CN113281108B - 一种降水降尘智能控制采集器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种降水降尘智能控制采集器，支撑台上固定设置有降水采集筒和降尘采集筒，所述支撑台的内部开设有安装腔，所述安装腔内设置有降尘错位收集机构和降水旋转收集机构,本发明通过降水采集筒和降尘采集筒分别对降水和降尘进行收集，并通过收集皿错位组件更换降尘收集筒顶端收集皿，从而达到切换收集皿的目的，通过驱动结构驱动旋转台旋转，从而达到控制切换降水收集瓶的目的，从而实现定时切换，分开收集并保存的目的。本发明通过太阳能电池板进行能量收集，并将其储存在储能电池中，为收集皿错位组件和驱动结构提供能量。

Description

一种降水降尘智能控制采集器

技术领域

本发明涉及降水降尘采集技术领域，特别是涉及一种降水降尘智能控制采集器。

背景技术

空气中干湿沉降物是我国辐射环境监测法规及标准规定的重要监测项目，干沉降是指悬浮于大气中的各种粒子以其自身重力速度沉降的过程，湿沉降是指悬浮于大气中的各种粒子由于降水(降水、降雪)冲刷而沉降的过程；目前的干湿沉降采样器主要包括降水收集装置和降尘收集装置。

目前的采样装置是持续收集，降雨量、降尘量不能分段收集，另外，由于采样点较多且彼此之间距离较远，当收集装置集满以后，采样人员换收集装置时间紧，存在不能及时的更换的情况，而继续收集会使雨水溢出，使已经收集的样本流失，检测结果出现错误；且无法实现降水降尘的定时采集，且无法分开保存采样品。

发明内容

本发明的目的是提供一种降水降尘智能控制采集器，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种降水降尘智能控制采集器，包括支撑台和电能系统，所述支撑台上固定设置有降水采集筒和降尘采集筒，所述支撑台的内部开设有安装腔，所述安装腔内设置有降尘错位收集机构和降水旋转收集机构。

所述降尘错位收集机构包括降尘收集筒，所述降尘收集筒内承接有收集皿，所述收集皿与降尘收集筒相适配；所述降尘收集筒的一侧设置有用于更换降尘收集筒顶端收集皿的收集皿错位组件，所述降尘收集筒最顶端的收集皿与降尘采集筒相连通。

所述降水旋转收集机构包括旋转台，所述旋转台周向上设置有若干组降水收集瓶，任意一个所述降水收集瓶与降水采集筒相连通，所述旋转台通过驱动结构驱动旋转。

所述电能系统包括固定设置在支撑台上的太阳能电池板以及用于收集太阳能电池板产生电能的储能电池，所述储能电池为收集皿错位组件和驱动结构提供能量。

优选的，所述支撑台在降水采集筒和降尘采集筒之间设置有遮盖板，所述遮盖板的两侧分别铰接有两个旋转杆，所述旋转杆固定连接有旋转轴，所述旋转轴与支撑台轴接,所述旋转轴通过第一电机驱动；所述遮盖板包括三种状态，第一状态为遮盖降水采集筒但未遮盖降尘采集筒，第二状态为遮盖降尘采集筒但未遮盖降水采集筒，第三状态为降尘采集筒和降水采集筒均未遮盖。

优选的，所述支撑台上固定连接有降水传感器。

优选的，所述驱动结构包括固定设置在安装腔内的直线导轨，所述直线导轨上滑动连接有滑动块，所述滑动块上固定设置有齿条，所述滑动块的一端固定连接有第一气缸；所述旋转台的底端固定设置有转动轴，所述转动轴可拆卸连接有棘轮，所述棘轮的外侧设置有外壳，所述外壳内设置有容纳腔，所述容纳腔内设置有与棘轮相适配的棘爪，所述棘爪和容纳腔底部之间固定设置有棘爪弹簧，所述外壳上固定设置有防反转棘爪；所述外壳的外侧固定设置有与齿条相适配的直齿轮。

