CN113295477A - 一种夏季雷阵雨监测取样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种夏季雷阵雨监测取样装置,有效解决多次降雨取样操作不便,及样品收集的问题;其解决的技术方案是包括箱体,箱体内设置收集模块和控制模块,收集模块包括分液盘,分夜盘上有多个接头,箱体内有多个收集袋;多个接头与多个收集袋之间经软管一一连接;分液盘的上方安装有转盘,转盘开口朝上,转盘上开设有一个通孔,通孔能与其中一个接头对应;转盘的外缘面安装有大齿轮,箱体上安装有左竖轴和右竖轴,左竖轴和右竖轴上均安装有一个与大齿轮啮合的小齿轮;左竖轴的上端固定有盖子,盖子能盖在套筒的上方;控制模块能控制盖子的打开个关闭以及雨水进入到收集袋中的时机;本发明每次降雨样品的自动采集同时对样品进行隔离存储。
Description
技术领域
本发明涉及环境监测技术领域,特别是一种夏季雷阵雨监测取样装置。
背景技术
准确地采集降水样品难度很大,在降水前,必须盖好采样器,只在降水实际出现之后才打开。每次降水取全过程水样(降水开始到结束)。传统的采样器一般由人为进行控制当下雨时,打开盖子,当停止下雨后,关闭盖子。采用该种方式,需要观察人员时刻注意下雨的状态;操作较为繁琐。另外也有部分装置采用雨感器来进行感应,但雨感器容易受到鸟屎、雾气等影响造成误触。
传统的也有采用海绵等吸水等方式来进行感雨,但是响应和复位均比较慢,不灵敏,易受到干沉降影响;另外在梅雨天气,或夏季雷阵雨天气,由于降雨次数多,且每次降雨量不一致,需要频繁多次的进行打开和关闭盖子;同时还应保证每次收集的样品能够被完全的存储和分隔开,并且多次的样品要尽可能的节省空间,从而收集更多的样品。
同时,当需要对一些连阴雨天气,当对其前中后期的成分进行分别研究时,还需要收集装置能对样品进行划分,避免干扰,方便研究。因此针对此种情况需要特殊的装置来进行应对。
发明内容
针对上述情况,为解决现有技术中存在的问题,本发明之目的就是提供一种夏季雷阵雨监测取样装置,可有效解决一天内多次降雨取样操作不便,以及样品分类收集的的问题。
其解决的技术方案是包括箱体,箱体内设置收集模块和控制模块,收集模块包括固定的分液盘,分夜盘上均布有多个接头,箱体的底部设置有多个支撑杆,支撑杆上安装有多个上下叠放的托盘,托盘能上下移动,托盘能停留在任意高度;每个托盘的上方均有一个收集袋;多个接头与多个收集袋之间经软管一一连接;分液盘的上方安装有转盘,转盘开口朝上,转盘上开设有一个通孔,通孔能与其中一个接头对应;转盘的外缘面安装有大齿轮,箱体上安装有左竖轴和右竖轴,左竖轴和右竖轴上均安装有一个与大齿轮啮合的小齿轮;左竖轴的上端固定有盖子,盖子能盖在套筒的上方;
所述的控制模块包括固定在右侧的漏斗,漏斗的上方有滤网,漏斗的下方固定有接液盒,接液盒的下方安装有弹簧,接液盒上安装有溢流管;接液盒的下方固定有微动开关;左竖轴和箱体之间安装有扭簧;右竖轴上横向贯穿有横杆;分液盘的右侧固定有挡片,横杆沿右竖轴的径向移动能使横杆的其中一端被挡片阻挡;继而使右竖轴能转动半圈;微动开关能控制横杆的径向移动。
所述的右竖轴的上端安装有轴肩,轴肩位于箱体的上方,右竖轴能上下移动;右竖轴向上移动后,右竖轴上的小齿轮与大齿轮脱离啮合。
所述的溢流管的右端安装有调节阀。
所述的盖子的上方安装有横向的刷子,刷子置于滤网的上方。
所述的横杆的两端设置有限位块,横杆的右端套装有压簧;横杆的中部设有定位孔,右竖轴的内部同轴插装有顶杆,顶杆上套装有使顶杆向下复位的压簧;顶杆的上端为尖状,顶杆的下端固定有永磁铁,永磁铁的下方固定有电磁铁;按压微动开关,电磁铁通电,顶杆能够上升;松开微动开关,电磁铁断电,顶杆能够复位。
