CN219224275U - 一种太阳能环境降水降尘干湿分离采集器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种太阳能环境降水降尘干湿分离采集器，涉及大气降水和降尘采样技术领域，本实用新型为了解决现有采样方式的监测点位不一致，使得环境降水降尘溯源和关联分析存在局限性的问题，本实用新型包括降水采集桶装置1、降尘采集桶装置2、防雨盖板3、电动摆臂4、主箱体5、太阳能供电系统6、无动力风向仪7、雨感应器8和底座9，可利用太阳能系统供电，解决了偏远地区用电不方便的问题，采集系统干湿分离使降水降尘采集互不干扰，实现同一地点降水和降尘监测数据可关联分析，使监测数据具有准确性和可靠性。

Description

一种太阳能环境降水降尘干湿分离采集器

技术领域

本实用新型属于环境工程技术领域，尤其是一种太阳能环境降水降尘干湿分离采集器。

背景技术

随着环境监测技术发展，国内环境监测机构逐渐将降水降尘监测项目列入省市级监测方案中，同时对降水降尘采集设备要求也逐渐正规化。降水监测通常要求逢雨雪必测，地市级通常监测pH、降雨量、电导率及硫酸根、硝酸根、氟、氯、铵、钙、镁、钠、钾9种离子浓度。降尘监测通常要求每月监测一次，主要监测环境空气降尘量。

当前，降水降尘采集器通常为两套独立的采样设备，彼此间没有联系，导致两种监测项目的监测点位并不一致，使得环境降水降尘溯源分析存在一定局限性，不能进行关联分析。如公开号为CN201821340555的实用新型专利，公开了一种降尘采集器，其包括固定架、设置于所述固定架上的采集器本体、与所述采集器本体相连并供降尘进入的进料管道、与所述进料管道和所述采集器本体相连的第一风机以及与所述采集器本体相连的出料管道，该实用新型仅能进行降尘采样，能够有效地分离降尘中的颗粒物且进行采集。另有公开号为CN201921693907的实用新型专利，公开了一种气象监测降水采样器，在该采集器中采用了部分弹簧与采集器的结合，当降水落入采集器足量后，在其重力作用下压缩底部弹簧，在采集桶外侧壁面安装的滑锁块向下移动挤压凸轮，使凸轮进行转动，带动锁杆将采集盖及桶盖进行关闭，以解决在部分采样器回收样品时，其敞口式设计造成样本的污染，该实用新型仅能进行降水采样，能够有效避免样品收集过程中落入污染物的情况。因此，需要研究和设计一种集降水和降尘功能于一体的放置在同一地点的太阳能环境降水降尘干湿分离采集器。

发明内容

(一)解决的技术问题

本实用新型为了解决现有降水降尘采样设备分离，放置地点不一致的问题，提供一种可使用太阳能系统供电的、干湿分离的、同时具备降水降尘采样功能的采集器。此装置也可以驱离鸟类和昆虫等，从而保证降水和降尘监测数据的可溯源性、关联性、准确性和可靠性，同时存放降水和降尘样品的收集桶位于箱体内部，避免外界环境污染，方便拿取。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型公开了一种太阳能环境降水降尘干湿分离采集器，这种太阳能环境降水降尘干湿分离采集器，包括降水采集桶装置(1)、降尘采集桶装置(2)、防雨盖板(3)、电动摆臂(4)、主箱体(5)、太阳能供电系统(6)、无动力风向仪(7)、雨感应器(8)和底座(9)，其中降水采集桶装置(1)和降尘采集桶装置(2)分别与主箱体(5)相连，电动摆臂(4)安装在主箱体(5)外表面，防雨盖板(3)通过螺钉与电动摆臂(4)相连，太阳能供电系统(6)放置在主箱体(5)周边开阔处，无动力风向仪(7)和雨感应器(8)与太阳能供电系统(6)进行电连接，底座(9)安装在主箱体(5)底部，其整体结构示意图如图1所示。

进一步地，所述降水采集桶装置(1)，包括聚四氟乙烯材料制成的降水桶体(11)、排水口(12)、排水软管(13)和止水阀(14)，其中距离降水桶体(11)上表面5～10厘米处设有排水口(12)，降水桶体(11)下表面设有2个排水口(12)，各个排水口(12)均与相应的排水软管(13)相连，排水软管(13)上设有止水阀(14)。

进一步地，所述降尘采集桶装置(2)，包括聚四氟乙烯材料制成的降尘桶体(21)、降尘收集托盘(22)和称量纸(23)，其中降尘桶体(21)下表面内部放置安装有称量纸(23)的降尘收集托盘(22)，降尘桶体(21)底部可拆卸，方便拿取降尘收集托盘(22)。

