专利名称：小型便携式人工模拟降雨装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及农业科研仪器设备领域，尤其涉及一种小型便携式人工模拟降雨
直O
背景技术：
人工模拟降雨装置是一种通过人工手段模拟自然降雨的仪器设备，它可在室内和野外条件下用于快速测定土壤入渗过程、降雨产流过程、土壤侵蚀过程以及土壤养分流失过程，是土壤学、水土保持学、土壤侵蚀学以及泥沙动力学等学科进行科学研究的重要仪器设备。采用人工模拟降雨装置进行模拟降雨试验，不仅可以模拟不同降雨强度的自然降雨， 缩短试验周期，而且还能够严格控制试验条件，便于研究不同因素之间的内在影响机制。人工模拟降雨装置的研究与应用已有较长时间历史。根据产生雨滴的形式不同， 目前人工模拟降雨装置可分为以下四类(1)悬线式；( 针头式；C3)管网式(喷洒式)；喷头式(喷嘴式、喷射式)。这四种模拟降雨装置中，悬线式和针头式具有降雨强度下限低、均勻性好等优点。土壤是有结构的整体，对土壤结构的破坏会造成地表过程(入渗产流、水土流失等)的显著改变，因此众多试验研究要求在野外条件下对原装土壤进行原位测定，这对人工模拟降雨装置的便携性提出了要求。尤其是在西北干旱半干旱地区，水源地偏远、可用水量有限、无持续电力支持、常年多风、地势不平等条件对人工模拟降雨装置的便携性提出了很高的要求。现有的便携式人工模拟降雨试验装置大多存在体积偏大、雨强不稳定、结构复杂、受地形风速影响大等缺点。
实用新型内容(一)要解决的技术问题本实用新型所解决的技术问题是提供一种可在供水不便、无电力支持、大风等野外条件下进行模拟降雨试验的小型便携式人工模拟降雨装置。( 二 )技术方案为了达到上述目的，本实用新型提出了一种小型便携式人工模拟降雨装置，包括支撑架，其为具有上开口和下开口的容器；雨滴发生装置，其设置在所述支撑架上，并且所述雨滴发生装置为封闭容器，所述雨滴发生装置的底部和所述支撑架的上开口配合，并且所述雨滴发生装置的底部均勻设置有多个方向向下的滴水头；雨强控制装置，其设置在所述雨滴发生装置上，并且底部具有第一出水孔，从而与所述雨滴发生装置的顶部连通，所述雨强控制装置的侧面具有第一进水孔；以及供水装置，其侧面靠近底部具有第二出水孔，所述第二出水孔通过中空的连接件与所述第一进水孔连接，所述供水装置的顶部设置有第二进水孔。[0013]其中，所述供水装置为马氏瓶结构。其中，所述雨强控制装置的顶部设置有第一进气孔。其中，所述滴水头为针头。其中，所述支撑架的形状为立方体并且由有机玻璃制成。其中，所述雨滴发生装置的形状为长方体，所述长方体的底面的长和宽均大于其高度，并且所述雨滴发生装置由有机玻璃制成。其中，所述雨强控制装置的形状为圆柱体并且由有机玻璃制成。其中，所述供水装置的形状为圆柱体并且由有机玻璃制成。(三)有益效果本实用新型的技术方案具有如下优点(1)本实用新型的小型便携式人工模拟降雨装置利用马氏瓶控制水位，进而利用水位控制雨强，因此雨强变幅较小、速率恒定；(2) 本实用新型的小型便携式人工模拟降雨装置结构简单、体积小、重量轻，安装容易、携带方便；(3)本实用新型的小型便携式人工模拟降雨装置需水量少，同时无需额外动力，适合野外条件下使用；(4)本实用新型的小型便携式人工模拟降雨装置使用半封闭的有机玻璃支撑的立方体容器为支撑，可以有效避免风速对降雨试验的影响。
图1为本实用新型的小型便携式人工模拟降雨装置的结构示意图；图2为本实用新型的小型便携式人工模拟降雨装置的雨滴发生装置的俯视图；图3为本实用新型的小型便携式人工模拟降雨装置的雨强控制装置的结构示意图；图4为本实用新型的小型便携式人工模拟降雨装置的供水装置的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，
以下结合附图作进一步的说明。如图1所示为本实用新型的小型便携式人工模拟降雨装置的结构示意图，包括支撑架1、雨滴发生装置2、雨强控制装置3和供水装置5。支撑架1是具有上开口和下开口的立方体形容器，由5mm厚的有机玻璃粘接制成， 尺寸为50cm长X 50cm宽X 50cm高。雨滴发生装置2设置在支撑架1的上开口上，其底部与支撑架1的上开口配合，雨滴发生装置2为封闭的长方体形容器，该长方体容器底面的长和宽均大于其高度，雨滴发生装置2由5mm厚的有机玻璃粘接制成，尺寸为50cm长X 50cm宽X 2cm高。雨滴发生装置1的底部以Icm为间距均勻布设直径为6mm的小孔6，小孔上安装可拆卸的方向向下的滴水头，例如可以是10号医用针头，如图2所示为本实用新型的小型便携式人工模拟降雨装置的雨滴发生装置2的俯视图。