CN211206421U - 一种森林降雨分析检测装置 - Google Patents

Abstract

本新型涉及一种森林降雨分析检测装置，包括承载基座、承载柱、集雨盘、导流管、蓄水罐、流量传感器、液位计，承载柱与承载基座连接，集雨盘通过承载龙骨与承载柱外表面连接，集雨盘下端面通过导流管与蓄水罐连通，且各集雨盘所连接的导流管间并联并均嵌于承载柱内，导流管与集雨盘连接位置处均设一个流量传感器，蓄水罐嵌于承载基座内，蓄水罐上端面设进水口，并通过进水口与导流管连通，液位计嵌于蓄水罐。本新型可有效满足对不同高度及密度的森林环境进行降水量及降水对地表造成冲刷影响进行连续且精确检测，从而达到提高对森林水文生态环境精确检测研究的目的。

Description

一种森林降雨分析检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种降雨两检测设备，特别是涉及一种森林降雨分析检测装置 。

背景技术

目前在森林生态环境研究分析及森林资源分析研究工作中，降水量检测是重要的检测指标之一，当前在进行森林环境降水量检测作业中，为了克服树冠遮挡而造成的检测不准等因素，当前开发了诸如申请号为“201721194844.X ”的“森林冠层穿透降雨收集装置”及申请号为“2017201344316”的“一种轻便式森林穿透雨水收集装置”等直接规避开树冠遮挡的降雨检测装置，这类检测装置虽然可以实现对降雨量总量精确检测的目的，但无法对森林树冠遮挡后降雨对地面造成冲击、冲刷能量检测的需要，因此导致森林林木对地表土壤侵蚀防护、土壤改良及降水形成的地表径流分析研究数据采集能力不足，无法有效满足使用的需要；当前另开发了诸如申请号为“201822034108.9 ”的“森林凋落物降雨截持与蒸发观测设备” 的可实现对森林树冠截持后降温量检测的降雨收集检测设备，虽然可实现对经过树冠截持后降水量进行检测的需要，但检测的数据与实际降水量缺乏有效的对比，同时对沿树干下落的降水缺乏检测，因此该类检测设备在检测精度和检测数据全面性方面存在较大的缺陷，难以有效满足实际检测作业的需要。

因此针对这一现状，迫切需要开发一种降水检测设备，以满足实际使用的需要。

实用新型内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型提供一种森林降雨分析检测装置，新型结构简单、通用型好，可有效满足对不同高度及密度的森林环境进行降水量及降水对地表造成冲刷影响进行连续且精确检测，从而达到对森林降水情况、森林树冠对降水劫持情况进行精确监控作业的目的，且检测精度高、连续性好，从而达到提高对森林水文生态环境精确检测研究的目的。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

一种森林降雨分析检测装置，包括承载基座、承载柱、集雨盘、导流管、蓄水罐、流量传感器、液位计及控制电路，承载基座为轴线与水平面垂直分布的框架结构，承载柱为空心管状结构，与承载基座连接并与承载基座上端面垂直分布，集雨盘至少两个，沿承载柱轴向自上而下分布，集雨盘通过承载龙骨与承载柱外表面连接，其轴线与承载柱轴线平行分布，集雨盘下端面通过导流管与蓄水罐连通，且各集雨盘所连接的导流管间并联并均嵌于承载柱内，导流管与集雨盘连接位置处均设一个流量传感器，蓄水罐嵌于承载基座内并与承载基座同轴分布，蓄水罐上端面设进水口，并通过进水口与导流管连通，液位计嵌于蓄水罐内并与控制电路电气连接，控制电路与承载基座侧表面连接，并另与各流量传感器电气连接。

进一步的，所述的承载柱侧表面设若干定位扣，所述定位扣沿承载柱轴线自上向下分布；所述承载柱侧表面与集雨盘对应位置处设透孔，所述导流管通过透孔嵌入承载柱内并与集雨盘下端面连通；所述承载柱上端面设太阳能发电板，所述太阳能发电板通过转台机构与承载柱铰接，且所述太阳能发电板和转台结构与控制电路电气连接。

