CN111351542B - 一种轴旋式水量自动连续测量器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轴旋式水量自动连续测量器，包括进水装置、量筒以及计数器，进水装置和量筒之间设置有用于控制进水装置与量筒之间是否连通的进水活塞，量筒上设有用于排空量筒内部液体的排水活塞，量筒的顶部设置有透气通道，透气通道处设置有浮子和电子触发器，电子触发器与计数器电连接，当浮子浮起至透气通道最高点时，浮子触发电子触发器，并改变进水活塞和排水活塞当前开关状态，同时计数器记录一次数据。本发明可以自动连续的进行常压状态下微小水量的测量，测量过程中无需人为操作，既减少了人工工作量，也避免了人工观测影响结果。同时本发明仪器也能保证测量结果的精度，为生态学、水文学等科学研究提供准确的水量数据。
Description
技术领域
本发明涉及测量用具技术，具体涉及一种轴旋式水量自动连续测量器。
背景技术
在生态学、水文学等科学研究上，需要对树干茎流、树林穿透雨、小型集水区的水量进行长期连续定位测定。目前对这种微小水量的测量，树干茎流和穿透雨主要利用水桶收集后人工测量高度换算成体积，或者用水表自动记录总流量。集水区则利用测流堰观测水头高度，用水位计自动记录数据并换算成流量。对于这种自然条件下处于常压状态的微小水量的测定，目前并没有更有效的自动观测仪器，水表的精度不足，水位计受水流波动影响误差较大，精度并不能够满足科学研究所需，而人工观测方法耗费工作量巨大且受天气和观测人员的工作状态影响，数据精度一般。因此，亟需一款在常压状态下既能自动连续观测又能保证数据准确度的微小水量测量器。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种轴旋式水量自动连续测量器。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种轴旋式水量自动连续测量器，包括进水装置、量筒以及计数器，所述进水装置和量筒之间设置有用于控制进水装置与量筒之间是否连通的进水活塞，所述量筒上设有用于排空量筒内部液体的排水活塞，所述量筒的顶部设置有透气通道，所述透气通道处设置有浮子和用于控制进水活塞与排水活塞运作的电子触发器，所述电子触发器与计数器电连接，当浮子浮起至透气通道最高点时，浮子触发电子触发器，并将进水活塞从打开状态转为关闭状态，将排水活塞从关闭状态转为打开状态，同时计数器记录一次数据。
进一步地，还包括装置外壳，所述进水活塞与排水活塞均为圆柱形，所述进水活塞上设有用于连通进水装置与量筒的进水孔，所述排水活塞上设有用于连通量筒内部的排水孔，所述装置外壳上设置有同步转动组件，所述同步转动组件用于驱动进水活塞与排水活塞同时转动。
进一步地，所述同步转动组件包括同轴设置在进水活塞和排水活塞上的两个从动轮以及设置在装置外壳上的主动轮，所述装置外壳内设有驱动主动轮转动的驱动电机，所述主动轮通过同步带与两个从动轮同步转动。
进一步地，所述进水孔与排水孔的夹角为90°。
进一步地，所述进水装置上设有缓存空间。
进一步地，所述缓存空间中设置有滤网。
进一步地，所述量筒上设有刻度。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
本发明可以自动连续的进行常压状态下微小水量的测量，测量过程中无需人为操作，既减少了人工工作量，也避免了人工观测影响结果。同时本发明仪器也能保证测量结果的精度，为生态学、水文学等科学研究提供准确的水量数据。
附图说明
图1为轴旋式水量自动连续测量器的整体结构示意图；
图2为轴旋式水量自动连续测量器的内部结构示意图；
附图标记说明：1、进水装置；11、缓存空间；12、滤网；2、进水活塞；21、透气通道；211、浮子；212、电子触发器；22、进水孔；3、量筒；4、排水活塞；41、排水孔；5、计数器；6、装置外壳；71、主动轮；72、从动轮。
具体实施方式
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。
实施例
如图1和图2所示，一种轴旋式水量自动连续测量器，包括进水装置1、量筒3以及计数器5，进水装置1和量筒3之间设置有用于控制进水装置1与量筒3之间是否连通的进水活塞2，量筒3的底部设有用于排空量筒3内部液体的排水活塞4，量筒3的顶部设置有透气通道21，透气通道21处设置有浮子211和用于控制进水活塞2与排水活塞4运作的电子触发器212，电子触发器212与计数器5电连接，当浮子211浮起至透气通道21最高点时，浮子211触发电子触发器212，并将进水活塞2从打开状态转为关闭状态，将排水活塞4从关闭状态转为打开状态，同时计数器5记录一次数据。