优选的，所述收集皿错位组件包括与降尘收集筒固定连接的收集皿储藏筒，所述降尘收集筒与收集皿储藏筒的底面位于同一平面内且固定设置有滑道，所述安装腔的底部固定设置有与滑道相适配的滑轨，所述安装腔与收集皿储藏筒之间固定连接有第二气缸；

所述收集皿储藏筒的底部固定设置有第二弹簧，所述收集皿储藏筒在第二弹簧的上方设置有若干个收集皿；所述降尘收集筒最下端的收集皿与降尘收集筒的底面之间固定设置有第一弹簧，所述支撑台在收集皿储藏筒的上方设置有收集皿槽，所述收集皿槽底面、收集皿储藏筒顶面和降尘收集筒顶面处于同一平面内。

优选的，所述收集皿储藏筒和降尘收集筒均设置有两组，两组所述降尘收集筒固定连接，两组所述收集皿储藏筒固定设置在两组所述降尘收集筒的两侧且四者位于同一直线上，所述收集皿槽设置有两个。

优选的，所述降水采集筒和降尘采集筒均为圆台形结构，所述降水采集筒和降尘采集筒靠近支撑台的一侧设置有支撑座，所述支撑座上固定设置有振动器，所述降水采集筒和降尘采集筒上均设有静电消除器。

优选的，所述支撑台上开设置有降尘通孔和降水通孔，所述降尘通孔设置在降尘采集筒与降尘收集筒之间，所述降水通孔设置在降水采集筒与降水收集瓶之间。

优选的，每个所述降水收集瓶的瓶口处可拆卸连接有滤膜。

优选的，还包括控制系统，所述控制系统包括PLC控制器，所述PLC控制器电性连接有控制面板，所述PLC控制器和电能系统电性连接，所述电能系统设置有外接电源插口。

本发明公开了以下技术效果：本发明通过降水采集筒和降尘采集筒分别对降水和降尘进行收集，并通过收集皿错位组件更换降尘收集筒顶端收集皿，从而达到切换收集皿的目的，通过驱动结构驱动旋转台旋转，从而达到控制切换降水收集瓶的目的，从而实现定时切换，分开收集并保存的目的。本发明通过太阳能电池板进行能量收集，并将其储存在储能电池中，为收集皿错位组件和驱动结构提供能量。

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为本发明降水降尘智能控制采集器俯视图；

图2为本发明降水降尘智能控制采集器内部结构图；

图3为本发明降水收集瓶结构示意图；

图4为本发明驱动结构轴侧图；

图5为本发明驱动结构结构示意图；

其中，1为支撑台，11为安装腔，12为支撑座，13为降尘通孔，14为降水通孔，21为太阳能电池板，31为降水采集筒，32为旋转台，33为降水收集瓶，34为转动轴，35为滤膜，41为降尘采集筒，42为降尘收集筒，43为收集皿，44为收集皿储藏筒，45为第二气缸，46为第二弹簧，47为第一弹簧，48为收集皿槽，5为遮盖板，51为旋转杆，6为降水传感器，71为直线导轨，72为滑动块，73为齿条，74为第一气缸，75为棘轮，76为外壳，77为容纳腔，78为棘爪，79为棘爪弹簧，80为防反转棘爪，81为直齿轮。

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。

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。

参照图1-5，本发明提供一种降水降尘智能控制采集器，包括支撑台1和电能系统，支撑台1台面距离地表1.2米，便于操作的同时防止地面扬尘飘入。所述支撑台1上固定设置有降水采集筒31和降尘采集筒41，所述支撑台1的内部开设有安装腔11，所述安装腔11内设置有降尘错位收集机构和降水旋转收集机构。所述支撑台1上开设置有降尘通孔13和降水通孔14，所述降尘通孔13设置在降尘采集筒41与降尘收集筒42之间，所述降水通孔14设置在降水采集筒31与降水收集瓶33之间。