所述的箱体的底部安装有竖直的螺纹杆,托盘能沿螺纹杆上下移动,每个托盘上均固定有凸起,凸起上安装又能左右移动的销钉,销钉的内侧与螺纹杆接触,销钉的内侧设置斜面,销钉的外端和凸起之间连接有拉簧。
所述的箱体的右侧设置有斜板。
所述的箱体的底部固定有固定板,固定板上插装有多个导杆,导杆的上端固定在接液盒的底部,导杆上套装有压簧,微动开关放置与固定板上。
所述的转盘的前侧面固定有横向拨杆,分液盘的上端面固定有竖向拨杆。
所述的箱体的右侧为开口状,每个收集袋的右端均安装有放液阀。
每个所述的接头的内部安装有一个延时开关,延时开关的按钮朝下并安装有浮球;按压延时开关后,电磁铁断电,并持续5S后再次通电;多个延时开关通过PLC进行控制。
本发明好处实现每次降雨样品的自动采集同时对样品进行隔离存储。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的主视剖面图。
图3为本发明图2中A处的局部放大图。
图4为本发明图2中B处的局部放大图。
图5为本发明图2中C处的局部放大图。
图6为转盘和分液盘配合的立体示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。
由图1至图6给出,本发明包括箱体1,箱体1内设置收集模块2和控制模块3,收集模块2包括固定的分液盘201,分夜盘上均布有多个接头202,箱体1的底部设置有多个支撑杆203,支撑杆203上安装有多个上下叠放的托盘204,托盘204能上下移动,托盘204能停留在任意高度;每个托盘204的上方均有一个收集袋205;多个接头202与多个收集袋205之间经软管206一一连接;分液盘201的上方安装有转盘207,转盘207开口朝上,转盘207上开设有一个通孔208,通孔208能与其中一个接头202对应;转盘207的外缘面安装有大齿轮209,箱体1上安装有左竖轴211和右竖轴212,左竖轴211和右竖轴212上均安装有一个与大齿轮209啮合的小齿轮210;左竖轴211的上端固定有盖子213,盖子213能盖在套筒的上方;
所述的控制模块3包括固定在右侧的漏斗301,漏斗301的上方有滤网302,漏斗301的下方固定有接液盒303,接液盒303的下方安装有弹簧304,接液盒303上安装有溢流管305;接液盒303的下方固定有微动开关306;左竖轴211和箱体1之间安装有扭簧307;右竖轴212上横向贯穿有横杆308;分液盘201的右侧固定有挡片311,横杆308沿右竖轴212的径向移动能使横杆308的其中一端被挡片311阻挡;继而使右竖轴212能转动半圈;微动开关306能控制横杆308的径向移动。
为了方便给扭簧307上劲,所述的右竖轴212的上端安装有轴肩,轴肩位于箱体1的上方,右竖轴212能上下移动;右竖轴212向上移动后,右竖轴212上的小齿轮210与大齿轮209脱离啮合。
为了实现每次下雨后,转盘207上的通孔208能够与下一个接头202对应;所述的接头202圆周均布为10个,小齿轮210每转动180度,大齿轮209转动18度。
为了调节灵敏度,所述的溢流管305的右端安装有调节阀312。
为了避免滤网302堵塞,所述的盖子213的上方安装有横向的刷子313,刷子313置于滤网302的上方。
为了实现微动开关306控制横杆308左右移动,所述的横杆308的两端设置有限位块314314,横杆308的右端套装有压簧;横杆308的中部设有定位孔309,右竖轴212的内部同轴插装有顶杆310,顶杆310上套装有使顶杆310向下复位的压簧;顶杆310的上端为尖状,顶杆310的下端固定有永磁铁315,永磁铁315的下方固定有电磁铁316;按压微动开关306,电磁铁316通电,顶杆310能够上升;松开微动开关306,电磁铁316断电,顶杆310能够复位。
