CN2665697Y - 雨水自动采样器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种雨水自动采样器，它包括感雨器、接雨器、标准瓶、测量池、漏斗盖和电路控制板。安装在感雨器、接雨器等上的电磁阀上皆安装有遇雨水就会导通的Pt丝电极，控制各电磁阀开关开启或闭合。从而使得本实用新型在整个下雨过程中可自动启动、连续监测和自动停止。测量池中的复合pH电极，它产生的信号经电路控制板放大、处理、发射、无线传输到远程，进行记录或报警，实现下雨全过程的自动监测，具有自动化程度高、测量数据正确及时、使用方便等优点。

Description

雨水自动采样器

技术领域

本实用新型涉及一种雨水采集测定装置，特别是涉及一种测定酸雨的雨水自动采样器。

背景技术

酸雨问题是当前很重要乃至很紧急的研究课题。为了评价一场下雨(短时间或长时间)的酸雨pH值及其随时间变化情况，必须建立起对酸雨能进行实时实地自动遥测、远程无线传输、记录和报警的自动监测网络系统。那么，一台满足这个要求的酸雨自动采样器就成为这一自动监测系统的关键部件之一。

目前的酸雨测定多半还是人工取样，即人工在室外放置容器，收集雨水，雨停后或定时取回到实验室测定。显然这个操作既不方便，测定的结果又不能反映实时实地的酸雨pH值。

国内外有人制作了各种类型的酸雨自动采样器，即天一下雨，采样瓶通过感雨器自动打开，立即接水，采样瓶可多至数个，将一场雨分成若干段采样，装满为止。这固然减轻了一些人工取样的麻烦，并能及时接收雨水。然而仍然存在如下问题：

(1)需等雨停后带回实验室测定。

(2)无法了解酸雨随时间变化情况(酸雨是随飘云变化的，因此，也随时间变化)。

(3)如果是大雨，并持续长时间(几天，甚至几十天)，那么多个接雨瓶很快装满雨水，多段接雨就失去意义，因为它将不能代表整场下雨的全过程。

发明内容

本实用新型的第一个目的在于提供一种雨水自动采样器，它能自动感雨、自动pH值定位、自动接雨，实现在下雨的全过程中，实时就地，连续不断地自动采样和自动测量，无须带回实验室测定。

本实用新型的另一个目的在于提供一种雨水自动采样器，它能及时把产生的信号经放大、处理、发射、无线传输到远程，进行测定结果和时间的记录或报警，达到了在下雨全过程中了解酸雨随时间变化情况，或pH超标时进行报警。

为达到上述目的，本实用新型的解决方案是：

本实用新型雨水自动采样器包括感雨器、接雨器、标准瓶、测量池、漏斗盖和电路控制板。安装在感雨器、接雨器等上的电磁阀上皆安装有遇雨水就会导通的Pt丝电极，控制各电磁阀开关开启或闭合。当下雨时，采样器能自动启动；并开始对测量池自动加入pH标准液，进行二点定位。同时接雨器自动开或关，接收或排放雨水。待定位后，自动排空测量池，同时接雨器自动打开，雨水自动流入测量池；如此反复测定雨水，直到雨停，系统也自动停止动作，恢复原始状态，实现了在整个下雨过程中自动启动、连续监测和自动停止。测量池安装的复合pH电极，它产生的信号经电路控制板放大、处理、发射、无线传输到远程，进行记录或报警。本实用新型可以提供给于建立酸雨自动监测网络系统，即在一个地区的几个，乃至999个布点，各配置一台自动采样器和控制器(分机)，同时可以把备布点的结果无线发送给一台用于记录、报警的中央主机，实现下雨全过程的自动监测。因而，本实用新型具有自动化程度高、测量数据正确及时、使用方便等优点。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型电磁阀上的Pt丝安装图；