如图2所示，整体的装置还包括装置外壳6，进水装置1、量筒3均安装在装置外壳6的一侧面上，进水活塞2与排水活塞4均为圆柱形，进水活塞2上设有用于连通进水装置1与量筒3的进水孔22，排水活塞4上设有用于连通量筒3内部的排水孔41，在电子触发器212未触发的状态下，进水活塞2的进水孔22一直处于连通进水装置1与量筒3的状态，排水活塞4的排水孔41一直处于关闭状态。装置外壳6上设置有同步转动组件，同步转动组件用于驱动进水活塞2与排水活塞4同时转动。
具体地，同步转动组件包括同轴设置在进水活塞2和排水活塞4上的两个从动轮72以及设置在装置外壳6上的主动轮71，装置外壳6内设有驱动主动轮71转动的驱动电机，主动轮71通过同步带与两个从动轮72同步转动，主动轮71、从动轮72以及同步带也可以采用链轮链条等方式进行替代，在此不作限定。而进水活塞2内的进水孔22和排水活塞4的排水孔41直接的夹角可以为任意位置，只需满足进水活塞2和排水活塞4同步转动的同时，进水孔22和排水孔41不同时开启即可，为了便于说明，在本实施例中将进水孔22和排水孔41的夹角设置为90°，这样设置能更便于控制与监测。
进水装置1上设有缓存空间11，用于在电子触发器212触发的时候，存储由于进水活塞2的封闭而无法落入量筒3内的水，同时缓存空间11内还设有滤网12，避免叶片等堵塞进水孔22。量筒3上刻有刻度线，从而当量筒3内水未装满，触发电子触发器212时，可以通过读取刻度得知内部存有的水量。
具体在使用的时候，只需要将装置的进水装置1对准需要采集测量的位置，进行收集观测即可。在初始状态时，进水孔22处于竖直状态，即连通进水装置1和量筒3的状态，排水孔41处于水平状态(与进水孔22夹角为90°)，即封闭量筒3底部使量筒3无法排水的状态，当水从进水装置1进入至量筒3内，并逐渐装满整个量筒3时，量筒3内的空气可从透气通道21排出，并且浮子211随着量筒3内的液面上升而上升，然后与电子触发器212接触并触发电子触发器212，同时完成密封。
电子触发器212触发后，通过电路控制驱动电机，使其联动进水活塞2和排水活塞4同步转动90°，令进水活塞2关闭进水装置1和量筒3之间的通道，同时连通排水孔41与量筒3内部的空间，令量筒3内的水全部排出，并且计数器5记录一次数据，这样能确保每次记录水样的体积不变，待测水样收集在进水装置1内，也不会形成漏测。由于量筒3内的水被排出，其液面也会随之下降，从而浮子211脱离与电子触发器212的接触，此时经过一定延时后，驱动电机驱使进水活塞2和排水活塞4在此同步转动，再次恢复初始状态继续采集水。
数据采集完成后，在读取数据的时候，计数器5的结果可直接在显示屏查看结果，再乘上量筒3体积，得出某一时间段内的水样总量。若量筒3内有未充满的水样，可通过刻度查看体积，计入水样总量，然后手动控制驱动电机转动而排空，恢复初始待机状态，也可待下次充满后记录。本发明测定过程快速方便，整个测量过程大约需时十秒，进水孔22尺寸也远小于量筒3，且有仪器外壳保护，所以就算有未充满的水样停留在量筒3内，受蒸发的影响也极小。本发明可以确保水量测定的效率和结果精度，是微小水量测量用具的一大创新。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种轴旋式水量自动连续测量器，其特征在于：包括进水装置(1)、量筒(3)以及计数器(5)，所述进水装置(1)和量筒(3)之间设置有用于控制进水装置(1)与量筒(3)之间是否连通的进水活塞(2)，所述量筒(3)上设有用于排空量筒(3)内部液体的排水活塞(4)，所述量筒(3)的顶部设置有透气通道(21)，所述透气通道(21)处设置有浮子(211)和用于控制进水活塞(2)与排水活塞(4)运作的电子触发器(212)，所述电子触发器(212)与计数器(5)电连接，当浮子(211)浮起至透气通道(21)最高点时，浮子(211)触发电子触发器(212)，并将进水活塞(2)从打开状态转为关闭状态，将排水活塞(4)从关闭状态转为打开状态，同时计数器(5)记录一次数据；
还包括装置外壳(6)，所述进水活塞(2)与排水活塞(4)均为圆柱形，所述进水活塞(2)上设有用于连通进水装置(1)与量筒(3)的进水孔(22)，所述排水活塞(4)上设有用于连通量筒(3)内部的排水孔(41)，所述装置外壳(6)上设置有同步转动组件，所述同步转动组件用于驱动进水活塞(2)与排水活塞(4)同时转动；
所述同步转动组件包括同轴设置在进水活塞(2)和排水活塞(4)上的两个从动轮(72)以及设置在装置外壳(6)上的主动轮(71)，所述装置外壳(6)内设有驱动主动轮(71)转动的驱动电机，所述主动轮(71)通过同步带与两个从动轮(72)同步转动；
所述进水孔(22)与排水孔(41)的夹角为90°。
2.根据权利要求1所述的轴旋式水量自动连续测量器，其特征在于：所述进水装置(1)上设有缓存空间(11)。
3.根据权利要求2所述的轴旋式水量自动连续测量器，其特征在于：所述缓存空间(11)中设置有滤网(12)。
4.根据权利要求1-3任一所述的轴旋式水量自动连续测量器，其特征在于：所述量筒(3)上设有刻度。
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