所述降尘错位收集机构包括降尘收集筒42，所述降尘收集筒42内承接有收集皿43，所述收集皿43与降尘收集筒42相适配；所述降尘收集筒42的一侧设置有用于更换降尘收集筒42顶端收集皿43的收集皿错位组件，所述降尘收集筒42最顶端的收集皿43与降尘采集筒41相连通。

所述收集皿错位组件包括与降尘收集筒42固定连接的收集皿储藏筒44，所述降尘收集筒42与收集皿储藏筒44的底面位于同一平面内且固定设置有滑道，所述安装腔11的底部固定设置有与滑道相适配的滑轨，所述安装腔11与收集皿储藏筒44之间固定连接有第二气缸45；所述收集皿储藏筒44的底部固定设置有第二弹簧46，所述收集皿储藏筒44在第二弹簧46的上方设置有若干个收集皿43；所述降尘收集筒42最下端的收集皿43与降尘收集筒42的底面之间固定设置有第一弹簧47，所述支撑台1在收集皿储藏筒44的上方设置有收集皿槽48，所述收集皿槽48底面、收集皿储藏筒44顶面和降尘收集筒42顶面处于同一平面内。在第一弹簧47的作用下，收集皿43、降尘通孔13以及降尘采集筒41相通，降尘依次通过降尘采集筒41、降尘通孔13落入到收集皿43中，当需要进行切换收集皿43时，在第二弹簧46的作用下，收集皿储藏筒44顶端的收集皿43处在收集皿槽48内，控制第二气缸45工作，降尘收集筒42向收集皿储藏筒44一侧运动，并停在收集皿槽48下方，在重力的作用下处于收集皿槽48内的收集皿43压缩第一弹簧47并进入到降尘收集筒42内，控制第二气缸45反向工作，收集皿储藏筒44顶端的收集皿43在第二弹簧46的作用下运动到收集皿槽48内，完成切换收集皿43的工作。

另一种实施方式，所述收集皿储藏筒44和降尘收集筒42均设置有两组，两组所述降尘收集筒42固定连接，两组所述收集皿储藏筒44固定设置在两组所述降尘收集筒42的两侧且四者位于同一直线上，所述收集皿槽48设置有两个，其余结构均相同，在切换收集皿43时，仅需使第二气缸45反向或者工作，均有一组降尘收集筒42处于降尘通孔13下方，另外一组降尘收集筒42处于收集皿槽48下方。切换更加方便。

所述降水旋转收集机构包括旋转台32，所述旋转台32周向上设置有若干组降水收集瓶33，任意一个所述降水收集瓶33与降水采集筒31相连通，所述旋转台32通过驱动结构驱动旋转。所述驱动结构包括固定设置在安装腔11内的直线导轨71，所述直线导轨71上滑动连接有滑动块72，所述滑动块72上固定设置有齿条73，所述滑动块72的一端固定连接有第一气缸74；所述旋转台32的底端固定设置有转动轴34，所述转动轴34可拆卸连接有棘轮75的棘轮轴82，所述棘轮75的外侧设置有外壳76，棘轮75与外壳76之间设置有轴承，所述外壳76内设置有容纳腔77，所述容纳腔77内设置有与棘轮75相适配的棘爪78，所述棘爪78和容纳腔77底部之间固定设置有棘爪弹簧79，所述外壳76上固定设置有防反转棘爪80；所述外壳76的外侧固定设置有与齿条73相适配的直齿轮81。每个所述降水收集瓶33的瓶口处可拆卸连接有滤膜35，防止大的颗粒物进入到降水收集瓶33中。降水采集筒31外侧的支撑座(12)内部设置有金属丝加热管，当降水为降雪时，通过金属丝加热管对降雪进行加热，方便降雪样品流入到降水收集瓶33内便于收集。

