CN110583330B - 一种野外增温降雨实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种野外增温降雨实验装置，包括增温罩、元件箱和蓄水箱，增温罩、元件箱和蓄水箱从左至右依次排列，增温罩呈六角星型拉伸设计，增温罩的六个边角处均通过拉伸叶片固定连接，所述增温罩的顶部开设有收缩孔，且收缩孔的内表面固定连接有环形洒水器，所述环形洒水器的输入端连通有连接管，且连接管远离环形洒水器的一端与蓄水箱的内部连通，本发明涉及野外增温降雨实验技术领域。该野外增温降雨实验装置，拉伸叶片使增温罩的闭孔变成可以自由调节的收缩孔，使得用户在实验过程中对闭孔的调节更加方便，节约量的时间和精力，同时利用蓄水箱的设置，直接在箱体内部注满水后就可以在偏远地区进行使用，增大适用面。

Description

一种野外增温降雨实验装置

技术领域

本发明涉及野外增温降雨实验技术领域，具体为一种野外增温降雨实验装置。

背景技术

大气中的水气几乎全部集中于对流层中，温度越高，大气可以容纳的水汽含量就越多，反之就越少，一定温度下，当空气不可容纳更多的水汽时，称为饱和空气。当饱和空气中的水汽和温度相匹配时，不会出现水汽凝结现象，但当空气达到过饱和状态时，则会产生多余的水汽并发生水汽凝结，过饱和空气的形成主要是由于空气的上升运动，造成气温下降，形成过饱和水汽；加上吸湿性较强的凝结核的作用，水汽凝结成云，来自云中的云滴，冰晶体积太小，不能克服空气的阻力和上升气流的顶托，从而悬浮在空中。当云继续上升冷却，或者云外不断有水汽输入云中，使云滴不断地增大，以至于上升气流再也顶不住时候，才能从云中降落下来，形成雨、雪、雹等降雨天气，气候是自然科学名词，是大气物理特征的长期平均状态，与天气不同，气候具有稳定性，时间尺度为月、季、年、数年到数百年以上，气候以冷、暖、干、湿这些特征来衡量，通常由某一时期的平均值和离差值表征，温度和降雨对生态环境的影响非常的重要，在人们探究气候变化对生态环境影响的时候，需要借助于一些实验装置，目前现有的增温实验装置就是简单的一个增温罩。

现有增温罩就是一个固定尺寸的罩子，增温效果受到增温罩闭口大小的影响，一旦定型闭口不好修改，如果发现实物增温效果过高或过低，只能重新定制实验装置，十分浪费时间和精力，另外，由于野外条件限制，降雨试验一般都比较简陋，在偏远地区也不适合进行定期降水试验，使实验的进行出现了阻碍。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种野外增温降雨实验装置，解决了现有的增温罩一旦定型闭口不好修改，如果发现实物增温效果过高或过低，只能重新定制实验装置，十分浪费时间和精力，另外，由于野外条件限制，降雨试验一般都比较简陋，在偏远地区也不适合进行定期降水试验，使实验进行出现了阻碍的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种野外增温降雨实验装置，包括增温罩、元件箱和蓄水箱，所述增温罩、元件箱和蓄水箱从左至右依次排列，所述增温罩呈六角星型拉伸设计，且增温罩的六个边角处均通过拉伸叶片固定连接，所述增温罩的顶部开设有收缩孔，且收缩孔的内表面固定连接有环形洒水器，所述环形洒水器的输入端连通有连接管，且连接管远离环形洒水器的一端与蓄水箱的内部连通，所述元件箱的左侧固定连接有预埋件。