进一步地，所述降水桶体(11)和降尘桶体(21)均为聚四氟乙烯材料制成的圆筒形桶体，具有良好的耐腐蚀性能和耐热性能，桶壁厚度约为4mm，桶径约为10cm，高度约为10cm。

进一步地，所述防雨盖板(3)为聚四氟乙烯材料制成的圆形板材，其直径尺寸大于降水桶体(11)和降尘桶体(21)二者中桶径最大者，防雨盖板上设有盖孔(31)，通过螺钉与电动摆臂(4)相连接。

进一步地，所述电动摆臂(4)为不锈钢材质，电动摆臂(4)一端设有臂孔(41)、通过螺钉与防雨盖板(3)相连，电动摆臂(4)另一端安装有电机(42)。电机(42)具有顺时针和逆时针的转动功能，当电机(42)逆时针转动时，带动防雨盖板(3)盖向降水桶体(11)表面，当电机(42)顺时针转动时，带动防雨盖板(3)盖向降尘桶体(21)表面。

进一步地，所述主箱体(5)为不锈钢材质，具备防水功能，主箱体(5)上表面设有2个桶型槽(51)、主箱体(5)下表面设有1个电线出口(52)，主箱体(5)内部放置有2个降水收集桶(53)、太阳能蓄电池(54)、控制器(55)、无线电收发单元(56)、数据存储单元(57)，其中无线电收发单元(56)具备数据传输功能，与控制器(55)和数据存储单元(57)进行电相连，降水收集桶(53)内部任意位置放置有浮子感应器(58)，浮子感应器(58)和太阳能蓄电池(54)与控制器(55)分别进行电连接。

进一步地，所述太阳能供电系统(6)，包括太阳能电池板(61)、接线盒(62)和固定架(63)，其中太阳能电池板(61)为400～600W市场售卖组件，太阳能电池板(61)背面安装有接线盒(62)，接线盒(62)的引出端与太阳能蓄电池(54)相连，太阳能电池板(61)的主体结构通过铝边框固定在固定架(63)上，固定架(63)安放于地面或屋顶开阔处。

进一步地，所述无动力风向仪(7)，包括长杆(71)、叶片(72)和转轮(73)，该无动力风向仪(7)为一种可监测风向的装置。

进一步地，所述雨感应器(8)，由固定杆(81)、湿度显示单元(82)和雨感应单元(83)组成，固定杆(81)内部中空，放置有电线将雨感应器(8)的用电装置湿度显示单元(82)和雨感应单元(83)与太阳能蓄电池(54)进行电连接。

进一步地，所述底座(9)包括三个可折叠底座脚(91)，设置方式为周向均匀设置，可折叠收放，抓地稳靠，便于安装且收纳方便，使用过程中，打开底座脚(91)，使用底座固定螺丝固定在地面或者房顶平台，保障整套装置的稳固性。

本实用新型的技术效果和优点：

实现了降水采样和降尘采样在同一监测地点同时采集的技术效果。具备以下优点：本实用新型提供的这种太阳能环境降水降尘干湿分离采集器利用太阳能系统供电，解决了偏远地区用电不方便的问题，避免了接入市电的复杂手续；采集系统干湿分离，降水降尘采集互不干扰，方便样品的拿取；实现同一地点降水和降尘监测数据可关联分析，使监测数据具有准确性和可靠性。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图中：1、降水采集桶装置，2、降尘采集桶装置，3、防雨盖板，4、电动摆臂，5、主箱体，6、太阳能供电系统，7、无动力风向仪，8、雨感应器，9、底座，11、降水桶体，12、排水口，13、排水软管，14、止水阀，21、降尘桶体，22、降尘收集托盘，23、称量纸，31、盖孔，41、臂孔，42、电机，51、桶型槽，52、电线出口，53、降水收集桶，54、太阳能蓄电池，55、控制器，56、无线电收发单元，57、数据存储单元，58、浮子感应器，61、太阳能电池板，62、接线盒，63、固定架，71、长杆，72、叶片，73、转轮，81、固定杆，82、湿度显示单元，83、雨感应单元，91、底座脚。