通过第一气缸74的伸缩杆伸长，滑动块72沿直线导轨71滑动，从而使齿条73带动直齿轮81旋转，在棘爪弹簧79的作用下棘爪78收入到容纳腔77，不妨碍棘轮75旋转，从而使棘轮75旋转，带动转动轴34旋转，从而使旋转台旋转，可以设定第一气缸74的一个完整行程带动旋转台32的旋转角度为相邻两个降水收集瓶33之间的角度，避免电机不易控制旋转角度的问题。当降水收集瓶33切换完毕之后，第一气缸74反向工作，齿条73带动直齿轮81反向旋转，但是在棘爪78和防反转棘爪80的作用下，棘轮不旋转，从而达到快速切换降水收集瓶33的目的。

所述支撑台1在降水采集筒31和降尘采集筒41之间设置有遮盖板5，所述遮盖板5的两侧分别铰接有两个旋转杆51，所述旋转杆51固定连接有旋转轴，所述旋转轴与支撑台1轴接,所述旋转轴通过第一电机驱动；所述遮盖板5包括三种状态，第一状态为遮盖降水采集筒31但未遮盖降尘采集筒41，第二状态为遮盖降尘采集筒41但未遮盖降水采集筒31，第三状态为降尘采集筒41和降水采集筒31均未遮盖。所述支撑台1上固定连接有降水传感器6。通过降水传感器6感应是否有降雨，从而控制第一电机是否工作，达到切换遮盖板5的三种状态，从而实现降尘采集、降水采集或者两者同时采集的工作状态。

所述降水采集筒31和降尘采集筒41均为圆台形结构，所述降水采集筒31和降尘采集筒41靠近支撑台1的一侧设置有支撑座12，所述支撑座12上固定设置有振动器，所述降水采集筒31和降尘采集筒41上均设有静电消除器。通过振动器将附着在降水采集筒31和降尘采集筒41内壁上的降水、降尘抖动到收集装置中，并通过静电消除器降低静电对水和尘的吸附性，提高采集的准确性。

所述电能系统包括固定设置在支撑台1上的太阳能电池板21以及用于收集太阳能电池板21产生电能的储能电池，所述储能电池为收集皿错位组件和驱动结构提供能量。采集器还包括控制系统，所述控制系统包括PLC控制器，所述PLC控制器电性连接有控制面板，所述PLC控制器和电能系统电性连接，所述电能系统设置有外接电源插口，可以通过外接电源插口进行外接电源供电，或者通过太阳能电池板21进行发电，并将电能存储到电能系统中，为第一电机、第一气缸和第二气缸等驱动部件提供能量，并通过PLC控制器进行控制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种降水降尘智能控制采集器，其特征在于：包括支撑台(1)和电能系统，所述支撑台(1)上固定设置有降水采集筒(31)和降尘采集筒(41)，所述支撑台(1)的内部开设有安装腔(11)，所述安装腔(11)内设置有降尘错位收集机构和降水旋转收集机构；

所述降尘错位收集机构包括降尘收集筒(42)，所述降尘收集筒(42)内承接有收集皿(43)，所述收集皿(43)与降尘收集筒(42)相适配；所述降尘收集筒(42)的一侧设置有用于更换降尘收集筒(42)顶端收集皿(43)的收集皿错位组件，所述降尘收集筒(42)最顶端的收集皿(43)与降尘采集筒(41)相连通；所述收集皿错位组件包括与降尘收集筒(42)固定连接的收集皿储藏筒(44)，所述降尘收集筒(42)与收集皿储藏筒(44)的底面位于同一平面内且固定设置有滑道，所述安装腔(11)的底部固定设置有与滑道相适配的滑轨，所述安装腔(11)与收集皿储藏筒(44)之间固定连接有第二气缸(45)；

所述收集皿储藏筒(44)的底部固定设置有第二弹簧(46)，所述收集皿储藏筒(44)在第二弹簧(46)的上方设置有若干个收集皿(43)；所述降尘收集筒(42)最下端的收集皿(43)与降尘收集筒(42)的底面之间固定设置有第一弹簧(47)，所述支撑台(1)在收集皿储藏筒(44)的上方设置有收集皿槽(48)，所述收集皿槽(48)底面、收集皿储藏筒(44)顶面和降尘收集筒(42)顶面处于同一平面内；