优选的，所述蓄水箱的顶部开设有进水口，且进水口内表面卡接有过滤膜。

优选的，所述连接管的表面设置有控制连接管连接的电磁控制阀门，所述连接管的表面且位于电磁控制阀门的右侧设置有微型水泵。

优选的，所述增温罩外表面的左侧设置有开合气孔。

优选的，所述元件箱内腔的底部从左至右依次固定连接有单片机、蓄电池和数据接收发射装置，且蓄电池通过导线分别与单片机实现双向连接，所述单片机通过导线和信号线分别与数据接收发射装置、预埋件、电磁控制阀门和微型水泵实现双向连接。

优选的，所述预埋件包括温度传感器、湿度传感器和电导率传感器，且温度传感器、湿度传感器和电导率传感器均通过导线和信号线与单片机实现双向连接。

优选的，所述收缩孔的内表面滑动连接有顶盖，且顶盖的底部的四周固定连接有黑不透膜，且黑不透膜的内表面与增温罩的外表面滑动连接。

优选的，所述增温罩外表面的底部固定连接有卡槽带。

(三)有益效果

本发明提供了一种野外增温降雨实验装置。具备以下有益效果：

(1)、该野外增温降雨实验装置，通过增温罩呈六角星型拉伸设计，且增温罩的六个边角处均通过拉伸叶片固定连接，增温罩的顶部开设有收缩孔，且收缩孔的内表面固定连接有环形洒水器，环形洒水器的输入端连通有连接管，且连接管远离环形洒水器的一端与蓄水箱的内部连通，元件箱的左侧固定连接有预埋件，配合增温罩、元件箱、蓄水箱、拉伸叶片、收缩孔、环形洒水器、连接管和预埋件的设置，拉伸叶片使增温罩的闭孔变成可以自由调节的收缩孔，使得用户在实验过程中对闭孔的调节更加方便，节约大量的时间和精力，同时利用蓄水箱的设置，直接在箱体内部注满水后就可以在偏远地区进行使用，增大适用面，解决了现有的增温罩一旦定型闭口不好修改，如果发现实物增温效果过高或过低，只能重新定制实验装置，十分浪费时间和精力，另外，由于野外条件限制，降雨试验一般都比较简陋，在偏远地区也不适合进行定期降水试验，使实验进行出现了阻碍的问题。

(2)、该野外增温降雨实验装置，通过连接管的表面设置有控制连接管连接的电磁控制阀门，连接管的表面且位于电磁控制阀门的右侧设置有微型水泵，元件箱内腔的底部从左至右依次固定连接有单片机、蓄电池和数据接收发射装置，蓄电池通过导线分别与单片机实现双向连接，单片机通过导线和信号线分别与数据接收发射装置、预埋件、电磁控制阀门和微型水泵实现双向连接，预埋件包括温度传感器、湿度传感器和电导率传感器，且温度传感器、湿度传感器和电导率传感器均通过导线和信号线与单片机实现双向连接，配合电磁控制阀门、微型水泵、单片机、蓄电池、数据接收发射装置、温度传感器、湿度传感器和电导率传感器的设置，利用预埋件检测地下土壤的温度、湿度和电导率，并且利用单片机进行远程控制，使用更加方便，可以为用户提供良好的实验环境。

(3)、该野外增温降雨实验装置，通过增温罩外表面的左侧设置有开合气孔，收缩孔的内表面滑动连接有顶盖，顶盖的底部的四周固定连接有黑不透膜，且黑不透膜的内表面与增温罩的外表面滑动连接，增温罩外表面的底部固定连接有卡槽带，配合开合气孔、顶盖、黑不透膜和卡槽带的设置，可将增温罩便捷改装成土壤呼吸监测装置，然后通过开合气孔进行取样，这样就增加了装置的多样性，增强装置的实用性，同时加设卡槽带，不仅可以使得装置的安装更加稳固，还可以在改装时配合水进行水封，加强改装后的检测效果。

