专利名称：小流域暴雨径流自动采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到一种与山地小流域径流收集系统配套的小流域暴雨径流自动采集装置，主要应用于较强自然降雨条件下土壤侵蚀与水土流失的试验，属于水土保持的小型水利工程设备技术领域。
背景技术：
土壤侵蚀中的径流含沙量是衡量水土流失的重要参数之一，水流中含沙量的测定对土壤侵蚀研究和水土流失治理具有重要意义。含沙量测量方法在测量之前均需要对径流进行采样，并且采样的好坏直接影响测量结果的精度。目前应用于径流采样的方法与装置主要是测桶法及多孔分流装置，属于集总式测量，这种采集方法所用设备简单，运行管理方便，能够完成一次降雨过程中小流域侵蚀总量的测定；但是，随着生态环境科学，以及流域水文学的不断发展，需要对小流域径流过程及侵蚀过程进行分布式监测与管理，由于目前传统的采集方法不易对小流域径流进行分段化处理，尤其在降暴雨的情况下，很难对小流域侵蚀的动态过程进行自动连续监测，传统的径流采样方法所引起的系统误差已不能满足日新月异的科学需要。
发明内容
本实用新型的目的在于针对上述问题，结合小流域土壤侵蚀模拟研究的需求，提出了一种结构简单，连续进行水样采集和记录的小流域小流域暴雨径流自动采集装置，以实现小流域暴雨径流及时、准确、动态的自动采集。
本实用新型的技术方案是这样实现的这种小流域暴雨径流自动采集装置，其特征在于采集装置是由抽水、分流和采集三部分机构组成，抽水机构包括一个设置于小流域出口处量水堰观测井内的抽水泵和浮球控制行程开关；分流机构包括对应导水管的下方框架上设置的电机、行程开关、延时继电器J、扭杆开关控制的分水控制盘；采集机构包括框架上设置的分水盘，分水盘上均布的分水槽，每一分水槽开孔与下方的一个集水杯连通。
所述的小流域暴雨径流自动采集装置，所述的分水控制盘是依次设置在圆盘上的分水管、齿轮转盘、齿轮和电机构成，行程开关的触点与齿轮转盘对应，电机驱动齿轮盘旋转，齿轮转盘转动一格，行程开关的触点开合一次。
所述的小流域暴雨径流自动采集装置，扭杆开关设置于圆盘下方，圆盘上设置控制销触点与扭杆开关对应，圆盘转动一周，扭杆开关闭合一次。
所述的小流域暴雨径流自动采集装置，所述的分水盘上分水槽与下方的一个集水杯通过软管连通。
所述的小流域暴雨径流自动采集装置，所述的水泵和电机的控制电路包括串联在水泵和电机电路上的行程开关和扭杆开关，与行程开关和扭杆开关并联的时间继电器J。
本实用新型提供了一种以直接的方式收集和计量任意时段的暴雨径流样品的采集装置。与传统水样收集方法相比自动化程度高，管理方便，与现有事件记录仪或数据采集器相比，结构简单、运行管理方便，更适于野外试验样品和数据的采集。
图1是小流域暴雨径流自动采集装置的结构示意图图2是图1的俯视图图3是图1的A-A视图图4是图1的B-B视图图5是图1的C局部放大图图6是图5的俯视图图7是本实用新型的电路控制部分的示意图图中1、框架 2、采样杯 3、软管 4、面板 5、分水槽 6、分水管7、行程开关 8、9、齿轮 10、控制销 11、电机 12、齿轮转盘13、扭杆开关 14、分水盘 15、浮球阀 16、拉杆 17、水泵18、堰板 19、引水管 20、行程开关 21、分水孔 22、圆盘23、观测井 24、量水堰导流墙 25、扭杆具体实施方式
图1所示，本实用新型的小流域暴雨径流自动采集装置主要分为抽水、分流和采集三部分机构组成，其中抽水机构是由在量水堰内设置的水泵17和观测井23内设置的浮球阀15和行程开关20构成，水泵在两种情况下停止抽水，1、量水堰中的水位下降至浮球阀拉杆16与行程开关20不能接触；2、采集机构完成一个采集周期，即分水控制盘旋转一周。
图1、2、3、4、5、6所示分流机构由电机11、行程开关7、延时继电器J驱动分流控制盘定时转动，分流控制盘转动一周即完成一个采集周期，再由扭杆开关13控制电机11停止。
