一种径流监测虹吸式计量集水桶的自动清洗装置的制作方法

本发明属于径流动态监测技术领域，具体涉及一种径流监测虹吸式计量集水桶的自动清洗装置。

背景技术：

由于大气环境汇总降雨造成大地环境的变化，降雨使具有一定坡度的地形产生径流，水的作用下对土壤、泥沙造成侵蚀，泥沙随径流运动到河道水体中，会给当地的环境造成一定的破坏和影响。

目前，国内外对土壤侵蚀造成坡地、河道水体泥沙以及泥沙溶胶的监测一直采用人工收集径流、人工测量的方法，但是，人工测量操作过程烦琐，费时费力，不能实现快速、连续、实时动态实时测量，间接取样严重影响测量精度。

而且，径流动态监测过程中用于计量的集水桶不能存有泥沙，否则会影响径流泥沙含量的监测精度。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的人工测量径流动态费时费力，影响测量测量效率，以及测量精度低的技术问题，本发明提供了以下技术方案：

一种径流监测虹吸式计量集水桶的自动清洗装置，包括外蓄水桶，所述外蓄水桶内部设置有计量集水桶和内蓄水桶；

所述计量集水桶设置于外蓄水桶上部，其顶面伸出所述外蓄水桶顶面，所述内蓄水桶设置于所述外蓄水桶底部，所述计量集水桶与所述内蓄水桶之间通过一虹吸管连通；

所述计量集水桶内部的虹吸管上套设有一清洗管，所述清洗管与所述虹吸管之间密封连接，所述清洗管内壁与所述虹吸管外壁之间形成一清洗腔；

所述清洗管外壁上均匀分布有多个给压水口，所述清洗管顶面上插入一与所述清洗腔连通的给水管，所述给水管另一端与固定于所述外蓄水桶内部底面的水泵连通。

作为本发明的进一步说明，所述外蓄水桶底面上设置有一出水口，所述出水口与所述内蓄水桶内部连通；

所述出水口上设置有一塞子，所述塞子顶面固定连接有拉杆，所述拉杆顶端固定设置有一浮球。

作为本发明的进一步说明，所述内蓄水桶外壁上部设置有一溢水口。

作为本发明的进一步说明，所述计量集水桶顶面的上水管上设置有一流量计；

所述虹吸管处于所述计量集水桶和内蓄水桶外部的管段上设置有流量传感器。

与现有技术相比，本发明取得的有益效果为：

本发明的自动清洗装置，通过后台控制器接收流量计和流量传感器发送的信息，并且同时控制水泵的开启和关闭，从而对计量集水桶内部进行清洗，并且通过虹吸原理对清洗后的污水排出，周而复始，实现计量集水桶的自动清洗，保证计量集水桶内无泥沙残留，提高径流动态监测精度。

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是自动清洗装置的整体结构示意图。

图中：1、外蓄水桶；2、计量集水桶；3、内蓄水桶；4、虹吸管；5、清洗管；6、给压水口；7、给水管；8、水泵；9、出水口；10、塞子；11、拉杆；12、浮球；13、溢水口；14、流量计；15、流量传感器。

具体实施方式

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

在现有技术中，由于径流的发生没有规律，泥沙的含量实时在变，在实际工作中往往会出现当计量集水桶2的水位长时间未达到虹吸线时，桶内的泥沙产生沉淀，尤其是当径流完全消失后，计量集水桶2内的水分蒸发，桶内的泥沙形成板结，当径流再次发生时，由于桶底部板结的泥堵塞虹吸管4，此时，即使水位达到虹吸线以上，虹吸仍无法产生，造成监测失败，需要人工前期清理。