附图说明

图1为本发明的外部结构示意图；

图2为本发明元件箱的内部结构示意图；

图3为本发明蓄水箱的内部结构示意图；

图4为本发明的系统原理框图；

图5为本发明预埋件的系统原理框图。

图中，1—增温罩、2—元件箱、3—蓄水箱、4—拉伸叶片、5—收缩孔、6—环形洒水器、7—连接管、8—预埋件、9—进水口、10—过滤膜、11—电磁控制阀门、12—微型水泵、13—开合气孔、14—单片机、15—蓄电池、16—数据接收发射装置、17—温度传感器、18—湿度传感器、19—电导率传感器、20—顶盖、21—黑不透膜、22—卡槽带。

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。

请参阅图1-5，本发明实施例提供一种技术方案：一种野外增温降雨实验装置，包括增温罩1、元件箱2和蓄水箱3，增温罩1、元件箱2和蓄水箱从左至右依次排列，蓄水箱3的顶部开设有进水口9，且进水口9内表面卡接有过滤膜10，配合进水口9和蓄水箱3的设置，使得蓄水箱可以在使用的过程中对外界的水分进行过滤使用，节约水资源，增温罩1呈六角星型拉伸设计，增温罩1采用上细下粗的方式进行制造，增温罩1的六个边角处均通过拉伸叶片4固定连接，当拉伸叶片4张开时，增温效果会明显降低，叶片最大张开角度可与地面垂直，反之，当拉伸叶片4收缩时，增温效果会提高，增温罩1的顶部开设有收缩孔5，增温罩1外表面的左侧设置有开合气孔13，收缩孔5的内表面滑动连接有顶盖20，且顶盖20的底部的四周固定连接有黑不透膜21，黑不透膜21可以采用涂抹成黑色的塑料薄膜或者其他的黑色不透明材料制作而成，黑不透膜21的内表面与增温罩1的外表面滑动连接，增温罩1外表面的底部固定连接有卡槽带22，配合开合气孔13、顶盖20、黑不透膜21和卡槽带22的设置，可将增温罩1便捷改装成土壤呼吸监测装置，然后通过开合气孔13进行取样，这样就增加了装置的多样性，增强装置的实用性，同时加设卡槽带22，不仅可以使得装置的安装更加稳固，还可以在改装时配合水进行水封，加强改装后的检测效果，收缩孔5的内表面固定连接有环形洒水器6，环形洒水器6的输入端连通有连接管7，连接管7的表面设置有控制连接管7连接的电磁控制阀门11，连接管7的表面且位于电磁控制阀门11的右侧设置有微型水泵12，元件箱2内腔的底部从左至右依次固定连接有单片机14、蓄电池15和数据接收发射装置16，单片机14为SMC62型号单片机，蓄电池15通过导线分别与单片机14实现双向连接，单片机14通过导线和信号线分别与数据接收发射装置16、预埋件8、电磁控制阀门11和微型水泵12实现双向连接，预埋件8包括温度传感器17、湿度传感器18和电导率传感器19，温度传感器17为DS18B20型号温度传感器，湿度传感器18为STH210型号的湿度传感器，电导率传感器19的型号根据实验的不同自行选择，温度传感器17、湿度传感器18和电导率传感器19均通过导线和信号线与单片机14实现双向连接，配合电磁控制阀门11、微型水泵12、单片机14、蓄电池15、数据接收发射装置16、温度传感器17、湿度传感器18和电导率传感器19的设置，利用预埋件8检测地下土壤的温度、湿度和电导率，并且利用单片机14进行远程控制，使用更加方便，可以为用户提供良好的实验环境，连接管7远离环形洒水器6的一端与蓄水箱3的内部连通，元件箱2的左侧固定连接有预埋件8，配合增温罩1、元件箱2、蓄水箱3、拉伸叶片4、收缩孔5、环形洒水器6、连接管7和预埋件8的设置，拉伸叶片4使增温罩1的闭孔变成可以自由调节的收缩孔5，使得用户在实验过程中对闭孔的调节更加方便，节约大量的时间和精力，同时利用蓄水箱3的设置，直接在箱体内部注满水后就可以在偏远地区进行使用，增大适用面，解决了现有的增温罩一旦定型闭口不好修改，如果发现实物增温效果过高或过低，只能重新定制实验装置，十分浪费时间和精力，另外，由于野外条件限制，降雨试验一般都比较简陋，在偏远地区也不适合进行定期降水试验，使实验进行出现了阻碍的问题。