为了实现托盘204能停留在任意高度,所述的箱体1的底部安装有竖直的螺纹杆214,托盘204能沿螺纹杆214上下移动,每个托盘204上均固定有凸起,凸起上安装又能左右移动的销钉215,销钉215的内侧与螺纹杆214接触,销钉215的内侧设置斜面,销钉215的外端和凸起之间连接有拉簧。
为了使漏斗301内的水不流入箱体1的内部,所述的箱体1的右侧设置有斜板317。
为了实现接液盒303的上下移动,所述的箱体1的底部固定有固定板,固定板上插装有多个导杆,导杆的上端固定在接液盒303的底部,导杆上套装有压簧,微动开关306放置与固定板上。
为了避免转盘207转动超过一周,所述的转盘207的前侧面固定有横向拨杆216,分液盘201的上端面固定有竖向拨杆217。
为了方便取出样品,所述的箱体1的右侧为开口状,每个收集袋205的右端均安装有放液阀218。
为了避免单次样品量超出单个收集袋205的容量,每个所述的接头202的内部安装有一个延时开关219,延时开关219的按钮朝下并安装有浮球220;按压延时开关219后,电磁铁316断电,并持续5S后再次通电;多个延时开关219通过PLC进行控制。
本发明使用时,首先将整个装置放置于空旷,无遮挡物的区域,并通过支腿或者其他物体支撑,将外箱体1垫高,一般以一米高度左右,取样最佳。本装置的使用前需要进行蓄力操作,具体操作以及原理如下。
初始状态下,由于横杆308的其中一端套装有压簧,则该端伸出右竖轴212的长度较长,为了方便说明,以套装有压簧的一端为a端,另一端为b端为例进行说明;因此横杆308的a端会被挡片311阻挡,则左竖轴211、转盘207,均无法转动;当需要对左竖轴211上劲时,首先向上提拉右竖轴212,右竖轴212能够上下移动,因此向上提拉右竖轴212后,此时右竖轴212下端的小齿轮210会与转盘207上的大齿轮209脱离啮合;而后顺指针转动左竖轴211,使左竖轴211和箱体1之间的扭簧307蓄力;蓄力结束后,再次向下按压右竖轴212,使右竖轴212上的小齿轮210再次与大齿轮209啮合,实现右竖轴212的限位。
之后便可以自动进行收集;本装置中分液盘201上的接头202共有十个,则相邻两个接头202之间的夹角为36度;而小齿轮210每次转动180度,大齿轮209即转盘207每次转动18度;因此转盘207上的通孔208在转动时,能够转动至相邻两个接头202之间的位置。因此设定初始位置时,通孔208对应着其中两个接头202的中间的位置;放置杂物进入到及接头202内。
当每次下雨前期,控制模块3中的漏斗301会首先接受到雨滴,并沿着漏斗301进入到接液盒303内,接液盒303受到雨滴后,重量增大会下降,并挤压微动开关306,使电磁体通电。
当电磁铁316通电后,电磁铁316会产生磁力,并推着永磁铁315,使永磁铁315远离电磁铁316,此时永磁铁315会向上移动,参见附图3,顶杆310也向上移动;顶杆310向上移动后,顶杆310上端的尖状会插入到横杆308的定位孔309内,由于定位孔309偏心布置,因此顶杆310插入定位孔309后使定位孔309与顶杆310轴线重合,继而使横杆308的a端收缩,b端伸长。因此横杆308的a端不再被阻挡,则右竖轴212能够转动半圈,继而b端再次被挡片311阻挡。从而实现了右竖轴212的逆时针转动180度;同时转盘207能够顺指针转动180度,左竖轴211同样逆时针转动180度。
左竖轴211逆时针转动180度,盖子213会转动至套筒的左侧,并不在覆盖套筒;套筒被打开,雨水可以进行收集;转盘207顺指针转动180度后,则转盘207上的通孔208能够转动至与其中一个接头202对应。第一次进行收集使,接头202会与最下方的收集袋205连通;因此雨水会顺着套筒,转盘207,继而通过通孔208进入到接头202并顺着软管206进入到收集袋205中。收集袋205在进入雨水后,会不断的膨胀变大;并使其上方的推盘向上移动;由于托盘204上安装有销钉215,销钉215能够在拉簧的作用下压紧螺纹杆214,因此托盘204上升后,会通过销钉215卡紧螺纹杆214;实现了托盘204的只能上升不能下降。