图3为本实用新型电路控制板的控制电路图；

图4为本实用新型电路控制板的信号发送电路图。

具体实施方式 

如图1所示，本实用新型是一种雨水自动采样器，它包括感雨器1、接雨器2、标准瓶3、测量池4、漏斗盖5、小型电机6和电路控制板。

所述的感雨器1由感雨器漏斗11和第一电磁阀K1构成。第一电磁阀K1安装在感雨器漏斗11的出口段，在第一电磁阀K1上安装一对Pt丝电极(如图2所示)，下雨集水，该电极导通，整个自动系统启动。尽管雨水离子含量低，但是本实用新型的电路控制板有微小的接通电流，就能很灵敏地使系统启动，并立即对系统进行pH的校准工作。

所述的接雨器2由接雨漏斗21、第一接雨器22、第二接雨器23、第二电磁阀K2、第三电磁阀K3组成。接雨漏斗21安装在第一接雨器22上方且与第一接雨器22连通，第一接雨器22安装第二接雨器23上方且通过管道与第二接雨器23连通，在第一接雨器22、第二接雨器23之间安装有第二电磁阀K2，第二接雨器23的出口通道上安装第三电磁阀K3，第二、第三电磁阀K2、K3上各安装一对Pt丝电极，第二接雨器23的出口通道与测量池4连通。系统启动后，由小型电机6控制的接雨漏斗21的漏斗盖5打开，并转而盖住感雨器漏斗11开口端，接雨器2开始接雨。接雨器2采取二段接雨，其目的是增加测定次数。

所述的用于盛放标准液的标准瓶3有两个，即：第一pH标准瓶31和第二pH标准瓶32，其出口通道皆与测量池4连通，在它们的出口通道上分别安装第四电磁阀K4、第五电磁阀K5；第一、第二pH标准瓶31、32为标准的pH＝6.00和4.00的储液瓶，系统启动后，两液通过第四电磁阀K4、第五电磁阀K5先后把pH＝6.00和4.00的标准液注入测量池4，对系统的E-pH直线的斜率进行校正。

所述的测量池4用于盛放雨水，安装有pH传感器41，在测量池4的出口通道上安装第六电磁阀K6。测量池4盛水体积小于接雨器2，内装pH传感器41。pH玻璃复合电极41作为雨水的pH传感器41，稳定性好，无须另配参比电极，实际使用比较方便。

所述的电路控制板(图中未示)分别与第一至第六电磁阀(K1、K2、K3、K4、K5、K6)、各电磁阀上的Pt丝电极和小型电机6连接。电路控制板上的电路由控制电路(如图3所示)和信号发送电路(如图4所示)组成；控制电路从各电磁阀上的Pt丝电极获取信号，控制各电磁阀开启或关闭；发送电路将信号发送给中央主机。

本实用新型的工作原理：

1、开始状态：

第一至第六电磁阀(K1、K2、K3、K4、K5、K6)处于常闭状态，接雨器2上漏斗盖5关闭。

2、下雨积水第六电磁阀K6上的Pt丝电极通：

1)打开第一电磁阀K1，排空感雨器1雨水，约2秒后关闭第一电磁阀K1，打开盖子。

2)打开第二电磁阀K2、第三电磁阀K3、第六电磁阀K6(排空第一、第二接雨器22、23、测量池4，准备接雨)约6秒。

3)然后，关闭第三电磁阀K3、第六电磁阀K6，开始接雨，打开第四电磁阀K4放pH＝6.00的标准液进入测量池4，约5秒钟之后，关闭第四电磁阀K4，标定pH值。

4)同时监测第一、第二接雨器22、23。若第二接雨器23满，第二电磁阀K2上的Pt丝电极之通，关闭第二电磁阀K2，第一接雨器K1接雨。若第一接雨器22满，第二接雨器23也满，第一电磁阀K1上的Pt丝电极通，第二电磁阀K2上的Pt丝电极通，关闭漏斗盖5(停止接雨)。若第二接雨器23未满，仍开第二电磁阀K2接雨。