使用时，将预埋件8埋入地下，然后将增温罩1置于地上，使用培土的方式将卡槽带22覆盖，然后将蓄水箱3置于缓坡处(在偏远地区使用时，直接注满水)，然后将连接管7与环形洒水器6连通，通过蓄电池15给电磁控制阀门11、微型水泵12、单片机14、数据接收发射装置16、温度传感器17、湿度传感器18和电导率传感器19提供电力，单片机14控制打开电磁控制阀门11和微型水泵12就可以使环形洒水器6洒水，进行降雨实验，然后通过数据接收发射装置16远程操控单片机14进行降雨模拟和实验数据传输工作，在需要检测土壤呼吸时，将卡槽带22中加入水，与增温罩1形成液封的效果，然后将拉伸叶片4的开合度调至最大，也就是与地面垂直，使收缩孔5保持在最大状态，加上顶盖20与黑不透膜21，将增温罩1便捷的改装成土壤呼吸监测装置，直接可以通过开合气孔13进行取样。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种野外增温降雨实验装置，包括增温罩(1)、元件箱(2)和蓄水箱(3)，所述增温罩(1)、元件箱(2)和蓄水箱从左至右依次排列，其特征在于：所述增温罩(1)呈六角星型拉伸设计，且增温罩(1)的六个边角处均通过拉伸叶片(4)固定连接，所述增温罩(1)的顶部开设有收缩孔(5)，且收缩孔(5)的内表面固定连接有环形洒水器(6)，所述环形洒水器(6)的输入端连通有连接管(7)，且连接管(7)远离环形洒水器(6)的一端与蓄水箱(3)的内部连通，所述元件箱(2)的左侧固定连接有预埋件(8)。

2.根据权利要求1所述的一种野外增温降雨实验装置，其特征在于：所述蓄水箱(3)的顶部开设有进水口(9)，且进水口(9)内表面卡接有过滤膜(10)。

3.根据权利要求1所述的一种野外增温降雨实验装置，其特征在于：所述连接管(7)的表面设置有控制连接管(7)连接的电磁控制阀门(11)，所述连接管(7)的表面且位于电磁控制阀门(11)的右侧设置有微型水泵(12)。

4.根据权利要求1所述的一种野外增温降雨实验装置，其特征在于：所述增温罩(1)外表面的左侧设置有开合气孔(13)。

5.根据权利要求3所述的一种野外增温降雨实验装置，其特征在于：所述元件箱(2)内腔的底部从左至右依次固定连接有单片机(14)、蓄电池(15)和数据接收发射装置(16)，且蓄电池(15)通过导线分别与单片机(14)实现双向连接，所述单片机(14)通过导线和信号线分别与数据接收发射装置(16)、预埋件(8)、电磁控制阀门(11)和微型水泵(12)实现双向连接。

6.根据权利要求5所述的一种野外增温降雨实验装置，其特征在于：所述预埋件(8)包括温度传感器(17)、湿度传感器(18)和电导率传感器(19)，且温度传感器(17)、湿度传感器(18)和电导率传感器(19)均通过导线和信号线与单片机(14)实现双向连接。

7.根据权利要求1所述的一种野外增温降雨实验装置，其特征在于：所述收缩孔(5)的内表面滑动连接有顶盖(20)，且顶盖(20)的底部的四周固定连接有黑不透膜(21)，且黑不透膜(21)的内表面与增温罩(1)的外表面滑动连接。

8.根据权利要求1所述的一种野外增温降雨实验装置，其特征在于：所述增温罩(1)外表面的底部固定连接有卡槽带(22)。

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