分水控制盘是由电机11，齿轮9、8和与齿轮8同轴设置的齿轮转盘12、圆盘22、分水管6以及行程开关7、扭杆开关13构成的，齿轮转盘12每转动一个齿，触动行程开关的触点一次，行程开关7断开，电机暂停，同时由延时继电器J设定暂停时间，电机再次运转时齿轮转盘又转动一个齿，如此往复运转，分水管6即可在分水盘14的每一个分水槽5内连续注入单位时间的水样。
图1、5所示水样采集机构是分水盘14圆周均布很多个分水槽5，每一个分水槽都有软管3连通到框架1下方设置的采样杯2，当分水管6旋转一周，即完成一个采样周期，此时设置于圆盘24上的控制销10将扭杆开关13的触点打开，电机停止运转，同时水泵17也停止抽水。在下一个采样周期开始时，可人工将控制销10向上拔出，使扭杆25复位。
本实用新型的水样采集过程是降雨期间水位达到采样设定值，水泵17启动抽水，导水管19向分水管6的漏斗内供水，同时分水管6在电机11驱动下旋转，齿轮转盘12每旋转一个齿停留的时间，对应分水槽5得到这一时段的水样，分水管6转动一周，即可收集到降暴雨时小流域径流不同时段的水样。
图6所示本实用新型的电路控制部分示意图，延时继电器J和行程开关都有市售商品，在此无需赘述。
在实际应用中，设定齿轮转盘12的齿数和分水盘14的分水槽数5，再设定继电器J的延时时间，即可分别得到单位时间采集的水样，对小流域径流在大雨中水土流失情况作出分析测定。
本实用新型列举的实施例旨在进一步地阐述这种小流域暴雨径流自动采集装置的技术方案，而不对本实用新型的保护范围构成任何限制。本实用新型实例和经由本实用新型权利要求书1-5所述均可得到这种小流域暴雨径流自动采集装置。
权利要求1.小流域暴雨径流自动采集装置，其特征在于采集装置是由抽水、分流和采集三部分机构组成，抽水机构包括一个设置于小流域出口处量水堰观测井内的抽水泵(17)和浮球(15)控制行程开关(20)；分流机构包括对应导水管(19)的下方框架(1)上设置的电机(11)、行程开关(7)、延时继电器J、扭杆开关(13)控制的分水控制盘；采集机构包括框架上设置的分水盘(14)，分水盘上均布的分水槽(20)，每一分水槽开孔(21)与下方的一个集水杯(2)连通。
2.根据权利要求1所述的小流域暴雨径流自动采集装置，其特征在于所述的分水控制盘是依次设置在圆盘(24)上的分水管(6)、齿轮转盘(12)、齿轮(8、9)和电机(11)构成，行程开关(7)的触点与齿轮转盘对应，电机驱动齿轮盘旋转，齿轮转盘转动一格，行程开关的(7)触点开合一次。
3.根据权利要求1或2所述的小流域暴雨径流自动采集装置，其特征在于扭杆开关设置于圆盘(22)下方，圆盘(22)上设置控制销(10)触点与扭杆开关对应，圆盘转动一周，扭杆开关闭合一次。
4.根据权利要求1所述的小流域暴雨径流自动采集装置，其特征在于所述的分水盘上分水槽(5)与下方的一个集水杯(2)通过软管(3)连通。
5.根据权利要求2所述的小流域暴雨径流自动采集装置，其特征在于所述的水泵(17)和电机(11)的控制电路包括串联在水泵和电机电路上的行程开关(7、20)和扭杆开关(13)，与行程开关(7、20)和扭杆开关(13)并联的时间继电器J。
专利摘要本实用新型提供了一种以直接的方式收集和计量任意时段的水流样品并自动记录的小流域暴雨径流自动采集装置，其特征在于采集装置是由抽水、分流和采集三部分机构组成，抽水机构包括一个设置于小流域出口处量水堰观测井内的抽水泵和浮球控制行程开关；分流机构包括对应导水管的下方框架上设置的电机、行程开关、延时继电器J、扭杆开关控制的分水控制盘；采集机构包括框架上设置的分水盘，分水盘上均布的分水槽，每一分水槽开孔与下方的一个集水杯连通。本实用新型与传统水样收集方法相比自动化程度高，管理方便，更适于野外试验样品和数据的采集。
文档编号G01N1/10GK2856968SQ20052013555
公开日2007年1月10日 申请日期2005年12月14日 优先权日2005年12月14日
发明者曹建生, 张万军 申请人:中国科学院遗传与发育生物学研究所