进一步的，所述的承载基座下端面设至少四个支撑腿和至少两个预埋钩，所述支撑腿和预埋钩环绕承载基座轴线均布。

进一步的，所述的集雨盘包括导流锥、导流盘、过滤网、压力传感器、承载弹簧，所述导流锥为轴线截面呈倒置等腰等腰梯形的管状结构，所述导流盘为与导流锥同轴分布的网板结构，嵌于导流锥内，并与导流锥上端面间间距为5—50毫米，所述导流盘下端面通过至少四个承载弹簧与导流锥侧壁内表面连接，所述承载弹簧环绕导流锥轴线均布并与导流锥轴线呈0°—60°夹角，所述承载弹簧上端面通过压力传感器与导流盘下端面连接，所述过滤网包覆在导流盘上端面并与导流盘同轴分布，所述压力传感器与控制电路电气连接。

进一步的，所述的导流盘为轴向截面呈“凵”字形、“H”字形中任意一种的，且导流盘网孔孔径不小于1毫米，所述导流盘网孔孔径为过滤网网孔孔径的3—10倍。

进一步的，所述的导流锥侧壁内表面设环绕导流锥轴线均布的承载台，所述承载弹簧下端面与承载台间相互铰接。

进一步的，所述的集雨盘中，沿承载柱轴线自上而下分布的相邻两个集雨盘间间距不小于10厘米，并以环绕承载柱轴线呈螺旋状结构分布或分布在承载柱同一侧两种分布方式中任意一种结构分布；且当相邻两个集雨盘分布在承载柱同一侧时，位于下方位置的集雨盘后端面与承载柱间间距比位于上方位置集雨盘最大宽度大至少10毫米。

进一步的，所述的控制电路为基于DSP芯片及FPGA芯片中任意一种为基础的电路系统，且控制电路另设至少一个无线数据通讯装置。

本新型结构简单、通用型好，可有效满足对不同高度及密度的森林环境进行降水量及降水对地表造成冲刷影响进行连续且精确检测，从而达到对森林降水情况、森林树冠对降水劫持情况进行精确监控作业的目的，且检测精度高、连续性好，从而达到提高对森林水文生态环境精确检测研究的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型。

图1为本实用新型结构示意图。

图2为集雨盘结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1和2所述的一种森林降雨分析检测装置，包括承载基座1、承载柱2、集雨盘3、导流管4、蓄水罐5、流量传感器6、液位计7及控制电路8，承载基座1为轴线与水平面垂直分布的框架结构，承载柱2为空心管状结构，与承载基座1连接并与承载基座1上端面垂直分布，集雨盘3至少两个，沿承载柱2轴向自上而下分布，集雨盘3通过承载龙骨9与承载柱2外表面连接，其轴线与承载柱2轴线平行分布，集雨盘3下端面通过导流管4与蓄水罐5连通，且各集雨盘3所连接的导流管4间并联并均嵌于承载柱2内，导流管4与集雨盘3连接位置处均设一个流量传感器6，蓄水罐5嵌于承载基座1内并与承载基座1同轴分布，蓄水罐5上端面设进水口10，并通过进水口10与导流管4连通，液位计7嵌于蓄水罐5内并与控制电路8电气连接，控制电路8与承载基座1侧表面连接，并另与各流量传感器6电气连接。

其中，所述的承载柱2侧表面设若干定位扣11，所述定位扣11沿承载柱2轴线自上向下分布；所述承载柱2侧表面与集雨盘3对应位置处设透孔12，所述导流管4通过透孔12嵌入承载柱2内并与集雨盘3下端面连通；所述承载柱2上端面设太阳能发电板13，所述太阳能发电板13通过转台机构14与承载柱2铰接，且所述太阳能发电板13和转台结构14与控制电路8电气连接。

