专利名称：酸雨自动监测仪的制作方法
技术领域：
酸雨自动监测仪技术领域[0001]本实用新型属于大气降水监测领域，尤其涉及一种酸雨自动监测仪。
技术背景[0002]大气降水监测的目的是检测降雨(雪)过程中从大气沉降到地球表面的沉降物的主要成分和性质，为分析大气污染状况、提出控制途径提供所需的基础数据和资料。酸雨的监测是大气降水监测的重要工作，酸雨监测项目包括PH值、电导率、酸沉降、降水量等。酸雨自动监测仪则是用来自动测量上述数据的仪器。现有的酸雨监测仪器都是将测量PH值、 电导率、酸沉降、降雨量的装置简单的集成在一起，然后获得相应测量值，这种仪器不能进一步分析酸雨的种类、污染物含量、成分等信息，更不能分析酸雨的危害性，因此无法直接获知大气污染状况，其功能还有待升级。在实际监测过程中，通常需要由有经验的人员根据上述的数据来分析酸雨类型、成分、含量，以及对大气、建筑物、土壤等的污染程度及其他危害，进而得出总体的大气污染状况，但是不同的人员分析的结果可能存在较大的差异，这就不利于环保部门准确掌握大气污染状况、究其根源并及时提供最佳的控制措施。实用新型内容[0003]本实用新型的目的在于提供一种酸雨自动监测仪，不仅可以自动测出降水的PH 值、电导率、降水量，还可进一步分析出降水中的主要成分、含量以及危害性及主要产生原因等信息，使环保部门快速准确的获知大气污染状况，避免由于不同人员分析的结果不同而不易提供控制措施的问题。[0004]本实用新型是这样实现的，酸雨自动监测仪，包括用于盛接降水的采集装置，与所述采集装置相连接且具有保温、加热功能的盛水装置，以及用于测量降水量的融雪型雨量计，[0005]还包括电导率电极和PH电极，所述电导率电极和PH电极的检测端伸入所述盛水装置内；[0006]还包括一电气箱，所述电气箱内设有与所述雨量计、PH电极和电导率电极相连接， 且可处理所述雨量计、PH电极和电导率电极传来的电信号以获得降水量、PH值、电导率数据、并基于所述数据分析大气污染状况及酸雨产生原因的电路主板。[0007]作为本实用新型的优选技术方案[0008]所述电路主板设有用于输出测量数据的网络通讯接口。[0009]所述电路主板采用32位ARM微处理器及嵌入式实时uC/OS操作系统。[0010]该酸雨自动监测仪还包括与所述电路主板相连接的降雨、雪感应器。[0011]所述盛水装置包括一盛水容器和安装于所述盛水容器外壁的第一加热器，所述第一加热器与所述电路主板相连接。[0012]所述融雪型雨量计设有第二加热器，所述第二加热器与所述电路主板相连接。[0013]所述电气箱内还设有与所述电路主板相连接、用于向所述电路主板发送开使加热或停止加热信号的温控保险装置。所述电气箱的外壳上安装有与所述电路主板相连接、用于显示测量数据的液晶显示屏。所述盛水装置的底部设有第一排水口，所述第一排水口外接有第一排水管，所述第一排水管设有与所述电路主板相连接的电控阀。所述雨量计的底部设有第二排水口，所述第二排水口外接有第二排水管。本实用新型中的雨量计、PH电极、电导率电极等装置均与一具有强大数据处理和分析功能的电路主板相连接，将电信号传输给该电路主板，电路主板对该信号进行处理、运算以获得酸雨的主要类型、成分、含量及危害性等有关大气污染状况的信息，使环保部门可以直接、及时、准确的了解大气污染状况及酸雨产生原因，同时为制定有效的治理措施提供可靠的依据。
图1是本实用新型实施例酸雨自动监测仪的结构示意图；图2是本实用新型实施例酸雨自动监测仪的电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。该酸雨自动监测仪主要用于实时监测酸雨沉降情况，为控制酸雨的产生及污染治理提供基础数据和信息。附图给出了本实用新型的一个应用实施例。结合附图1，该酸雨自动监测仪包括起支撑作用的底座1和支架2，在支架2上设有用于盛接降水(包括降雨、降雪)的采集装置3，还设有一与采集装置3相连接的具有保温、加热功能的盛水装置4，该盛水装置4在降雪或降雨温度较低时开始加热，使雪融化或保证降水不会结冰，降水直接经采集装置3流入盛水装置4中作为待测降水。