CN113405623A - 一种森林水文集成检测设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种森林水文集成检测设备，涉及水文检测技术领域，包括：林分穿透雨收集器，间隔布设于林间，且其出水端采用管体与流量测量组件的进水端相连；树干径流收集器，密封环抱于树干外圆周，且其出水端采用管体与流量测量组件的进水端相连；所述流量测量组件包括第一测量组件以及第二测量组件，其中，测量低流量水体时，利用所述第一测量组件进行翻板测量，且利用所述第二测量组件进行验证；测量高流量水体时，直接利用所述第二测量组件进行测量。

Description

一种森林水文集成检测设备
技术领域
本发明涉及水文检测技术领域，具体涉及一种森林水文集成检测设备。
背景技术
森林是一个复杂的生态系统，在对森林水文进行研究中，往往仅布设林分穿透雨收集器对雨量进行收集记录，然而在森林地区林内有效雨量包括穿透雨量及树干径流量，只有这种林内有效雨量才能参与径流的形成并直接影响着林地土壤水分消长变化，另外，现有的流量检测装置，其虽然在其进水端设置有滤网，但是滤网的长期使用或者遇到突发情况则会存在堵塞情况，影响着对于流量检测的正常进行，并且其检测精度一般，无法应对多种情况下的检测。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了克服现有技术不足，现提出一种森林水文集成检测设备，解决了现有的检测设备检测精度较低的问题。
(二)技术方案
本发明通过如下技术方案实现：一种森林水文集成检测设备，包括：
林分穿透雨收集器，间隔布设于林间，且其出水端采用管体与流量测量组件的进水端相连；
树干径流收集器，密封环抱于树干外圆周，且其出水端采用管体与流量测量组件的进水端相连；
所述流量测量组件包括第一测量组件以及第二测量组件，其中，测量低流量水体时，利用所述第一测量组件进行翻板测量，且利用所述第二测量组件进行验证；测量高流量水体时，直接利用所述第二测量组件进行测量。
进一步，作为优选，所述第二测量组件包括：
两个独立翻槽，分别采用铰接轴对称铰接于电池仓的顶部，且位于所述第一测量组件的下方，用于收集来自于所述第一测量组件的水体；
缓冲囊，其一端与所述独立翻槽相连，另一端与伸缩杆相铰接，所述伸缩杆的另一端铰接至电池仓的侧面；以及
触碰计数器二，内置于所述缓冲囊中。
进一步，作为优选，所述铰接轴上设置有扭簧，且所述独立翻槽的倾斜状态由扭簧进行保持。
进一步，作为优选，各个所述独立翻槽的下方均对应放置有一校正称，且直接利用所述第二测量组件进行测量时，利用所述校正称至少测量三组数据进行校正。
进一步，作为优选，所述第一测量组件的上方还设置有振荡发电机构，所述振荡发电机构包括：
发电仓；
集水板，固定嵌入于所述发电仓中，且将所述发电仓分隔成上下两部分，且所述集水板的中部设置有流水口；
滤网，固定嵌入于所述发电仓的上部；以及
随动扇叶，转动设置于所述发电仓的下部，且与流水口相对应，且所述随动扇叶上同轴固定有同步轮，所述同步轮采用同步带与从动轮传动相连，所述从动轮能够带动涡轮涡杆机构进行转动，所述涡轮涡杆机构的输出端与发电机的输入端相连。
进一步，作为优选，所述涡轮涡杆机构包括涡轮和涡杆，其中涡杆转动设置于所述发电仓的下部且与所述从动轮同轴固定相连，所述涡杆与所述涡轮传动相连，所述涡轮与发电机的输入端同轴相连；
所述涡轮的顶部设置有斜面，所述斜面的转动能够驱动振荡机构振荡所述滤网。
进一步，作为优选，所述振荡机构包括：
导向套，固定嵌入于集水板中；
滑杆，密封滑动设置于所述导向套中，且所述滑杆与所述导向套之间采用复位带相连；以及
导向球，连接于所述滑杆的底部，且与斜面相接触。
进一步，作为优选，所述滑杆远离所述导向球的一端固定有振荡板，所述振荡板上采用多个振荡弹簧连接有振荡弧板，所述振荡弧板还采用导向杆与所述振荡板相连，所述导向杆至少能够进行导向伸缩，所述振荡弧板的中部为通孔状，且通孔中设置有柔性带。
进一步，作为优选，所述第一测量组件包括：
暂存仓，固定于电池仓的顶部；
