CN110160839A - 一种降雨径流自动收集装置及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降雨径流自动收集装置及其安装方法，装置外壳为顶部开口结构，其顶部四周设有外沿，镶嵌于装置底座内，装置外壳的顶部镶嵌有漏斗盖板，漏斗盖板的底部连接有锥形漏斗，漏斗盖板上与锥形漏斗口对应处设有若干使降雨径流流入锥形漏斗的漏水孔一，降雨径流收集系统包括固接于装置外壳底板上的微电脑电动马达，固接于微电脑电动马达顶部的容器台和均布于容器台圆周上用于接收锥形漏斗流下的降雨径流的若干PVC容器瓶，装置外壳的底板上设有若干漏水孔二，本发明能够精确、方便地根据降雨时间进行降雨径流的采样，便于研究者进行实验研究，可有效节省人力、物力和时间，尤其在时间控制和设置时间节点方面更为精确，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及生态环境技术领域，尤其涉及一种降雨径流自动收集装置及其安装方法。
背景技术
在道路、广场、绿化等多种地面形式中，因为下垫面的不同，所对应的径流系数也不尽相同，导致雨水径流中污染物的类型和浓度也不同。随着水资源的日益短缺，雨水资源的收集利用逐渐得到人们的重视，降雨径流水质的变化由于下垫面条件的不同而不同，且降雨径流中污染物的分布与浓度引起了许多学者的研究兴趣。因此，雨水的采集根据其研究目的不同而变化。污染物的类型和浓度不仅与降雨强度，降雨量以及场地内降雨的时空分布有关，还与形成雨水径流的各种基础材料和使用方式，行人、机动车和非机动车的数量和流量等因素有关。降雨径流的采集需要根据其研究目的和降雨时间的不同而变化，加之人工手动采集也比较困难且精准度不高。因此，急需研发一种降雨径流自动收集装置以解决上述技术问题。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的是提供一种降雨径流自动收集装置及其安装方法，能够精确、方便地根据降雨时间进行降雨径流的采样，便于研究者进行实验研究，可有效节省人力、物力和时间，尤其在时间控制和设置时间节点方面更为精确，具有广阔的应用前景，有利于推广应用。
为了实现上述目的，本发明提供的一种降雨径流自动收集装置，其特征在于，包括装置外壳及其内部的降雨径流收集系统，所述装置外壳为顶部开口结构，其顶部四周设有外沿，镶嵌于装置底座内，所述装置外壳的顶部镶嵌有漏斗盖板，所述漏斗盖板的底部连接有锥形漏斗，所述漏斗盖板上与锥形漏斗口对应处设有若干使降雨径流流入锥形漏斗的漏水孔一，所述降雨径流收集系统包括固接于装置外壳底板上的微电脑电动马达，固接于微电脑电动马达顶部的容器台和均布于容器台圆周上用于接收锥形漏斗流下的降雨径流的若干PVC容器瓶，所述装置外壳的底板上设有若干漏水孔二，所述微电脑电动马达可设置2-10个时间节点和旋转角度，旋转角度＝360°/PVC容器瓶个数/2，当某一时间节点PVC容器瓶收集满降雨径流时，微电脑电动马达将旋转一个旋转角度，使锥形漏斗收集的降雨径流流向非PVC容器瓶部分，并通过漏水孔二排出装置，到下一个时间节点时，微电脑电动马达将再次旋转一个旋转角度，开始对下一个PVC容器瓶进行收集。
优选地，所述PVC容器瓶上设有感应刻度线，当PVC容器瓶中的降雨径流到达感应刻度线位置后，感应刻度线发指令至微电脑电动马达，微电脑电动马达即刻旋转一个旋转角度，使锥形漏斗收集的降雨径流流向非PVC容器瓶部分，并通过漏水孔二排出装置。