该仪器还具有一 PH电极5和一电导率电极6，两个电极的检测端均伸入盛水装置4中，在测量时，该检测端浸入待测降水中进行测量。为了测量降水量，该仪器还具有一雨量计7，该雨量计7应当为融雪型雨量计，不仅可以直接测量降雨量，还可以将雪融化成水以便测量。在该仪器的支架2上还设有一电气箱8，电气箱8内设有电路主板81。结合附图2，其中，雨量计7、PH 电极5和电导率电极6均与电路主板81相连接，雨量计7输出的脉冲值、PH电极5、电导率电极6输出的电信号都传输到电路主板81，电路主板81对该信号进行处理、运算得到降水量、降水的PH值及电导率数据。并且，该电路主板81可通过其分析软件中预设的数学模型、 分析模型对降水量、PH值及电导率数据进行进一步分析，获得降水中的主要成分及含量，分析酸雨类型及酸雨对土壤、建筑物、生物的危害性等信息，进而获得大气污染状况以及酸雨产生的主要原因，然后将相应信息输出。与传统的酸雨监测仪器相比，本实施例提供的酸雨自动监测仪的功能更加丰富，并有效的避免了由于不同人员分析结果差异而导致无法及时有效的提供控制措施的问题，为环境监测及治理提供了准确快速的基础数据和依据。
4[0024]在本实施例中，该电路主板81设有网络通讯接口(图中未示出)，用于将测量结果数据输出至监测中心，用户可在监测中心机房的计算机上直接获取监测结果。在本实施例中，电路主板81可采用32位ARM微处理器及嵌入式Linux操作系统， 优选为嵌入式实时uC/OS操作系统，以实现其强大的数据处理功能和分析功能。在本实施例中，雨量计7可采用现有的翻斗式雨量计，其测量范围可为0 4mm/
mirio进一步结合附图1，采集装置3可以是一个雨雪采集盘，该雨雪采集盘具有一较大面积的托盘，并且托盘的下部与盛水装置4的外壁套接，以使降雨、雪顺利流入下方的盛水装置4中。可以理解，该酸雨自动监测仪应当具有一雨、雪感应器9(图1中不便示出，见图 2)，具体可以选用梳状雨水传感器，雨、雪感应器9与电路主板81相连接，当有降雨或降雪时，该传感器向电路主板81输出降水信号，电路主板81接收到降水信号后控制雨量计7、采集装置3、PH电极5和电导率电极6等装置开始工作。在本实施例中，盛水装置4可以由一个盛水容器41和一个安装于盛水容器41外壁的第一加热器42组成，第一加热器42与电路主板81相连接，在电路主板81的控制下进行加热或停止加热。本实施例通过第一加热器42为盛水装置4加热以使雪融化或保持降雨不会结冰，还可以保持盛水装置4中的水维持在适合测量PH值和电导率的温度范围内， 使测量数据更加准确。同样的，雨量计7可具有与电路主板81相连接的第二加热器71 (见图2)，其安装在雨量计7内适当位置，可使降雪融化并保证降水不会结冰，同时提供雨量计7的各部件的热量需要，保证雨量计7可正常工作。作为本实施例的一种改进，电气箱8内还设有与电路主板81相连接的温控保险装置82 (如图2)，该装置可从电路主板81获取待测降水的温度，当降水温度低于3°C时，温控保险装置82向电路主板81发送加热信号，电路主板81接收到该信号后控制第一加热器42 与第二加热器71开始上电加热，第一加热器42将降水加热到预设温度时停止加热。该温度下限和上限可以根据PH值测量和电导率测量的合适温度而确定，上限可以为35°C，3 35°C既适合PH值和电导率的测量，又不会过于浪费电能。第二加热器71的加热温度只要保证雨量计7中的降水始终呈液态即可，具体的温升范围不需要有严格的限制。本实施例通过温控保险装置82实时监控待测降水温度，避免结冰或降雪难以融化，同时保证待测降水的温度适合PH值和电导率的测量，保证监测仪器长期正常的工作。为了便于现场观测和操作，可在电气箱8的外壳83上安装一液晶显示屏84，还可以进一步设置若干个按键85。液晶显示屏84与电路主板81相连接，实时显示测量数据。 用户可以通过按键85输入相应指令，例如开始、结束测量，测量时间设定，显示、输出数据类型等等。