底板，固定嵌入在所述暂存仓中；
翻板，铰接于所述底板上，且自然状态下为倾斜状；
延伸台，对称设置在所述翻板的两侧下部；以及
触碰计数器一，对应设置于所述延伸台的下方；
且所述暂存仓的两侧还设置有排水管。
进一步，作为优选，所述电池仓中放置有能够进行充放电的电池，所述电池由外部充电设备或者振荡发电机构进行充电；所述电池仓的底部采用减震台放置于底座上。
(三)有益效果
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
优点一：本发明实施例中，在测量低流量水体时，可利用第一测量组件进行翻板测量，且利用第二测量组件进行验证；而测量高流量水体时，可直接利用第二测量组件进行测量，其中，第二测量组件适合测量大流量水体，第一测量组件适合小流量水体，二者相互配合能够达到很好的测量效果，减少测量误差，另外，第二测量组件中的两个独立翻槽为独立铰接在电池仓的一侧，二者的动作均为独立控制，互不影响，因此能够有效地提升其适用流量的大小。
优点二：本发明实施例中，在进行集水测量时，通过设置有滤网能够有效地拦截砂砾等杂物，减少测量时的误差，并且，水体经过流水口流下能够驱动随动扇叶进行转动，从而驱动发电机进行发电，从而对电池进行储存电量，以及为各个用电设备进行供电，并且，在驱动发电机发电的过程中，还可利用斜面驱动振荡机构振荡滤网，防止滤网堵塞影响排水的进行。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为一种森林水文集成检测设备的整体结构示意图；
图2为一种森林水文集成检测设备中流量测量组件的结构示意图；
图3为一种森林水文集成检测设备中第一测量组件和振荡发电机构的结构示意图；
图4为一种森林水文集成检测设备中第二测量组件的结构示意图；
图5为图4的部分放大结构示意图；
图中：1、林分穿透雨收集器；2、树干径流收集器；3、流量测量组件；31、第一测量组件；32、电池仓；33、第二测量组件；34、校正称；35、底座；36、减震台；37、电池；38、振荡发电机构；381、发电仓；382、集水板；383、滤网；384、随动扇叶；385、涡轮涡杆机构；386、斜面；387、振荡机构；388、发电机；311、出水口；312、翻板；313、底板；314、延伸台；315、触碰计数器一；316、排水管；331、独立翻槽；332、铰接轴；333、缓冲囊；334、伸缩杆；335、触碰计数器二；3871、导向套；3872、滑杆；3873、振荡板；3874、振荡弹簧；3875、振荡弧板；3876、柔性带；3877、导向杆；3878、导向球。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1～5，本发明提供了一种森林水文集成检测设备，包括：
林分穿透雨收集器1，间隔布设于林间，且其出水端采用管体与流量测量组件3的进水端相连；
树干径流收集器2，密封环抱于树干外圆周，且其出水端采用管体与流量测量组件3的进水端相连；
所述流量测量组件3包括第一测量组件31以及第二测量组件33，其中，测量低流量水体时，利用所述第一测量组件31进行翻板测量，且利用所述第二测量组件33进行验证；测量高流量水体时，直接利用所述第二测量组件33进行测量，需要解释的是，现有的翻斗式流量设备，在使用时具有一定的局限性，例如，分辨力为1mm的翻斗式流量计会因流量较小而无法翻转，从而无法进行计数测量，而分辨力为0.2mm的翻斗式流量计会因流量较大而存在翻转的滞后性，而，本发明实施例中，第二测量组件33适合测量大流量水体，第一测量组件33适合小流量水体，二者相互配合能够达到很好的测量效果，减少测量误差。
本实施例中，如图2，所述第二测量组件33包括：
两个独立翻槽331，分别采用铰接轴332对称铰接于电池仓32的顶部，且位于所述第一测量组件31的下方，用于收集来自于所述第一测量组件33的水体；
缓冲囊333，其一端与所述独立翻槽331相连，另一端与伸缩杆334相铰接，所述伸缩杆334的另一端铰接至电池仓的侧面；以及