优选地，所述锥形漏斗的材质为PVC或不锈钢材质，上口口径尺寸设置为30-120cm，可根据PVC容器瓶的个数来调节锥形漏斗的上口口径，下口口径设置为1-4cm，下口口径连接PVC细管，通过PVC细管将降雨径流输送至PVC容器瓶内。
优选地，所述漏水孔一的形状为矩形或圆形，边长或直径的尺寸为1-4cm。
优选地，所述漏斗盖板上锥形漏斗口对应的以外部分采用铁质或不锈钢材质密封，防止漏水污染PVC容器瓶内的降雨径流。
优选地，所述装置底座的材质为铁质或不锈钢材质。
优选地，所述装置外壳为顶部开口的长方体结构，其顶部镶嵌有矩形漏斗盖板，所述装置底座的轮廓为矩形，边长尺寸为50-120cm，以使长方体装置外壳恰好嵌入其中。
优选地，所述装置外壳为顶部开口的圆柱体结构，其顶部镶嵌有圆形漏斗盖板，所述装置底座的轮廓为圆形，直径尺寸为50-120cm，以使圆柱体装置外壳恰好嵌入其中。
一种上述降雨径流自动收集装置的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将微电脑电动马达在5-300min范围内设置2-10个时间节点和旋转角度，旋转角度＝360°/PVC容器瓶个数/2；
S2：将装置底座固定在设有排水系统的集水槽上，或放置在路面的雨污水井口、下水道井口处；
S3：将装置外壳嵌放在装置底座内；
S4：将微电脑电动马达固定在装置外壳的底板上，将容器台固定于微电脑电动马达的顶部，并将PVC容器瓶均布于容器台的圆周上；
S5：将锥形漏斗连接于漏水孔一处的漏斗盖板底部，然后将漏斗盖板嵌放在装置外壳的顶部，即完成降雨径流自动收集装置的安装。
本发明提供的一种降雨径流自动收集装置及其安装方法，具有如下有益效果。
1.本发明适用于降雨径流的自动收集，能够精确、方便地根据降雨时间进行降雨径流的采样，便于研究者进行实验研究，可有效节省人力、物力和时间，尤其在时间控制和设置时间节点方面更为精确，具有广阔的应用前景，有利于推广应用。
2.本发明解决了在降雨过程中人工收集难度大，被雨淋，时间控制不精确以及在人员少的情况下进行多个下垫面采样等问题，大大提高了降雨径流的采集效率，有利于对不同地区，不同下垫面降雨径流中随时间变化污染物含量的变化与相互之间的比较进行研究分析，为降雨径流的利用提供了理论依据。该降雨径流自动收集装置的使用还解决了手动采样器在人员配置和时间设定上的缺陷。
附图说明
图1为本发明实施例1的整体结构示意图；
图2为本发明实施例1漏斗盖板与降雨径流收集系统的组合结构示意图；
图3为本发明实施例1漏斗盖板的俯视图；
图4为本发明实施例2的整体结构示意图；
图5为本发明实施例2漏斗盖板与降雨径流收集系统的组合结构示意图；
图6为本发明实施例2漏斗盖板的俯视图；
图7为本发明实施例1和实施例2容器台的俯视图；
图8为本发明实施例1和实施例2容器台的运行效果图。
图中：
1.感应刻度线 2.锥形漏斗 3.PVC容器瓶 4.装置底座 5.漏斗盖板 6.装置外壳7.容器台 8.微电脑电动马达 9.漏水孔二 10.漏水孔一。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步说明，以助于理解本发明的内容。
实施例1
