一种农作物冠层梯度降雨量远程采集仪的制作方法
【专利摘要】一种农作物冠层梯度降雨量远程采集仪，包括雨量筒、主支架、横臂托盘支架、托盘、主支架定位盘、漏斗、传感托盘、计量翻斗、太阳能电池板、太阳能充电电路、锂电池、多路数据采集器、GPRS远程控制器和远程网络计算机，主支架上按不同高度四个方向架设4个横臂托盘支架；横臂托盘支架末端设有托盘；托盘上设有雨量筒；雨量筒内设有漏斗、传感托盘和计量翻斗；主支架通过主支架定位盘固定；主支架上安装有太阳能电池板和GPRS远程天线。本实用新型利用主支架在不同高度和方向设置雨量筒，可以保证农作物冠层不同高度雨量远程采集仪数据的准确性，可为防洪、供水调度、电站水库水情管理提供原始数据。
【专利说明】一种农作物冠层梯度降雨量远程采集仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种农田冠层不同梯度降雨收集遥测装置，具体说是一种农作物冠层梯度降雨量远程采集仪。
【背景技术】
[0002]水土资源短缺和生态环境恶化已成为全世界普遍关注的严重问题，这使人们认识到节约用水和保护环境的重要性。为确保粮食安全和生态环境良性发展，必须加强农田水土资源的管理和生态系统重建的研究，处理好水资源利用和生态重建之间的关系，大力推广节水灌溉技术和雨水资源利用技术，以水资源作为主要约束条件，调整农业产业结构布局，由传统的丰水高产型灌溉转向节水增产型灌溉，以提高农业用水的生产效率，实施水资源可持续利用和生态环境良性发展战略。
[0003]通过实验研究分析田间作物水分利用受大气和土壤水分能量条件制约的诸多因素、追踪田间水分在各个子系统中的运行过程、探明其驱动因子与节制水分的机理、寻求调控过程的途径和措施，在节水农业的生产实践中具有重要的理论和实践意义，已逐渐成为水利、农业、土壤以及环境等学科共同关心的重要研究方向，越来越受到国内外学者的关注。
[0004]目前，我国气象和水文部门对降雨量和蒸发量的测量一般是采用人工量杯法和虹吸雨量计及蒸发皿，人工量杯法是一种原始计量和虹吸雨量计方法，不符合现代技术发展的需求，具有较大的人为误差。一般只是在观测点按放一个雨量和蒸发装置需要观测人员明天到现场定点读取数据费时和劳动强度大，单一的雨量。蒸发不能知道农作物下不同高度叶片下降雨和蒸发的具体量，一种农作物冠层梯度降雨量远程采集仪可以解决不同冠层高度降雨量，研究人员知道量后对研究农作物的生长和提高农作物产量有很好的指导意义。一种农作物冠层梯度降雨量远程采集仪来测量降水量、降水强度、降水时间等。可为防洪、供水调度、电站水库水情管理提供原始数据。
[0005]国内外研究发现，由于天然或人为因素，现有台站雨量实测资料与真正到达地面的降水量有明显差别，为此，对降雨量进行修正是农田土壤资源评价中的一项重要的工作，为合理利用土壤水资源提供科学依据，建立科学、精密的采集仪成为一种必须手段。
实用新型内容
[0006]综上所述，本实用新型的目的在于提供一种农作物冠层梯度降雨量远程采集仪，对农田农作物冠层、森林内、草原上和戈壁沙漠群落中不同梯度降雨变化进行连续测定。。
[0007]本实用新型的目的是通过以下技术来实现的:
[0008]一种农作物冠层梯度降雨量远程采集仪，包括雨量筒、主支架、横臂托盘支架、托盘、主支架定位盘、漏斗、传感托盘、计量翻斗、太阳能电池板、太阳能充电电路、锂电池、多路数据采集器、GPRS远程控制器和远程网络计算机，主支架上按不同高度四个方向架设4个横臂托盘支架；横臂托盘支架末端设有托盘；托盘上设有雨量筒；雨量筒内设有漏斗、传感托盘和计量翻斗；主支架通过主支架定位盘固定；主支架上安装有太阳能电池板和GPRS远程天线。
[0009]上述雨量筒通过水平固定螺丝固定在托盘上，并通过水平固定螺丝调整雨量筒的水平。
[0010]上述传感托盘上固定计量翻斗；计量翻斗的上方设有漏斗。
[0011]上述计量翻斗的侧壁上设有磁钢；磁钢旁设有干式舌簧管。
[0012]上述干式舌簧管固定在传感托盘上，通过传输线与多路数据采集器连接。
[0013]上述太阳能电池板通过传输线连接太阳能充电电路；太阳能充电电路连接锂电池；其中太阳能充电电路用于将太阳能转换为电能，储存与锂电池。
[0014]远程网络计算机通过无线网络与GPRS远程控制器连接；GPRS远程天线通过传输线连接GPRS远程控制器；GPRS远程控制器连接多路数据采集器。