在整个降雨的过程中,接液盒303内一直有雨,因此电磁铁316一直处于通电的状态;同时接液盒303中溢流管305会缓慢的向外流水。当不下雨后,接液盒303内的雨水一旦流完,则接液盒303会向上复位;此时电磁铁316断电。与上述过程类似,此时顶杆310向下复位,则横杆308的a端再次伸长,b端再次收缩;因此此时右竖轴212再次逆时针转动180度;转盘207顺时针转动180度;同时左竖轴211逆时针转动180度。
则盖子213再次盖在了套筒上,停止收集雨水,同时通孔208再次对应着两个接头202中间的位置,防止样品蒸发并等待下一次的转动。
依次往复,便可以实现每次降雨时,进行自动收集和关闭,同时通过收集袋205将每次收集到的雨水进行分别存储。可以实现样品的分别检测,全过程不需要人为的干预。本装置最大能够收集十次,十次后,转盘207上的横向拨杆216会被分液盘201上的竖向拨杆217阻挡,则转盘207停止转动,收集装置也停止运行。
收集结束后,通过打开收集袋205右端的放液阀218对样品进行下一步的处理。
通过调节调节阀312的开端,可以控制接液盒303内溢流的速度,能够针对性的调节微动开关306打开和关闭时的灵敏度。
本装置尤其针对于夏季的雷阵雨进行收集,由于雷阵雨来得快去得快,并且每次雨量大,且每次下雨的量的多少不一样。本装置对雷阵雨的特点具有一一的针对性。通过旁侧的常开漏斗301,能够实时的检测降雨的情况,从而对盖子213的打开和关闭进行动作,能够在每次降雨和停止时,实现自动化的打开和关闭。同时针对于每次雨量的不同,设计收集袋205进行收集,通过收集袋205的膨胀,可以充分的利用箱体1内部的空间,自适应的提高托盘204的高度来区分每次收集到雨水的多少。
本装置中,通过扭簧存储能量,不需要额外的动力,利用控制模块的微动开关306来判断下雨和停雨,可以快速响应的和复位,且位置准确;能够充分的避免干沉降的影响,并且装置能够持续工作,适合于频繁多次的采样,且每次采集的样品分别隔离开,便于更好的研究。
本装置通过在每个接头的内部设置延时开关,当某一个收集袋内的样品收集满之后,收集袋内的水逐渐的向上并填充满管道和接头,从而使该接头内的延时开关被触发,继而实现电磁铁断电,并等待5S后电磁铁再次通电;通过该种方式实现了转盘转动两次,即断电一次,再次通电一次;从而使转盘上的通孔对应上下一个的收集袋,继续进行收集;即一次下雨对应多个收集袋。因此可以满足及时遇到暴雨,也可以满足样品量的收集。同时通过该特性,本装置还能够实现对于一天内持续下雨情况的收集,可以有效的避免收集袋不够用的情况,并且对下雨的前中后期进行分别研究或合并研究。
Claims (10)
1.一种夏季雷阵雨监测取样装置,包括箱体(1),箱体(1)内设置收集模块(2)和控制模块(3),其特征在于,收集模块(2)包括固定的分液盘(201),分夜盘上均布有多个接头(202),箱体(1)的底部设置有多个支撑杆(203),支撑杆(203)上安装有多个上下叠放的托盘(204),托盘(204)能上下移动,托盘(204)能停留在任意高度;每个托盘(204)的上方均有一个收集袋(205);多个接头(202)与多个收集袋(205)之间经软管(206)一一连接;分液盘(201)的上方安装有转盘(207),转盘(207)开口朝上,转盘(207)上开设有一个通孔(208),通孔(208)能与其中一个接头(202)对应;转盘(207)的外缘面安装有大齿轮(209),箱体(1)上安装有左竖轴(211)和右竖轴(212),左竖轴(211)和右竖轴(212)上均安装有一个与大齿轮(209)啮合的小齿轮(210);左竖轴(211)的上端固定有盖子(213),盖子(213)能盖在套筒的上方;