本实施例提供的一种径流监测虹吸式计量集水桶2的自动清洗装置能够彻底解决上述缺陷，如图1所示，其包括外蓄水桶1，外蓄水桶1内部设置有计量集水桶2和内蓄水桶3；计量集水桶2设置于外蓄水桶1上部，其顶面伸出外蓄水桶1顶面，并且计量集水桶2的外壁与外蓄水桶1的顶壁固定连接，内蓄水桶3设置于外蓄水桶1底部，计量集水桶2与内蓄水桶3之间通过一虹吸管4连通；计量集水桶2内部的虹吸管4上套设有一清洗管5，清洗管5与虹吸管4之间密封连接，清洗管5内壁与虹吸管4外壁之间形成一清洗腔；清洗管5外壁上均匀分布有多个给压水口6，清洗管5顶面上插入一与清洗腔连通的给水管7，给水管7另一端与固定于外蓄水桶1内部底面的水泵8连通。

上述虹吸管4从计量集水桶2的侧壁插入内部，并且虹吸管4管口向下，套设在虹吸管4上的清洗管5的外径大于虹吸管4的外径8-12mm，且其顶端高于虹吸线120mm-160mm，使二者之间间隔1-2mm，从而形成一清洗腔，并且在清洗管5的底面以及外壁上、位于虹吸线一下的位置开设有多个均匀分布的直径2-3mm的给压水口6，清洗管5顶面插入的给水管7与该清洗腔连通，清洗管5、虹吸管4以及给水管7之间均进行气密性连接，通过给水管7另一端的水泵8，将清洗用的水输送至清洗腔内，并通过给压水口6喷出，形成射流，从而对计量集水桶2内部的泥沙进行清洗，当水位上升达到虹吸线以上时虹吸产生，利用虹吸的吸力与水泵8的压力将计量集水桶2内的泥沙随水流吸走，并输送至内蓄水桶3中，此时内蓄水桶3中储存的为浑水。

上述外蓄水桶1底面上设置有一出水口9，出水口9与内蓄水桶3内部连通；出水口9上设置有一塞子10，塞子10顶面固定连接有拉杆11，拉杆11顶端固定设置有一浮球12。

当内蓄水桶3中的浑水增多，水位上升至浮球12以上的位置时，浮球12因浮力上升，并通过拉杆11拉动塞子10同时上升，出水口9打开，将内蓄水桶3内部的浑水通过与出水口9连通的排水管排出。

上述内蓄水桶3外壁上部设置有一溢水口13。当内蓄水桶3内的水位上升至一定高度，并且没有及时排出时，内蓄水桶3上部的溢水口13能够排出一部分水至外蓄水桶1中，并且溢水口13设置于内蓄水桶3上部，并不会将大量的沉淀的泥沙排至外蓄水桶1中，从而保证外蓄水桶1中的清洗用水的纯净，便于循环使用。

上述计量集水桶2顶面的上水管上设置有一流量计14；虹吸管4处于计量集水桶2和内蓄水桶3外部的管段上设置有流量传感器15。流量计14和流量传感器15均与外部控制器连接，通过外部控制器接收到的流量信息，及时控制水泵8的开启和关闭即可实现对计量集水桶2的自动清洗。

本实施例提供的这种自动清洗装置的具体工作过程如下：

当径流发生后，流量计14监测到径流信号，该信号发送至控制器，控制器控制水泵8启动，水泵8将高压水通过给水管7输送至清洗腔内，并通过给压水口6喷射至计量集水桶2内，形成射流，使桶底的泥沙在压力作用下随高压水流动，随着径流水的增加，当水位达到虹吸线以上时产生虹吸，利用虹吸的吸力与水泵8给与的压力将桶底部的泥沙随水流全部吸走，当虹吸管4上的流量传感器15监测到有流量产生的信号时，流量传感器15将信号发送至控制器，控制器控制水泵8关闭，此次自清洗工作完成，通过上述过程周而复始的工作，实现虹吸式计量集水桶2内无泥沙残留。

上述计量集水桶2、虹吸管4、给水管7、拉杆11、浮球12均采用不锈钢或者防腐材料制成，塞子10采用低密度橡胶材料制成。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。