5)一定时间之后标定pH值完毕，打开第六电磁阀K6，排空测量池4；一定时间后第六电磁阀K6关闭。

3、打开第五电磁阀K5放pH＝4.00的标准液进入测量池4，约5秒钟之后，关闭第五电磁阀K5，标定pH值，同时监测第一、第二接雨器23，若第二接雨器23满，第二电磁阀K2上的Pt丝电极通，关闭第二电磁阀K2；若第一接雨器22满，第二接雨器23也满，第一电磁阀K1上的Pt丝电极通，第二电磁阀K2上的Pt丝电极通，关闭漏斗盖5(停止接雨)，若第二接雨器23未满，仍开第二电磁阀K2接雨。一定时间之后标定pH值完毕，打开第六电磁阀K6，排空测量池4；一定时间后第六电磁阀K6关闭。

4、若第二接雨器23满，第二电磁阀K2上的Pt丝电极通，进入步骤5。若第二接雨器23未满，等15分钟，若第二接雨器23满，第二电磁阀K2上的Pt丝电极通，进入步骤5；若第二接雨器23未满，则结束测量。

5、打开第三电磁阀K3，雨水进入测量池4，测定雨水pH，约5秒钟之后，关闭第三电磁阀K3，测定pH值完毕，打开第六电磁阀K6，排空测量池4，若第一接雨器22满，打开第二电磁阀K2，雨水进入第二接雨器23，约5秒钟之后，关闭第二电磁阀K2，打开漏斗盖5。

6、重复循环步骤4、5。

7、雨停后，一定时间无雨水，第三电磁阀K3上的Pt丝电极不通，关闭接雨漏斗盖5，关闭电磁阀K1、K2、K3、K4、K5、K6，结束整个测量，恢复步骤1的“开始状态”。

Claims (5)

1、一种雨水自动采样器，其特征在于：它包括感雨器、接雨器、标准瓶、测量池、漏斗盖和Pt电极；所述的感雨器由感雨器漏斗和第一电磁阀构成，第一电磁阀安装在感雨器漏斗的出口段，在第一电磁阀前安装一对Pt丝电极；所述的接雨器由接雨漏斗、接雨器、接雨电磁阀组成，接雨漏斗安装在接雨器上方且与接雨器连通，在接雨器的出口通道上安装接雨器电磁阀，接雨器上方各安装一对Pt丝电极，接雨器的出口通道与测量池连通；所述的用于盛放标准液的标准瓶的出口通道与测量池连通，在其出口通道上安装标准瓶电磁阀；所述的测量池安装有pH传感器，在测量池的出口通道上安装第六电磁阀；所述的漏斗盖由小型电机带动，位于接雨漏斗或感雨器漏斗的上方；所述的各电磁阀、Pt丝电极、pH传感器和小型电机连接到电路控制板。

2、根据权利要求1所述的雨水自动采样器，其特征在于：所述的电路控制板上的电路由控制电路和信号发送电路组成，控制电路从各电磁阀和Pt丝电极获取信号，控制各电磁阀开启或关闭，发送电路将信号发送给中央主机。

3、根据权利要求1所述的雨水自动采样器，其特征在于：所述的接雨器由接雨漏斗、第一接雨器、第二接雨器、第二电磁阀、第三电磁阀组成；第二电磁阀、第三电磁阀构成所述的接雨器电磁阀，接雨漏斗安装在第一接雨器上方且与第一接雨器连通，第一接雨器安装第二接雨器上方且通过管道第二接雨器连通，在第一接雨器、第二接雨器之间安装有第二电磁阀，第二接雨器的出口通道上安装第三电磁阀，第一、第二接雨器上方各安装一对Pt丝电极，第二接雨器的出口通道与测量池连通；

4、根据权利要求1所述的雨水自动采样器，其特征在于：所述的用于盛放标准液的标准瓶有两个，其出口通道皆与测量池连通，在它们的出口通道上分别安装第四电磁阀、第五电磁阀；第四电磁阀、第五电磁阀构成所述的的标准瓶电磁阀。

5、根据权利要求1所述的雨水自动采样器，其特征在于：所述的pH传感器为pH玻璃复合电极。

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