进一步优化的，所述的承载基座1下端面设至少四个支撑腿15和至少两个预埋钩16，所述支撑腿15和预埋钩16环绕承载基座1轴线均布。

重点说明的，所述的集雨盘3包括导流锥31、导流盘32、过滤网33、压力传感器34、承载弹簧35，所述导流锥31为轴线截面呈倒置等腰等腰梯形的管状结构，所述导流盘32为与导流锥31同轴分布的网板结构，嵌于导流锥31内，并与导流锥31上端面间间距为5—50毫米，所述导流盘32下端面通过至少四个承载弹簧35与导流锥31侧壁内表面连接，所述承载弹簧环35绕导流锥31轴线均布并与导流锥31轴线呈0°—60°夹角，所述承载弹簧35上端面通过压力传感器34与导流盘32下端面连接，所述过滤网33包覆在导流盘32上端面并与导流盘32同轴分布，所述压力传感器34与控制电路8电气连接。

进一步优化的，所述的导流盘32为轴向截面呈“凵”字形、“H”字形中任意一种的，且导流盘32网孔孔径不小于1毫米，所述导流盘32网孔孔径为过滤网33网孔孔径的3—10倍。

此外，所述的导流锥31侧壁内表面设环绕导流锥31轴线均布的承载台36，所述承载弹簧35下端面与承载台36间相互铰接，进一步的，所述导流锥31为圆台结构、棱台结构中的任意一种。

重点说明的，所述的集雨盘3中，沿承载柱2轴线自上而下分布的相邻两个集雨盘3间间距不小于10厘米，并以环绕承载柱2轴线呈螺旋状结构分布或分布在承载柱2同一侧两种分布方式中任意一种结构分布；且当相邻两个集雨盘3分布在承载柱2同一侧时，位于下方位置的集雨盘3后端面与承载柱2间间距比位于上方位置集雨盘3最大宽度大至少10毫米。

本实施例中，所述蓄水罐5为透明罐体，且蓄水罐5上设水位检测刻度尺37。

本实施例中，所述承载龙骨9为框架结构。

本实施例中，所述的控制电路8为基于DSP芯片及FPGA芯片中任意一种为基础的电路系统，且控制电路另设至少一个无线数据通讯装置。

本新型在具体实施中，首先将承载基座通过底部的支撑腿和预埋钩安装定位到森林地面上，同时将承载柱与承载基座连接并通过定位扣与树干连接，并使承载柱上端面高出树冠上端面0—20毫米，然后在承载柱上端面设太阳能发电板，将集雨盘、导流管、蓄水罐、流量传感器、液位计及控制电路与承载基座、承载柱连接，并将控制电路与外部电源及监控平台进行连接，从而完成本新型装配作业。

其中，在装配作业时各集雨盘中，其中至少一个集雨盘上端面位于树冠上端面，至少一个集雨盘位于树冠内，至少一个集雨盘位于树冠下方及地表上方位置。

在降雨进行降雨量检测时，降雨首先直接降落到树冠上端面的集雨盘中进行收集、然后降雨通过树冠表层截持后落入到树冠内的集雨盘中进行收集、最后通过树冠整体截持的剩余降雨落入到冠下方及地表上方位置的集雨盘中进行收集，从而达到在降雨发生时对林木不同位置降水量进行综合检测的目的。

其中，集雨盘在对降雨进行收集检测时，降雨雨滴首先落在集雨盘的导流盘上，通过压力传感器实现单位面积内降水量冲击力检测的目的，雨滴通过导流盘后汇流到导流锥内，然后沿导流锥导流入导流管内，在雨水进入到导流管内时，通过流量传感器实现对不同位置集雨盘雨量检测的目的，最后各集雨盘收集的雨水通过导流管输送到蓄水罐中，再由蓄水罐内的液位计对当前整体降水量进行全面检测的需要。

本新型在运行中，通过压力传感器检测的降雨压力值，达到对降雨对地表面冲击、冲刷检测的目的，同时根据树冠上方和下方位置集雨盘压力传感器间的压力差和流量传感器流量差，获得当前森林树冠截持作用对地表面水土侵蚀保护能力数据及森林树冠对降水整体截持能力数据。