触碰计数器二335，内置于所述缓冲囊333中。
需要特别注意的是，本发明实施例中，两个独立翻槽为独立铰接在电池仓的一侧，二者的动作均为独立控制，互不影响，因此能够有效地提升其适用流量的大小。
进一步的，所述铰接轴332上设置有扭簧，且所述独立翻槽的倾斜状态由扭簧进行保持，因此在实施时，利用扭簧能够支撑独立翻槽，当独立翻槽中的水量达到阈值时，在重力作用下，独立翻槽会克服扭簧扭力，略微进行偏转，触发触碰计数器器二，实现计数，并且此时伸缩杆拉动独立翻槽进行进一步偏转，实现排水，之后利用扭簧进行复位即可。
作为较佳的实施例，各个所述独立翻槽331的下方均对应放置有一校正称34，且直接利用所述第二测量组件33进行测量时，利用所述校正称至少测量三组数据进行校正。
本实施例中，如图3，所述第一测量组件31的上方还设置有振荡发电机构38，所述振荡发电机构38包括：
发电仓381；
集水板382，固定嵌入于所述发电仓381中，且将所述发电仓381分隔成上下两部分，且所述集水板382的中部设置有流水口；
滤网383，固定嵌入于所述发电仓381的上部；以及
随动扇叶384，转动设置于所述发电仓381的下部，且与流水口相对应，且所述随动扇叶384上同轴固定有同步轮，所述同步轮采用同步带与从动轮传动相连，所述从动轮能够带动涡轮涡杆机构385进行转动，所述涡轮涡杆机构的输出端与发电机388的输入端相连。
进一步的，所述涡轮涡杆机构385包括涡轮和涡杆，其中涡杆转动设置于所述发电仓的下部且与所述从动轮同轴固定相连，所述涡杆与所述涡轮传动相连，所述涡轮与发电机的输入端同轴相连；
所述涡轮的顶部设置有斜面386，所述斜面386的转动能够驱动振荡机构387振荡所述滤网383，因此，在进行集水测量时，通过设置有滤网383能够有效地拦截砂砾等杂物，减少测量时的误差，并且，水体经过流水口流下能够驱动随动扇叶进行转动，从而驱动发电机进行发电，从而对电池进行储存电量，以及为各个用电设备进行供电，并且，在驱动发电机发电的过程中，还可利用斜面驱动振荡机构振荡滤网，防止滤网堵塞影响排水的进行。
作为较佳的实施例，如图5，所述振荡机构387包括：
导向套3871，固定嵌入于集水板中；
滑杆3872，密封滑动设置于所述导向套3871中，且所述滑杆与所述导向套之间采用复位带相连；以及
导向球3874，连接于所述滑杆3872的底部，且与斜面相接触。
进一步的，所述滑杆远离所述导向球的一端固定有振荡板3873，所述振荡板3873上采用多个振荡弹簧3874连接有振荡弧板3875，所述振荡弧板3875还采用导向杆3877与所述振荡板3873相连，所述导向杆至少能够进行导向伸缩，所述振荡弧板3875的中部为通孔状，且通孔中设置有柔性带3876，能够很好的保护滤网。
本实施例中，所述第一测量组件31包括：
暂存仓，固定于电池仓的顶部；
底板313，固定嵌入在所述暂存仓中；
翻板312，铰接于所述底板313上，且自然状态下为倾斜状；
延伸台314，对称设置在所述翻板312的两侧下部；以及
触碰计数器一316，对应设置于所述延伸台的下方；
且所述暂存仓的两侧还设置有排水管316。
本实施例中，所述电池仓中放置有能够进行充放电的电池37，所述电池由外部充电设备或者振荡发电机构38进行充电；所述电池仓的底部采用减震台36放置于底座35上。
在具体实施时，将多个林分穿透雨收集器间隔布设于林间，且将其其出水端采用管体与至少一个流量测量组件的进水端相连；同时将多个树干径流收集器2密封环抱于树干外圆周，且将其出水端采用管体与至少一个流量测量组件3的进水端相连；随后，测量低流量水体时，利用第一测量组件31进行翻板测量，且利用所述第二测量组件33进行验证；测量高流量水体时，直接利用第二测量组件33进行测量即可。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种森林水文集成检测设备，其特征在于：包括：
林分穿透雨收集器(1)，间隔布设于林间，且其出水端采用管体与流量测量组件(3)的进水端相连；
树干径流收集器(2)，密封环抱于树干外圆周，且其出水端采用管体与流量测量组件(3)的进水端相连；