如图1-3所示，分别为本发明实施例1的整体结构示意图，漏斗盖板与降雨径流收集系统的组合结构示意图以及漏斗盖板的俯视图。该降雨径流自动收集装置包括装置外壳6及其内部的降雨径流收集系统，所述装置外壳6为顶部开口的长方体结构，其顶部四周设有外沿，镶嵌于装置底座4内，所述装置底座4的轮廓为矩形，边长尺寸为50-120cm，以使长方体装置外壳6恰好嵌入其中。所述装置外壳6的顶部镶嵌有矩形漏斗盖板5，所述漏斗盖板5的底部连接有锥形漏斗2，所述漏斗盖板5上与锥形漏斗口对应处设有若干使降雨径流流入锥形漏斗2的漏水孔一10，所述降雨径流收集系统包括固接于装置外壳6底板上的微电脑电动马达8，固接于微电脑电动马达8顶部的容器台7和均布于容器台7圆周上用于接收锥形漏斗2流下的降雨径流的若干PVC容器瓶3，所述装置外壳6的底板上设有若干漏水孔二9，所述微电脑电动马达8可设置2-10个时间节点和旋转角度，旋转角度＝360°/PVC容器瓶个数/2，当某一时间节点PVC容器瓶3收集满降雨径流时，微电脑电动马达8将旋转一个旋转角度，使锥形漏斗2收集的降雨径流流向非PVC容器瓶部分，并通过漏水孔二9排出装置，到下一个时间节点时，微电脑电动马达8将再次旋转一个旋转角度，开始对下一个PVC容器瓶3进行收集。所述PVC容器瓶3上设有感应刻度线1，当PVC容器瓶3中的降雨径流到达感应刻度线1位置后，感应刻度线1发指令至微电脑电动马达8，微电脑电动马达8即刻旋转一个旋转角度，使锥形漏斗2收集的降雨径流流向非PVC容器瓶部分，并通过漏水孔二9排出装置。所述锥形漏斗2的材质为PVC或不锈钢材质，上口口径尺寸设置为30-120cm，可根据PVC容器瓶3的个数来调节锥形漏斗2的上口口径，下口口径设置为1-4cm，下口口径连接PVC细管，通过PVC细管将降雨径流输送至PVC容器瓶3内。所述漏水孔一10的形状为矩形或圆形，边长或直径的尺寸为1-4cm。所述漏斗盖板5上锥形漏斗口对应的以外部分采用铁质或不锈钢材质密封，防止漏水污染PVC容器瓶3内的降雨径流。所述装置底座4的材质为铁质或不锈钢材质。
实施例2
如图4-6所示，分别为本发明实施例2的整体结构示意图，漏斗盖板与降雨径流收集系统的组合结构示意图以及漏斗盖板的俯视图。该降雨径流自动收集装置包括装置外壳6及其内部的降雨径流收集系统，所述装置外壳6为顶部开口的圆柱体结构，其顶部四周设有外沿，镶嵌于装置底座4内，所述装置底座4的轮廓为圆形，直径尺寸为50-120cm，以使圆柱体装置外壳6恰好嵌入其中。所述装置外壳6的顶部镶嵌有圆形漏斗盖板5，所述漏斗盖板5的底部连接有锥形漏斗2，所述漏斗盖板5上与锥形漏斗口对应处设有若干使降雨径流流入锥形漏斗2的漏水孔一10，所述降雨径流收集系统包括固接于装置外壳6底板上的微电脑电动马达8，固接于微电脑电动马达8顶部的容器台7和均布于容器台7圆周上用于接收锥形漏斗2流下的降雨径流的若干PVC容器瓶3，所述装置外壳6的底板上设有若干漏水孔二9，所述微电脑电动马达8可设置2-10个时间节点和旋转角度，旋转角度＝360°/PVC容器瓶个数/2，当某一时间节点PVC容器瓶3收集满降雨径流时，微电脑电动马达8将旋转一个旋转角度，使锥形漏斗2收集的降雨径流流向非PVC容器瓶部分，并通过漏水孔二9排出装置，到下一个时间节点时，微电脑电动马达8将再次旋转一个旋转角度，开始对下一个PVC容器瓶3进行收集。所述PVC容器瓶3上设有感应刻度线1，当PVC容器瓶3中的降雨径流到达感应刻度线1位置后，感应刻度线1发指令至微电脑电动马达8，微电脑电动马达8即刻旋转一个旋转角度，使锥形漏斗2收集的降雨径流流向非PVC容器瓶部分，并通过漏水孔二9排出装置。所述锥形漏斗2的材质为PVC或不锈钢材质，上口口径尺寸设置为30-120cm，可根据PVC容器瓶3的个数来调节锥形漏斗2的上口口径，下口口径设置为1-4cm，下口口径连接PVC细管，通过PVC细管将降雨径流输送至PVC容器瓶3内。所述漏水孔一10的形状为矩形或圆形，边长或直径的尺寸为1-4cm。所述漏斗盖板5上锥形漏斗口对应的以外部分采用铁质或不锈钢材质密封，防止漏水污染PVC容器瓶3内的降雨径流。所述装置底座4的材质为铁质或不锈钢材质。