本新型结构简单、通用型好，可有效满足对不同高度及密度的森林环境进行降水量及降水对地表造成冲刷影响进行连续且精确检测，从而达到对森林降水情况、森林树冠对降水劫持情况进行精确监控作业的目的，且检测精度高、连续性好，从而达到提高对森林水文生态环境精确检测研究的目的。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理。在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进。这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种森林降雨分析检测装置，其特征在于：所述森林降雨分析检测装置包括承载基座、承载柱、集雨盘、导流管、蓄水罐、流量传感器、液位计及控制电路，所述承载基座为轴线与水平面垂直分布的框架结构，所述承载柱为空心管状结构，与承载基座连接并与承载基座上端面垂直分布，所述集雨盘至少两个，沿承载柱轴向自上而下分布，所述集雨盘通过承载龙骨与承载柱外表面连接，其轴线与承载柱轴线平行分布，所述集雨盘下端面通过导流管与蓄水罐连通，且各集雨盘所连接的导流管间并联并均嵌于承载柱内，所述导流管与集雨盘连接位置处均设一个流量传感器，所述蓄水罐嵌于承载基座内并与承载基座同轴分布，所述蓄水罐上端面设进水口，并通过进水口与导流管连通，所述液位计嵌于蓄水罐内并与控制电路电气连接，所述控制电路与承载基座侧表面连接，并另与各流量传感器电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种森林降雨分析检测装置，其特征在于：所述的承载柱侧表面设若干定位扣，所述定位扣沿承载柱轴线自上向下分布；所述承载柱侧表面与集雨盘对应位置处设透孔，所述导流管通过透孔嵌入承载柱内并与集雨盘下端面连通；所述承载柱上端面设太阳能发电板，所述太阳能发电板通过转台机构与承载柱铰接，且所述太阳能发电板和转台结构与控制电路电气连接。

3.根据权利要求1所述的一种森林降雨分析检测装置，其特征在于：所述的承载基座下端面设至少四个支撑腿和至少两个预埋钩，所述支撑腿和预埋钩环绕承载基座轴线均布。

4.根据权利要求1所述的一种森林降雨分析检测装置，其特征在于：所述的集雨盘包括导流锥、导流盘、过滤网、压力传感器、承载弹簧，所述导流锥为轴线截面呈倒置等腰梯形的管状结构，所述导流盘为与导流锥同轴分布的网板结构，嵌于导流锥内，并与导流锥上端面间间距为5—50毫米，所述导流盘下端面通过至少四个承载弹簧与导流锥侧壁内表面连接，所述承载弹簧环绕导流锥轴线均布并与导流锥轴线呈0°—60°夹角，所述承载弹簧上端面通过压力传感器与导流盘下端面连接，所述过滤网包覆在导流盘上端面并与导流盘同轴分布，所述压力传感器与控制电路电气连接。

5.根据权利要求4所述的一种森林降雨分析检测装置，其特征在于：所述的导流盘为轴向截面呈“凵”字形、“H”字形中任意一种的，且导流盘网孔孔径不小于1毫米，所述导流盘网孔孔径为过滤网网孔孔径的3—10倍。

6.根据权利要求4所述的一种森林降雨分析检测装置，其特征在于：所述的导流锥侧壁内表面设环绕导流锥轴线均布的承载台，所述承载弹簧下端面与承载台间相互铰接。

7.根据权利要求1所述的一种森林降雨分析检测装置，其特征在于：所述的集雨盘中，沿承载柱轴线自上而下分布的相邻两个集雨盘间间距不小于10厘米，并以环绕承载柱轴线呈螺旋状结构分布或分布在承载柱同一侧两种分布方式中任意一种结构分布；且当相邻两个集雨盘分布在承载柱同一侧时，位于下方位置的集雨盘后端面与承载柱间间距比位于上方位置集雨盘最大宽度大至少10毫米。

8.根据权利要求1所述的一种森林降雨分析检测装置，其特征在于：所述的控制电路为基于DSP芯片及FPGA芯片中任意一种为基础的电路系统，且控制电路另设至少一个无线数据通讯装置。

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