所述流量测量组件(3)包括第一测量组件(31)以及第二测量组件(33)，其中，测量低流量水体时，利用所述第一测量组件(31)进行翻板测量，且利用所述第二测量组件(33)进行验证；测量高流量水体时，直接利用所述第二测量组件(33)进行测量。
2.根据权利要求1所述的一种森林水文集成检测设备，其特征在于：所述第二测量组件(33)包括：
两个独立翻槽(331)，分别采用铰接轴(332)对称铰接于电池仓(32)的顶部，且位于所述第一测量组件(31)的下方，用于收集来自于所述第一测量组件(33)的水体；
缓冲囊(333)，其一端与所述独立翻槽(331)相连，另一端与伸缩杆(334)相铰接，所述伸缩杆(334)的另一端铰接至电池仓的侧面；以及
触碰计数器二(335)，内置于所述缓冲囊(333)中。
3.根据权利要求2所述的一种森林水文集成检测设备，其特征在于：所述铰接轴(332)上设置有扭簧，且所述独立翻槽的倾斜状态由扭簧进行保持。
4.根据权利要求2所述的一种森林水文集成检测设备，其特征在于：各个所述独立翻槽(331)的下方均对应放置有一校正称(34)，且直接利用所述第二测量组件(33)进行测量时，利用所述校正称至少测量三组数据进行校正。
5.根据权利要求1所述的一种森林水文集成检测设备，其特征在于：所述第一测量组件(31)的上方还设置有振荡发电机构(38)，所述振荡发电机构(38)包括：
发电仓(381)；
集水板(382)，固定嵌入于所述发电仓(381)中，且将所述发电仓(381)分隔成上下两部分，且所述集水板(382)的中部设置有流水口；
滤网(383)，固定嵌入于所述发电仓(381)的上部；以及
随动扇叶(384)，转动设置于所述发电仓(381)的下部，且与流水口相对应，且所述随动扇叶(384)上同轴固定有同步轮，所述同步轮采用同步带与从动轮传动相连，所述从动轮能够带动涡轮涡杆机构(385)进行转动，所述涡轮涡杆机构的输出端与发电机(388)的输入端相连。
6.根据权利要求5所述的一种森林水文集成检测设备，其特征在于：所述涡轮涡杆机构(385)包括涡轮和涡杆，其中涡杆转动设置于所述发电仓的下部且与所述从动轮同轴固定相连，所述涡杆与所述涡轮传动相连，所述涡轮与发电机的输入端同轴相连；
所述涡轮的顶部设置有斜面(386)，所述斜面(386)的转动能够驱动振荡机构(387)振荡所述滤网(383)。
7.根据权利要求6所述的一种森林水文集成检测设备，其特征在于：所述振荡机构(387)包括：
导向套(3871)，固定嵌入于集水板中；
滑杆(3872)，密封滑动设置于所述导向套(3871)中，且所述滑杆与所述导向套之间采用复位带相连；以及
导向球(3874)，连接于所述滑杆(3872)的底部，且与斜面相接触。
8.根据权利要求7所述的一种森林水文集成检测设备，其特征在于：所述滑杆远离所述导向球的一端固定有振荡板(3873)，所述振荡板(3873)上采用多个振荡弹簧(3874)连接有振荡弧板(3875)，所述振荡弧板(3875)还采用导向杆(3877)与所述振荡板(3873)相连，所述导向杆至少能够进行导向伸缩，所述振荡弧板(3875)的中部为通孔状，且通孔中设置有柔性带(3876)。
9.根据权利要求1所述的一种森林水文集成检测设备，其特征在于：所述第一测量组件(31)包括：
暂存仓，固定于电池仓的顶部；
底板(313)，固定嵌入在所述暂存仓中；
翻板(312)，铰接于所述底板(313)上，且自然状态下为倾斜状；
延伸台(314)，对称设置在所述翻板(312)的两侧下部；以及
触碰计数器一(316)，对应设置于所述延伸台的下方；
且所述暂存仓的两侧还设置有排水管(316)。
10.根据权利要求9所述的一种森林水文集成检测设备，其特征在于：所述电池仓中放置有能够进行充放电的电池(37)，所述电池由外部充电设备或者振荡发电机构(38)进行充电；所述电池仓的底部采用减震台(36)放置于底座(35)上。
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