CN209673445U - 一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于水文地质调查和环境监测领域，具体涉及一种适用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，克服现有的降水采样器在干旱荒漠地区易被风沙堵塞，降水采样过程中水分蒸发，无法同时采集降水降雪样品等技术问题；包括两个接水漏斗(1)、过滤网(2)、隔热层(3)、支架(6)、盛水装置(10)、过滤棉(11)、降水收集瓶(12)、导线(19)及供电系统；其中所述两个接水漏斗(1)上下排布，通过支架(6)固定在隔热层(3)内部，所述下方的接水漏斗(1)的下方设有盛水装置(10)，所述盛水装置(10)的下方设有过滤棉(11)，所述过滤棉下方与降水收集瓶(12)相连通，所述供电系统通过导线(19)进行电力输送。

Description

一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置

技术领域

本发明属于水文地质调查和环境监测领域，具体涉及一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置。

背景技术

大气降水的水化学及同位素相关参数是环境影响评价的基础，也是判决地下水起源、估算地下水补给高程、地下水年龄、混合程度以及古气候演变的重要依据。我国西北干旱荒漠地区，气候极端干旱，蒸发量极大，常年风沙活动频繁，地表干燥，裸露，沙砾易被吹扬，常形成沙暴。因此，如何更加准确地采集大气降水样品，避免沙尘进入降水收集瓶，避免降水采样过程中水分蒸发产生的同位素分馏等方面的影响是亟待解决的问题。

水文地质调查中的传统的降水采样装置主要有：油封式采样装置、球封式采样装置、袋-管式采样器等。传统的降水采集器大多直接收集或采用简单的过滤，收集过程中雨水容易夹带大量杂质进入雨水收集瓶。不但容易堵塞进水口，降低采集效率，影响测试精度，且在温度低于零度时不能工作。气象领域常用的降水自动监测仪主要是对酸雨进行监测，采样过程中未能充分考虑水分蒸发对同位素分馏的影响，其也难以适应干旱荒漠地区风沙大、冬冷夏热等气候特征，并且降雨采样器与降雪采样器是分离的，需要购置两套装置采集大气降水。本装置提出了一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，充分考虑了干旱荒漠地区的气候特点，保证了采样的准确性，并且能够采集降雨、降雪样品。

发明内容

本发明的目的是，提供一种适用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，克服现有的降水采样器在干旱荒漠地区易被风沙堵塞，降水采样过程中水分蒸发，无法同时采集降水降雪样品等技术问题。

本发明的技术方案是：

一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，包括两个接水漏斗、过滤网、隔热层、支架、盛水装置、过滤棉、降水收集瓶、导线及供电系统；其中所述两个接水漏斗上下排布，通过支架固定在隔热层内部，所述下方的接水漏斗的下方设有盛水装置，所述盛水装置的下方设有过滤棉，所述过滤棉下方与降水收集瓶相连通，所述供电系统通过导线进行电力输送。

所述位于上方的接水漏斗内设有过滤网，过滤网下方位于接水漏斗底部开口处设有过滤网桶。

所述位于下方的接水漏斗内部设有两层透水石，所述接水漏斗底部开口处设有密封塞，引流管穿过密封塞。

所述盛水装置、过滤棉、降水收集瓶设于制冷装置中。

所述制冷装置的下方设有称重装置。

所述隔热层内部设有温度控制器。

所述供电系统包括太阳能电池板、太阳能控制器及蓄电池；所述太阳能电池板与设于蓄电池上方的太阳能控制器相连接。

所述供电系统通过导线与温度控制器和制冷装置连接并供电。

本发明的有益效果是：

(1)本发明提供的一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，采用“五级过滤系统”能过最大程度的防止树叶、沙尘等杂质进入雨水收集瓶。在接水漏斗与降水收集瓶之间设有盛水装置，能够有效防止过滤速度跟不上下渗速度而是降水逸出现象发生。

(2)本发明提供的一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，整个过滤系统基本布置在密闭环境中，设备外层包裹隔热材料，可以有效抑制水分蒸发。同时雨水收集瓶放置在制冷装置中，可以有效避免同位素分馏。

(3)本发明提供的一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，加热装置和温度控制器可以有效控制系统温度，确保在冬季有效采集雪水样品。

(4)本发明提供的一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，安装简单、操作方便，成本低廉。称重装置可记录降水收集的起始时间，估算大气降水量。若配合气象部门常用雨量计使用，能够更加精确反映降水特征。

附图说明

图1是一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置结构图；

图2是供电系统示意图；

图3是本发明的电路连接示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步的介绍：

一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，包括两个接水漏斗1、过滤网2、隔热层3、支架6、盛水装置10、过滤棉11、降水收集瓶12、导线19及供电系统；其中所述两个接水漏斗1上下排布，通过支架6固定在隔热层3内部，所述下方的接水漏斗1的下方设有盛水装置10，所述盛水装置10的下方设有过滤棉11，所述过滤棉下方与降水收集瓶12相连通，所述供电系统通过导线19进行电力输送。