所述收集皿储藏筒(44)和降尘收集筒(42)均设置有两组，两组所述降尘收集筒(42)固定连接，两组所述收集皿储藏筒(44)固定设置在两组所述降尘收集筒(42)的两侧且四者位于同一直线上，所述收集皿槽(48)设置有两个；

所述降水旋转收集机构包括旋转台(32)，所述旋转台(32)周向上设置有若干组降水收集瓶(33)，任意一个所述降水收集瓶(33)与降水采集筒(31)相连通，所述旋转台(32)通过驱动结构驱动旋转；

所述电能系统包括固定设置在支撑台(1)上的太阳能电池板(21)以及用于收集太阳能电池板(21)产生电能的储能电池，所述储能电池为收集皿错位组件和驱动结构提供能量。

2.根据权利要求1所述的降水降尘智能控制采集器，其特征在于：所述支撑台(1)在降水采集筒(31)和降尘采集筒(41)之间设置有遮盖板(5)，所述遮盖板(5)的两侧分别铰接有两个旋转杆(51)，所述旋转杆(51)固定连接有旋转轴，所述旋转轴与支撑台(1)轴接,所述旋转轴通过第一电机驱动；所述遮盖板(5)包括三种状态，第一状态为遮盖降水采集筒(31)但未遮盖降尘采集筒(41)，第二状态为遮盖降尘采集筒(41)但未遮盖降水采集筒(31)，第三状态为降尘采集筒(41)和降水采集筒(31)均未遮盖。

3.根据权利要求1所述的降水降尘智能控制采集器，其特征在于：所述支撑台(1)上固定连接有降水传感器(6)。

4.根据权利要求1所述的降水降尘智能控制采集器，其特征在于：所述驱动结构包括固定设置在安装腔(11)内的直线导轨(71)，所述直线导轨(71)上滑动连接有滑动块(72)，所述滑动块(72)上固定设置有齿条(73)，所述滑动块(72)的一端固定连接有第一气缸(74)；所述旋转台(32)的底端固定设置有转动轴(34)，所述转动轴(34)可拆卸连接有棘轮(75)，所述棘轮(75)的外侧设置有外壳(76)，所述外壳(76)内设置有容纳腔(77)，所述容纳腔(77)内设置有与棘轮(75)相适配的棘爪(78)，所述棘爪(78)和容纳腔(77)底部之间固定设置有棘爪弹簧(79)，所述外壳(76)上固定设置有防反转棘爪(80)；所述外壳(76)的外侧固定设置有与齿条(73)相适配的直齿轮(81)。

5.根据权利要求1所述的降水降尘智能控制采集器，其特征在于：所述降水采集筒(31)和降尘采集筒(41)均为圆台形结构，所述降水采集筒(31)和降尘采集筒(41)靠近支撑台(1)的一侧设置有支撑座(12)，所述支撑座(12)上固定设置有振动器，所述降水采集筒(31)和降尘采集筒(41)上均设有静电消除器。

6.根据权利要求1所述的降水降尘智能控制采集器，其特征在于：所述支撑台(1)上开设置有降尘通孔(13)和降水通孔(14)，所述降尘通孔(13)设置在降尘采集筒(41)与降尘收集筒(42)之间，所述降水通孔(14)设置在降水采集筒(31)与降水收集瓶(33)之间。

7.根据权利要求1所述的降水降尘智能控制采集器，其特征在于：每个所述降水收集瓶(33)的瓶口处可拆卸连接有滤膜(35)。

8.根据权利要求1所述的降水降尘智能控制采集器，其特征在于：还包括控制系统，所述控制系统包括PLC控制器，所述PLC控制器电性连接有控制面板，所述PLC控制器和电能系统电性连接，所述电能系统设置有外接电源插口。

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