可以理解，当进行下一次测量时，需要将盛水装置4中的水排出，因此该盛水装置 4还具有第一排水口 43，该第一排水口 43通常位于盛水装置4的底部，并且外接有第一排水管10，该第一排水管10设有一与电路主板81相连接的电控阀101，在需要排水时，电路主板81控制电控阀101打开放水，放水时间可根据实际需要设定，如10S、20S或30S不等， 经过预设时间后电控阀101关闭，盛水装置4开始盛装降水。同样的，雨量计7的底部可设有第二排水口 72，其外接有第二排水管11，用于排出雨量计7接收的降水。本实用新型通过具有强大数据处理和分析功能的电路主板对雨量计、PH电极、电导率电极输出的电信号进行处理、运算，通过其预先建立的数学模型、分析模型，分析酸雨的主要造成原因及大气污染状况，并将测量结果通过液晶显示屏显示出来，并通过网络传输至监测中心机房，为环保部门提早发现生态系统潜在危害和了解大气污染状况提供有效的资料和依据。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.酸雨自动监测仪，其特征在于，包括用于盛接降水的采集装置，与所述采集装置相连接且具有保温、加热功能的盛水装置，以及用于测量降水量的融雪型雨量计，还包括电导率电极和PH电极，所述电导率电极和PH电极的检测端伸入所述盛水装置内；还包括一电气箱，所述电气箱内设有与所述雨量计、PH电极和电导率电极相连接，且可处理所述雨量计、PH电极和电导率电极传来的电信号以获得降水量、PH值、电导率数据、并基于所述数据分析大气污染状况及酸雨产生原因的电路主板。
2.如权利要求1所述的酸雨自动监测仪，其特征在于，所述电路主板设有用于输出测量数据的网络通讯接口。
3.如权利要求1或2所述的酸雨自动监测仪，其特征在于，所述电路主板采用32位ARM 微处理器及嵌入式实时uC/OS操作系统。
4.如权利要求1所述的酸雨自动监测仪，其特征在于，还包括与所述电路主板相连接的降雨、雪感应器。
5.如权利要求1所述的酸雨自动监测仪，其特征在于，所述盛水装置包括一盛水容器和安装于所述盛水容器外壁的第一加热器，所述第一加热器与所述电路主板相连接。
6.如权利要求1所述的酸雨自动监测仪，其特征在于，所述融雪型雨量计设有第二加热器，所述第二加热器与所述电路主板相连接。
7.如权利要求1、5、6任一项所述的酸雨自动监测仪，其特征在于，所述电气箱内还设有与所述电路主板相连接、用于向所述电路主板发送开始加热或停止加热信号的温控保险直ο
8.如权利要求1所述的酸雨自动监测仪，其特征在于，所述电气箱的外壳上安装有与所述电路主板相连接、用于显示测量数据的液晶显示屏。
9.如权利要求1、5、6任一项所述的酸雨自动监测仪，其特征在于，所述盛水装置的底部设有第一排水口，所述第一排水口外接有第一排水管，所述第一排水管设有与所述电路主板相连接的电控阀。
10.如权利要求1所述的酸雨自动监测仪，其特征在于，所述雨量计的底部设有第二排水口，所述第二排水口外接有第二排水管。
专利摘要本实用新型适用于大气降水监测领域，提供了一种酸雨自动监测仪，包括采集装置，与采集装置相连接且具有保温、加热功能的盛水装置，以及融雪型雨量计；还包括电导率电极和PH电极，电导率电极和PH电极的检测端伸入盛水装置内；还包括一电气箱，电气箱内设有与雨量计、PH电极和电导率电极相连接、可处理雨量计、PH电极和电导率电极传来的电信号以获得降水量、pH值、电导率数据、并基于数据分析大气污染状况及酸雨产生原因的电路主板。本实用新型中的电路主板可分析酸雨的特性及主要造成原因，并分析酸雨对大气环境、生物、土壤、建筑的危害等大气污染状况，为环保部门提早发现生态系统潜在危害和了解大气污染状况提供有效的资料和依据。
文档编号G01W1/14GK202305455SQ20112042558
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月1日 优先权日2011年11月1日
发明者史晓光, 徐明德, 牛猛闯 申请人:宇星科技发展(深圳)有限公司