上述降雨径流自动收集装置的安装方法，包括如下步骤：
S1：将微电脑电动马达8在5-300min范围内设置2-10个时间节点和旋转角度，旋转角度＝360°/PVC容器瓶个数/2；
S2：将装置底座4固定在设有排水系统的集水槽上，或放置在路面的雨污水井口、下水道井口处；
S3：将装置外壳6嵌放在装置底座4内；
S4：将微电脑电动马达8固定在装置外壳6的底板上，将容器台7固定于微电脑电动马达8的顶部，并将PVC容器瓶3均布于容器台7的圆周上；
S5：将锥形漏斗2连接于漏水孔一10处的漏斗盖板5底部，然后将漏斗盖板5嵌放在装置外壳6的顶部，即完成降雨径流自动收集装置的安装。
本发明可安装在挖好的集水槽(集水槽需设置排水系统)与地平面接触处，若本发明的装置外壳6与路面的雨污水井口或下水道井口等井口尺寸相符，也可将装置外壳6直接放置在路面的雨污水井口或下水道井口等井口处。然后将降雨径流收集系统安置在装置外壳6内。先将微电脑电动马达8固定在装置外壳6的底板上，然后将容器台7固定在微电脑电动马达8之上，再将PVC容器瓶3均布于容器台7的圆周上。如图7-8所示，分别为本发明实施例1和实施例2容器台的俯视图及其运行效果图。接着将连接有锥形漏斗2的漏斗盖板5嵌放在装置外壳6顶部。放置前可在微电脑电动马达8上设置2-10个时间节点，时间节点可设置为5-300min范围内的任意2-10个时间节点，在每个时间节点上微电脑电动马达8会自动启动，微电脑电动马达8的旋转角度取决于容器台7上设置的PVC容器瓶3的个数。其中旋转角度＝360°/PVC容器瓶个数/2，通常旋转角度的设置范围为5-60°。当某一时间节点PVC容器瓶3收集满降雨径流时，即PVC容器瓶3中的降雨径流到达感应刻度线1位置处，感应刻度线1会立即发指令至微电脑电动马达8，接受到指令后的微电脑电动马达8会迅速旋转一个旋转角度，使锥形漏斗2收集的降雨径流流向非PVC容器瓶部分，并通过漏水孔二9排出装置，等到达下一个时间节点时，微电脑电动马达8将再次旋转一个旋转角度，开始对下一个PVC容器瓶3进行收集，以此类推，直至完成所有PVC容器瓶3的降雨径流收集工作。其中，PVC容器瓶3口径可根据集水容量设置为5-12cm。
本发明各参数的设置可参照下表：
本发明适用于降雨径流的自动收集，能够精确、方便地根据降雨时间进行降雨径流的采样，便于研究者进行实验研究，可有效节省人力、物力和时间，尤其在时间控制和设置时间节点方面更为精确，具有广阔的应用前景，有利于推广应用。本发明解决了在降雨过程中人工收集难度大，被雨淋，时间控制不精确以及在人员少的情况下进行多个下垫面采样等问题，大大提高了降雨径流的采集效率，有利于对不同地区，不同下垫面降雨径流中随时间变化污染物含量的变化与相互之间的比较进行研究分析，为降雨径流的利用提供了理论依据。该降雨径流自动收集装置的使用还解决了手动采样器在人员配置和时间设定上的缺陷。
