9的一端位于其中一个所述第二漏斗7出口处的正下方，所述第一水管9的另一端设置有出液口。

进一步的，壳体1内部放置有集流瓶11，所述集流瓶11位于所述隔板的下方，所述集流瓶11通过套管15与所述出液口相连接，套管15为橡胶软管，壳体1的侧壁上设置有门板，打开门板可以将套管15与集流瓶11相分离，实现对集流瓶11的替换。

进一步的，出液口的下端设置有支架，所述支架内放置有浮块16，所述浮块16的横截面为圆形，所述浮块16的竖截面为梯形，且浮块16上端的直径小于出液口的内径，并且浮块16下端的直径大于出液口的内径，浮块16为空心塑料块。

本实施例中，在径流小区范围内，当地表因降雨而产生地表径流时，地表径流通过集水槽汇集到进水口2，再从进水口流入观壳体1中，地表径流通过滤网3过滤掉径流中的秸秆、杂草等杂物，过滤网3下面的翻斗8按照一定的容积设计，当翻斗8中的径流量达到最大值时翻斗8就会翻转，将翻斗8中的径流量倒入下部的集流瓶11中，翻斗8将继续接纳径流量，当翻斗8再次达到最大值就会再次翻转，翻斗8翻转过程中能够将部分径流量通过第二水管10排放出去，目的是减少集流瓶11的承接量，第一水管9下部出液口处设置有浮块16，当第一个集流瓶11中收集满径流量之后，浮块上浮堵住出液口，然后径流流入下一个集流瓶11，以此类推，通过一个个集流瓶11将所有的径流收集起来。

数据收集方法：地表径流量大小随时间变化过程可通过翻斗计数来记录，翻斗8翻转时，霍尔传感器14会受到磁铁块13的吸引，霍尔传感器14将信号传递到数据采集装置，待翻斗8再次翻转时，霍尔传感器14再次将信号传递到数据采集装置，重复操作，最后通过数据采集装置记录在存储卡或者远程发送到指定终端，操作过程中，当翻斗8翻转时，霍尔传感器14会受到磁铁块13的作用，此时可以通过数据采集装置关闭电磁阀5，使得第一漏斗4暂停出液，待翻斗8复位时，重新打开电磁阀5，将第一漏斗4中的径流排入翻斗8，提高测量的准确性；集流瓶11可拆卸更换，其中集流瓶11收集到的样品还可用做泥沙量分析等实验。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.坡面地表径流观测仪，包括壳体（1），其特征在于，所述壳体（1）的上端设置有进水口（2），所述壳体（1）的内壁上设置有过滤网（3）和第一漏斗（4），所述过滤网（3）位于所述进水口（2）的下方，且过滤网（3）的下端与所述第一漏斗（4）的上端相接触，所述壳体（1）的内壁还设置有隔板，所述隔板的上端设置有支撑架（6），所述支撑架（6）的中部通过支架安装有第二漏斗（7），所述第二漏斗（7）的数量为两个，所述支撑架（6）的上端通过转轴安装有翻斗（8），所述翻斗（8）位于所述第一漏斗（4）出口处的正下方，所述翻斗（8）的两端嵌入安装有磁铁块（13），所述壳体（1）的内壁上设置有霍尔传感器（14），所述霍尔传感器（14）的数量为两个，所述霍尔传感器（14）与磁铁块（13）匹配连接，所述隔板内嵌入安装有第二水管（10），所述第二水管（10）的一端位于其中一个所述第二漏斗（7）出口处的正下方，所述第二水管（10）的另一端延伸至壳体（1）的外侧。

2.根据权利要求1所述的坡面地表径流观测仪，其特征在于，所述翻斗（8）的上端为开口状，翻斗（8）的下端设置有配重，翻斗（8）重心的高度低于所述转轴的高度。

3.根据权利要求1所述的坡面地表径流观测仪，其特征在于，所述翻斗（8）的外壁上设置有橡胶块（12）。

4.根据权利要求1所述的坡面地表径流观测仪，其特征在于，所述第一漏斗（4）出口处设置有电磁阀（5）。

5.根据权利要求1所述的坡面地表径流观测仪，其特征在于，所述隔板内嵌入安装有第一水管（9），所述第一水管（9）的一端位于其中一个所述第二漏斗（7）出口处的正下方，所述第一水管（9）的另一端设置有出液口。

6.根据权利要求5所述的坡面地表径流观测仪，其特征在于，所述壳体（1）内部放置有集流瓶（11），所述集流瓶（11）位于所述隔板的下方，所述集流瓶（11）通过套管（15）与所述出液口相连接。

7.根据权利要求6所述的坡面地表径流观测仪，其特征在于，所述出液口的下端设置有支架，所述支架内放置有浮块（16），所述浮块（16）的横截面为圆形，所述浮块（16）的竖截面为梯形，且浮块（16）上端的直径小于出液口的内径，并且浮块（16）下端的直径大于出液口的内径。