所述位于上方的接水漏斗1内设有过滤网2，过滤网2下方位于接水漏斗1底部开口处设有过滤网桶4。

所述位于下方的接水漏斗1内部设有两层透水石7，所述接水漏斗1底部开口处设有密封塞8，引流管9穿过密封塞8。

所述盛水装置10、过滤棉11、降水收集瓶12设于制冷装置13中。

所述制冷装置13的下方设有称重装置15。

所述隔热层3内部设有温度控制器14。

所述供电系统包括太阳能电池板16、太阳能控制器17及蓄电池18；所述太阳能电池板16与设于蓄电池18上方的太阳能控制器17相连接。

所述供电系统通过导线19与温度控制器14和制冷装置13连接并供电。

实施例

一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，主要包括接水漏斗、过滤网、过滤网桶、隔热层、支架、透水石、盛水装置、过滤棉、降水收集瓶、制冷装置、温度控制器、加热装置、称重装置、供电装置等。本装置采用透水石和过滤棉代替传统降水采样装置中的液态石蜡、矿物油或者乒乓球等材料，采用“五级过滤系统”能够最大程度防止沙尘进入雨水收集瓶。本装置设置加热装置和温度控制器，当温度低于零度时，打开温度控制器，使系统内部保持恒温，用于收集大气降雪样品。

一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，所述接水漏斗包括上下两部分。上部接水漏斗包括过滤网和过滤网桶，下部接水漏斗包括上下两层透水石。

一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，所述过滤网和过滤网桶的网孔直径大于5mm。

一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，所述透水石和接水漏斗之间的缝隙可通过树脂胶密封。

一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，所述加热装置通过温度控制器调节。

一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，所述盛水装置内部放置过滤棉，下部有多个出水口流入不同的降水收集瓶。

一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，所述下部接水漏斗通过引流管与盛水装置相连。

一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，设备外层包裹隔热材料。

一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，制冷装置的散热部分与大气直接相接，下部放置称重装置。

所述接水漏斗1包括上下两个接水漏斗，上部接水漏斗采用过滤网2和过滤网桶4过滤粒径较大的杂质，下部接水漏斗采用两层透水石7过滤沙尘。上部接水漏斗的设计可使降水迅速流入密闭环境中，减小水分蒸发。透水石7和接水漏斗1之间的缝隙通过树脂胶密封。

降水经下部接水漏斗通过引流管9进入盛水装置10中，为降低制冷装置13的耗电量，应尽量减小引流管9的直径，引流管9通过密封塞8连接下部接水漏斗。

降水进入盛水装置10后通过过滤棉11再次过滤颗粒极小的沙尘，最终进入降水收集瓶12。盛水装置10和降水收集瓶12均放置在制冷装置13中。根据水文地质领域水样保存相关规范，制冷装置13温度设置在4℃。所述盛水装置10的容积不小于单个降水收集瓶12的容积。

当温度低于零度时，打开温度控制器14，使系统内部保持恒温，在电量充足的情况下，冬季也可打开制冷装置13，这样可以更好的保存样品，进一步降低水分蒸发产生的影响。

为解决干旱荒漠地区的供电问题，采用太阳能电池板16供电。太阳能电池板16连接太阳能控制器17，太阳能控制器17连接蓄电池18。蓄电池分别连接制冷装置13和温度控制器14，温度控制器14连接加热装置5。

考虑到制冷装置13和加热装置5耗电量较大的特点，蓄电池18采用不小于36V密封式铅酸蓄电池，称重装置15采用锂电池自供电。

称重装置15可实时记录降水采集的起、止时间，通过将接水漏斗1的尺寸换算成气象部门标准雨量计的尺寸，可估算大气降水量。

Claims (8)

1.一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，其特征在于：包括两个接水漏斗(1)、过滤网(2)、隔热层(3)、支架(6)、盛水装置(10)、过滤棉(11)、降水收集瓶(12)、导线(19)及供电系统；其中所述两个接水漏斗(1)上、下排布，通过支架(6)固定在隔热层(3)内部，下排布的接水漏斗(1)的下方设有盛水装置(10)，所述盛水装置(10)的下方设有过滤棉(11)，所述过滤棉下方与降水收集瓶(12)相连通，所述供电系统通过导线(19)进行电力输送。

2.如权利要求1所述的一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，其特征在于：上排布的接水漏斗(1)内设有过滤网(2)，过滤网(2)下方位于接水漏斗(1)底部开口处设有过滤网桶(4)。

3.如权利要求1所述的一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，其特征在于：所述下排布的接水漏斗(1)内部设有两层透水石(7)，所述接水漏斗(1)底部开口处设有密封塞(8)，引流管(9)穿过密封塞(8)。

4.如权利要求1所述的一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，其特征在于：所述盛水装置(10)、过滤棉(11)、降水收集瓶(12)设于制冷装置(13)中。

5.如权利要求4所述的一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，其特征在于：所述制冷装置(13)的下方设有称重装置(15)。

6.如权利要求1所述的一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，其特征在于：所述隔热层(3)内部设有温度控制器(14)。

7.如权利要求1所述的一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，其特征在于：所述供电系统包括太阳能电池板(16)、太阳能控制器(17)及蓄电池(18)；所述太阳能电池板(16)与设于蓄电池(18)上方的太阳能控制器(17)相连接。

8.如权利要求1、4或6所述的一种用于干旱荒漠地区的降水自动收集装置，其特征在于：所述供电系统通过导线(19)与温度控制器(14)和制冷装置(13)连接并供电。