所述的控制模块(3)包括固定在右侧的漏斗(301),漏斗(301)的上方有滤网(302),漏斗(301)的下方固定有接液盒(303),接液盒(303)的下方安装有弹簧(304),接液盒(303)上安装有溢流管(305);接液盒(303)的下方固定有微动开关(306);左竖轴(211)和箱体(1)之间安装有扭簧(307);右竖轴(212)上横向贯穿有横杆(308);分液盘(201)的右侧固定有挡片(311),横杆(308)沿右竖轴(212)的径向移动能使横杆(308)的其中一端被挡片(311)阻挡;继而使右竖轴(212)能转动半圈;微动开关(306)能控制横杆(308)的径向移动。
2.根据权利要求1所述的一种夏季雷阵雨监测取样装置,其特征在于,所述的右竖轴(212)的上端安装有轴肩,轴肩位于箱体(1)的上方,右竖轴(212)能上下移动;右竖轴(212)向上移动后,右竖轴(212)上的小齿轮(210)与大齿轮(209)脱离啮合。
3.根据权利要求1所述的一种夏季雷阵雨监测取样装置,其特征在于,所述的接头(202)圆周均布为10个,小齿轮(210)每转动180度,大齿轮(209)转动18度;溢流管(305)的右端安装有调节阀(312);所述的盖子(213)的上方安装有横向的刷子(313),刷子(313)置于滤网(302)的上方。
4.根据权利要求1所述的一种夏季雷阵雨监测取样装置,其特征在于,所述的横杆(308)的两端设置有限位块(314314),横杆(308)的右端套装有压簧;横杆(308)的中部设有定位孔(309),右竖轴(212)的内部同轴插装有顶杆(310),顶杆(310)上套装有使顶杆(310)向下复位的压簧;顶杆(310)的上端为尖状,顶杆(310)的下端固定有永磁铁(315),永磁铁(315)的下方固定有电磁铁(316);按压微动开关(306),电磁铁(316)通电,顶杆(310)能够上升;松开微动开关(306),电磁铁(316)断电,顶杆(310)能够复位。
5.根据权利要求1所述的一种夏季雷阵雨监测取样装置,其特征在于,所述的箱体(1)的底部安装有竖直的螺纹杆(214),托盘(204)能沿螺纹杆(214)上下移动,每个托盘(204)上均固定有凸起,凸起上安装又能左右移动的销钉(215),销钉(215)的内侧与螺纹杆(214)接触,销钉(215)的内侧设置斜面,销钉(215)的外端和凸起之间连接有拉簧。
6.根据权利要求1所述的一种夏季雷阵雨监测取样装置,其特征在于,所述的箱体(1)的右侧设置有斜板(317)。
7.根据权利要求1所述的一种夏季雷阵雨监测取样装置,其特征在于,所述的箱体(1)的底部固定有固定板,固定板上插装有多个导杆,导杆的上端固定在接液盒(303)的底部,导杆上套装有压簧,微动开关(306)放置与固定板上。
8.根据权利要求1所述的一种夏季雷阵雨监测取样装置,其特征在于,所述的转盘(201)的前侧面固定有横向拨杆(216),分液盘(201)的上端面固定有竖向拨杆(217)。
9.根据权利要求1所述的一种夏季雷阵雨监测取样装置,其特征在于,所述的箱体(1)的右侧为开口状,每个收集袋(205)的右端均安装有放液阀(218)。
10.根据权利要求1所述的一种夏季雷阵雨监测取样装置,其特征在于,每个所述的接头(202)的内部安装有一个延时开关(219),延时开关(219)的按钮朝下并安装有浮球(220);按压延时开关(219)后,电磁铁(316)断电,并持续5S后再次通电;多个延时开关(219)通过PLC进行控制。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20210824 |