本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种降雨径流自动收集装置，其特征在于，包括装置外壳及其内部的降雨径流收集系统，所述装置外壳为顶部开口结构，其顶部四周设有外沿，镶嵌于装置底座内，所述装置外壳的顶部镶嵌有漏斗盖板，所述漏斗盖板的底部连接有锥形漏斗，所述漏斗盖板上与锥形漏斗口对应处设有若干使降雨径流流入锥形漏斗的漏水孔一，所述降雨径流收集系统包括固接于装置外壳底板上的微电脑电动马达，固接于微电脑电动马达顶部的容器台和均布于容器台圆周上用于接收锥形漏斗流下的降雨径流的若干PVC容器瓶，所述装置外壳的底板上设有若干漏水孔二，所述微电脑电动马达可设置2-10个时间节点和旋转角度，旋转角度＝360°/PVC容器瓶个数/2，当某一时间节点PVC容器瓶收集满降雨径流时，微电脑电动马达将旋转一个旋转角度，使锥形漏斗收集的降雨径流流向非PVC容器瓶部分，并通过漏水孔二排出装置，到下一个时间节点时，微电脑电动马达将再次旋转一个旋转角度，开始对下一个PVC容器瓶进行收集。
2.根据权利要求1所述的一种降雨径流自动收集装置，其特征在于，所述PVC容器瓶上设有感应刻度线，当PVC容器瓶中的降雨径流到达感应刻度线位置后，感应刻度线发指令至微电脑电动马达，微电脑电动马达即刻旋转一个旋转角度，使锥形漏斗收集的降雨径流流向非PVC容器瓶部分，并通过漏水孔二排出装置。
3.根据权利要求2所述的一种降雨径流自动收集装置，其特征在于，所述锥形漏斗的材质为PVC或不锈钢材质，上口口径尺寸设置为30-120cm，可根据PVC容器瓶的个数来调节锥形漏斗的上口口径，下口口径设置为1-4cm，下口口径连接PVC细管，通过PVC细管将降雨径流输送至PVC容器瓶内。
4.根据权利要求3所述的一种降雨径流自动收集装置，其特征在于，所述漏水孔一的形状为矩形或圆形，边长或直径的尺寸为1-4cm。
5.根据权利要求4所述的一种降雨径流自动收集装置，其特征在于，所述漏斗盖板上锥形漏斗口对应的以外部分采用铁质或不锈钢材质密封，防止漏水污染PVC容器瓶内的降雨径流。
6.根据权利要求5所述的一种降雨径流自动收集装置，其特征在于，所述装置底座的材质为铁质或不锈钢材质。
7.根据权利要求6所述的一种降雨径流自动收集装置，其特征在于，所述装置外壳为顶部开口的长方体结构，其顶部镶嵌有矩形漏斗盖板，所述装置底座的轮廓为矩形，边长尺寸为50-120cm，以使长方体装置外壳恰好嵌入其中。
8.根据权利要求6所述的一种降雨径流自动收集装置，其特征在于，所述装置外壳为顶部开口的圆柱体结构，其顶部镶嵌有圆形漏斗盖板，所述装置底座的轮廓为圆形，直径尺寸为50-120cm，以使圆柱体装置外壳恰好嵌入其中。
9.一种如权利要求1-8所述的降雨径流自动收集装置的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将微电脑电动马达在5-300min范围内设置2-10个时间节点和旋转角度，旋转角度＝360°/PVC容器瓶个数/2；
S2：将装置底座固定在设有排水系统的集水槽上，或放置在路面的雨污水井口、下水道井口处；
S3：将装置外壳嵌放在装置底座内；
S4：将微电脑电动马达固定在装置外壳的底板上，将容器台固定于微电脑电动马达的顶部，并将PVC容器瓶均布于容器台的圆周上；
S5：将锥形漏斗连接于漏水孔一处的漏斗盖板底部，然后将漏斗盖板嵌放在装置外壳的顶部，即完成降雨径流自动收集装置的安装。
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