具体实施方式

某北方降水降尘环境监测点位设置在独栋建筑的平面屋顶，在此点位安装太阳能环境降水降尘干湿分离采集器。该太阳能环境降水降尘干湿分离采集器包括以下部件各一个，降水采集桶装置(1)、降尘采集桶装置(2)、防雨盖板(3)、电动摆臂(4)、主箱体(5)、太阳能供电系统(6)、无动力风向仪(7)、雨感应器(8)和底座(9)，其中，降水采集桶装置(1)和降尘采集桶装置(2)分别与主箱体(5)相连，电动摆臂(4)安装在主箱体(5)外表面，防雨盖板(3)通过螺钉与电动摆臂(4)相连，太阳能供电系统(6)放置在主箱体(5)周边开阔处，无动力风向仪(7)和雨感应器(8)与太阳能供电系统(6)进行电连接，底座(9)安装在主箱体(5)底部。降水采集桶装置(1)包括2个直径为15cm、桶壁厚4mm的聚四氟乙烯材质降水桶体(11)，3个排水口(12)，3个排水软管(13)，1个止水阀(14)，距离降水桶体(11)上表面6厘米处开设1个排水口(12)，降水桶体(11)下表面设有2个排水口(12)，各个排水口(12)分别与3根排水软管(13)相连，与距离降水桶体(11)上表面6厘米处排水口(12)相连接的排水软管(13)上设有1个止水阀(14)；降尘采集桶装置(2)包括1个直径为15cm、桶壁厚4mm的聚四氟乙烯材质降尘桶体(21)，1个外直径为11cm的降尘收集托盘(22)和1张直径为9cm的圆形称量纸(23)，其中降尘桶体(21)下表面内部放置安装有称量纸(23)的降尘收集托盘(22)，降尘桶体(21)底部可拆卸，方便拿取降尘收集托盘(22)；防雨盖板(3)直径尺寸为17cm，防雨盖板上设有盖孔(31)，通过螺钉与电动摆臂(4)相连接；电动摆臂(4)一端设有臂孔(41)、通过螺钉与防雨盖板(3)相连，电动摆臂(4)另一端安装有电机(42)；主箱体(5)为不锈钢材质，其上表面设有2个直径为15cm的桶型槽(51)，主箱体(5)下表面设有1个直径为1cm的电线出口(52)，主箱体(5)内部放置有2个直径为10cm的聚四氟乙烯材质的降水收集桶(53)、一套8安时的太阳能蓄电池(54)、控制器(55)、无线电收发单元(56)、数据存储单元(57)，其中无线电收发单元(56)具备数据传输功能，与控制器(55)和数据存储单元(57)进行电相连，降水收集桶(53)内部任意位置放置有浮子感应器(58)，浮子感应器(58)和太阳能蓄电池(54)与控制器(55)分别进行电连接；太阳能供电系统(6)，包括太阳能电池板(61)、接线盒(62)和固定架(63)，其中太阳能电池板(61)为500W晶硅组件，太阳能电池板(61)背面安装有灌胶的接线盒(62)，接线盒(62)的引出端与太阳能蓄电池(54)相连，太阳能电池板(61)的主体结构通过铝边框固定在固定架(63)上，固定架(63)安放于屋顶开阔处；无动力风向仪(7)，包括长杆(71)、叶片(72)和转轮(73)，该无动力风向仪(7)为一种驱鸟装置；雨感应器(8)，由固定杆(81)、湿度显示单元(82)和雨感应单元(83)组成，固定杆(81)内部中空，放置有电线，将雨感应器(8)的用电装置湿度显示单元(82)和雨感应单元(83)与太阳能蓄电池(54)进行电连接；底座(9)包括三个可折叠底座脚(91)，设置方式为周向均匀设置；该太阳能环境降水降尘干湿分离采集器的整体结构示意图请参阅图1。无雨天气条件下，太阳能供电系统6正常工作将电子储存到太阳能蓄电池(54)中，无动力风向仪(7)在风的吹动下开始转动，雨感应器(8)将信号传送给控制器(55)，控制器(55)控制电机(42)逆时针转动并将数据传送给无线电收发单元(56)，并在数据存储单元(57)储存数据，以供调阅，同时防雨盖板(3)盖向降水桶体(11)表面，降水采集桶装置(1)不工作，降尘采集桶装置(2)开始收集降尘，降尘通过降尘桶体(21)沉降到安装有称量纸(23)的降尘收集托盘(22)上。如果持续无雨(30)天，监测人员可拆掉降尘桶体(21)下表面盖板，更换带有称量纸(23)的降尘收集托盘(22)；如果遇到下雨天气，太阳能供电系统(6)不能正常工作，整个系统依靠太阳能蓄电池(54)供电，无动力风向仪(7)在风雨的吹动下开始转动，雨感应器(8)将信号传送给控制器(55)，控制器(55)控制电机(42)顺时针转动并将数据通过无线电收发单元(56)存储在数据存储单元(57)中，同时防雨盖板(3)盖向降尘桶体(21)表面，降尘采集桶装置(2)不工作，降水采集桶装置(1)开始收集雨水，降水通过降水桶体(11)下表面设有2个排水口(12)和与其相连接的排水软管(13)流入降水收集桶(53)中，浮子感应器(58)将水满情况发送到控制器(55)，并将数据通过无线电收发单元(56)储存到数据存储单元(57)中，以供调阅和提示更换降水收集桶(53)，每次降雨过后，监测人员应更换降水收集桶(53)。