如图3所示为本实用新型小型便携式人工模拟降雨装置的雨强控制装置3的示意图，雨强控制装置3设置在雨滴发生装置2的顶部上，通过控制该装置中水位的高低来调节压强，从而实现不同雨强。雨强控制装置3形状为圆柱体并由3mm厚的有机玻璃制成，尺寸为直径12cm、高30cm。雨强控制装置3的底部设置有第一出水孔8 (孔径3cm)，从而使雨强控制装置3的内部与雨滴发生装置2的顶部连通，雨强控制装置3的顶部具有第一进气孔 9 (孔径2. 5cm)，侧面靠近底部具有第一进水孔10 (孔径1. 5cm)。如图4所示，本实用新型小型便携式人工模拟降雨装置的供水装置5的示意图，供水装置5为马氏瓶结构，其使雨强控制装置4中的水位保持恒定，从而保证雨强的稳定。供水装置5的形状为圆柱体并由3mm厚的有机玻璃制成，尺寸为直径30cm、高为60cm。供水装置4的顶部设置有第二进水孔14(孔径2. 5cm)，侧面靠近底部设置有第二出水孔13 (孔径1. 5cm)，第二出水孔13通过中空的连接件4 (例如，塑料输水软管)与雨强控制装置3的第一进水孔10连接。在供水装置4中设置有孔径5mm的空心有机玻璃管12，该玻璃管12 的下端与第二出水孔13相平，上端固定在供水装置4的顶部上。本实用新型的小型便携式人工模拟降雨装置的使用过程是首先将降雨装置的支撑架放置在需要试验的地面上，在人工模拟降雨试验过程中，通过调节供水装置4的垂直位置获得固定雨强后，水流从供水装置4进入雨强控制装置3，并迅速充满雨滴发生装置2， 此时在马氏瓶结构的供水装置4的作用下，雨强控制装置3中的水位迅速升高至与供水装置4出水口相平的位置，并在此位置保持恒定。在该恒定压力下，水流从雨滴发生装置2的针头中以恒定流量滴落到地面，从而形成雨强稳定的人工模拟降雨。以上所述仅是本实用新型的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种小型便携式人工模拟降雨装置，其特征在于，包括支撑架(1)，其为具有上开口和下开口的容器；雨滴发生装置O)，其设置在所述支撑架(1)上，并且所述雨滴发生装置( 为封闭容器，所述雨滴发生装置O)的底部和所述支撑架(1)的上开口配合并且所述雨滴发生装置 (2)的底部均勻设置有多个方向向下的滴水头；雨强控制装置(3)，其设置在所述雨滴发生装置( 上，并且底部具有第一出水孔(8)， 从而与所述雨滴发生装置O)的顶部连通，所述雨强控制装置(3)的侧面具有第一进水孔 (10)；以及供水装置(5)，其侧面靠近底部具有第二出水孔(13)，所述第二出水孔(1 通过中空的连接件(4)与所述第一进水孔(10)连接，所述供水装置(5)的顶部设置有第二进水孔 (14)。
2.如权利要求1所述的小型便携式人工模拟降雨装置，其特征在于，所述供水装置(5) 为马氏瓶结构。
3.如权利要求2所述的小型便携式人工模拟降雨装置，其特征在于，所述雨强控制装置(3)的顶部设置有第一进气孔(9)。
4.如权利要求3所述的小型便携式人工模拟降雨装置，其特征在于，所述滴水头为针头。
5.如权利要求4所述的小型便携式人工模拟降雨装置，其特征在于，所述支撑架(1)的形状为立方体并且由有机玻璃制成。
6.如权利要求5所述的小型便携式人工模拟降雨装置，其特征在于，所述雨滴发生装置O)的形状为长方体，所述长方体的底面的长和宽均大于其高度，并且所述雨滴发生装置O)由有机玻璃制成。
7.如权利要求6所述的小型便携式人工模拟降雨装置，其特征在于，所述雨强控制装置(3)的形状为圆柱体并且由有机玻璃制成。
8.如权利要求1-7中任意一项所述的小型便携式人工模拟降雨装置，其特征在于，所述供水装置(5)的形状为圆柱体并且由有机玻璃制成。
专利摘要本实用新型领域涉及农业科研仪器设备领域，公开了一种小型便携式人工模拟降雨装置，包括支撑架，其为具有上开口和下开口的容器；雨滴发生装置，其设置在支撑架上，并且雨滴发生装置为封闭容器，雨滴发生装置的底部和支撑架的上开口配合并且雨滴发生装置的底部均匀设置有多个方向向下的滴水头；雨强控制装置，其设置在雨滴发生装置上，并且底部具有第一出水孔，从而与雨滴发生装置的顶部连通，雨强控制装置的侧面具有第一进水孔；以及供水装置，其侧面靠近底部具有第二出水孔，第二出水孔通过中空的连接件与第一进水孔连接，供水装置的顶部设置有第二进水孔。本实用新型的降雨装置结构简单、体积小、重量轻，安装容易、携带方便。
文档编号B05B12/00GK201969632SQ20112007725
公开日2011年9月14日 申请日期2011年3月22日 优先权日2011年3月22日
发明者王庆海, 肖波 申请人:北京市农林科学院