Claims (9)

1.一种太阳能环境降水降尘干湿分离采集器，其特征在于，太阳能环境降水降尘干湿分离采集器包括降水采集桶装置(1)、降尘采集桶装置(2)、防雨盖板(3)、电动摆臂(4)、主箱体(5)、太阳能供电系统(6)、无动力风向仪(7)、雨感应器(8)和底座(9)，其中降水采集桶装置(1)和降尘采集桶装置(2)分别与主箱体(5)相连，电动摆臂(4)安装在主箱体(5)外表面，防雨盖板(3)通过螺钉与电动摆臂(4)相连，太阳能供电系统(6)放置在主箱体(5)周边开阔处，无动力风向仪(7)和雨感应器(8)与太阳能供电系统(6)进行电连接，底座(9)安装在主箱体(5)底部。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能环境降水降尘干湿分离采集器，其特征在于，所述降水采集桶装置(1)，包括聚四氟乙烯材料制成的降水桶体(11)、排水口(12)、排水软管(13)和止水阀(14)，其中距离降水桶体(11)上表面5～10厘米处设有排水口(12)，降水桶体(11)下表面设有2个排水口(12)，各个排水口(12)均与相应的排水软管(13)相连，排水软管(13)上设有止水阀(14)。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能环境降水降尘干湿分离采集器，其特征在于，所述降尘采集桶装置(2)，包括聚四氟乙烯材料制成的降尘桶体(21)、降尘收集托盘(22)和称量纸(23)，其中降尘桶体(21)下表面内部放置安装有称量纸(23)的降尘收集托盘(22)，降尘桶体(21)底部可拆卸，方便拿取降尘收集托盘(22)。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能环境降水降尘干湿分离采集器，其特征在于，所述防雨盖板(3)为聚四氟乙烯材料制成的圆形板材，其直径尺寸大于降水桶体(11)和降尘桶体(21)二者中桶径最大者，防雨盖板上设有盖孔(31)，通过螺钉与电动摆臂(4)相连接。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能环境降水降尘干湿分离采集器，其特征在于，所述电动摆臂(4)为不锈钢材质，电动摆臂(4)一端设有臂孔(41)、通过螺钉与防雨盖板(3)相连，电动摆臂(4)另一端安装有电机(42)，电机(42)具有顺时针和逆时针的转动功能。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能环境降水降尘干湿分离采集器，其特征在于，所述主箱体(5)为不锈钢材质，具备防水功能，主箱体(5)上表面设有2个桶型槽(51)、主箱体(5)下表面设有1个电线出口(52)，主箱体(5)内部放置有2个降水收集桶(53)、太阳能蓄电池(54)、控制器(55)、无线电收发单元(56)、数据存储单元(57)，其中无线电收发单元(56)具备数据传输功能，与控制器(55)和数据存储单元(57)进行电相连，降水收集桶(53)内部任意位置放置有浮子感应器(58)，浮子感应器(58)和太阳能蓄电池(54)与控制器(55)分别进行电连接。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能环境降水降尘干湿分离采集器，其特征在于，所述太阳能供电系统(6)，包括太阳能电池板(61)、接线盒(62)和固定架(63)，其中太阳能电池板(61)为400～600W市场售卖组件，太阳能电池板(61)背面安装有接线盒(62)，接线盒(62)的引出端与太阳能蓄电池(54)相连，太阳能电池板(61)的主体结构通过铝边框固定在固定架(63)上，固定架(63)安放于地面或屋顶开阔处。

8.根据权利要求1所述的一种太阳能环境降水降尘干湿分离采集器，其特征在于，所述无动力风向仪(7)，包括长杆(71)、叶片(72)和转轮(73)，该无动力风向仪(7)为一种可监测风向的装置。

9.根据权利要求1所述的一种太阳能环境降水降尘干湿分离采集器，其特征在于，所述雨感应器(8)，由固定杆(81)、湿度显示单元(82)和雨感应单元(83)组成，固定杆(81)内部中空，放置有电线将雨感应器(8)的用电装置湿度显示单元(82)和雨感应单元(83)与太阳能蓄电池(54)进行电连接。

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