[0015]本实用新型的优点及有益效果:
[0016]1、本实用新型利用主支架在不同高度和方向设置雨量筒，可以保证农作物冠层不同高度雨量远程采集仪数据的准确性。
[0017]2、本实用新型设置连接传感器和GPRS远程仪器进行操作和数据采集，对农田、森林、草原和戈壁沙漠群落小气候通量进行长期监测，积累数据，分析评估，为生态学、气象环境科学及植物及种子培养农系统科学的发展提供可靠的依据。
[0018]3、本实用新型结构简单，操作方便，易携带，是野外测量降水量、降水强度、降水时间等。可为防洪、供水调度、电站水库水情管理提供原始数据。进行农作物冠层梯度降雨远程采集仪测定科学试验的理想仪器，采用不锈钢，不起锈，光洁度高，滞水产生的误差小，采用翻斗计数计量，再计算出降雨量。线性度好，传输距离长，抗干扰能力强摩阻力矩小，因而翻斗部件翻转灵敏，性能稳定，工作可靠，保证传感器使用寿命，因此在多种环境下均可使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的结构示意图。
[0020]图2为图1中A部位的放大示意图。
[0021]图中:1_雨量筒、2-主支架、3-横臂托盘支架、4-托盘、5-主支架定位盘、6_传输线、7-钢丝绳、8-地锚钢钎、9-钢丝花篮、10-漏斗、11-传感托盘、12-计量翻斗、13-太阳能电池板、14-水平固定螺丝、15-太阳能充电电路、16-锂电池、17-多路数据采集器、18-GPRS远程控制器、19-远程网络计算机、20-GPRS远程天线、21-磁钢、22-干式舌簧管。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本实用新型做进一步的说明:
[0023]如图1、2所示，一种农作物冠层梯度降雨量远程采集仪，包括雨量筒1、主支架2、横臂托盘支架3、托盘4、主支架定位盘5、漏斗10、传感托盘11、计量翻斗12、太阳能电池板13、太阳能充电电路15、锂电池16、多路数据采集器17、GPRS远程控制器18和远程网络计算机19，主支架2上按不同高度四个方向架设4个横臂托盘支架3 ;横臂托盘支架3末端设有托盘4 ;托盘4上设有雨量筒I ;雨量筒I内设有漏斗10、传感托盘11和计量翻斗12 ;主支架2通过主支架定位盘5固定；主支架2上安装有太阳能电池板13和GPRS远程天线20。
[0024]雨量筒I通过水平固定螺丝14固定在托盘4上，并通过水平固定螺丝14调整雨量筒I的水平。
[0025]传感托盘11上固定计量翻斗12 ;计量翻斗12的上方设有漏斗10。
[0026]计量翻斗12的侧壁上设有磁钢21 ;磁钢21旁设有干式舌簧管22。
[0027]干式舌簧管22固定在传感托盘11上，通过传输线6与多路数据采集器17连接。
[0028]太阳能电池板13通过传输线6连接太阳能充电电路15 ;太阳能充电电路15连接锂电池16 ;其中太阳能充电电路15用于将太阳能转换为电能，储存与锂电池16。
[0029]远程网络计算机19通过无线网络与GPRS远程控制器18连接；GPRS远程天线20通过传输线6连接GPRS远程控制器18 ；GPRS远程控制器18连接多路数据采集器17。
实施例
[0030]主支架2用直径50毫米钢管焊接成长度每节0.5米，每节对应横臂托盘支架3 ；横臂托盘支架3用螺丝拧紧安装在主支架2的不同高度和不同方向，主支架2用钢丝绳7、地锚钢钎8、钢丝花篮9拉紧固定。
[0031]横臂托盘支架3上安装传感器托盘4 ;雨量筒I安装在传感器托盘4上，并用水平固定螺丝14调整雨量筒I水平，雨量筒I承水口收集的雨水，经过筒内的漏斗10，注入计量翻斗10中，计量翻斗10是用工程塑料注射成型的用中间隔板分成两个等容积的三角斗室，它是一个机械双稳态结构，当一个斗室接水时，另一个斗室处于等待状态。当所接雨水容积达到预定值0.2_时，由于重力作用使自己翻倒，处于等待状态，另一个斗室处于接水工作状态。当其接水量达到预定值时，又自己翻倒，处于等待状态。
[0032]在计量翻斗12侧壁上装有磁钢21，磁钢21随计量翻斗12翻动时，从干式舌簧管22旁扫描，使干式舌簧管22通断。即计量翻斗12每翻倒一次，干式舌簧管22便接通一次并送出一个开关信号(脉冲信号)，通过传输线6传输给多路数据采集器17 ;多路数据采集器17通过GPRS远程天线20将数据传输给远程网络计算机19，由远程网络计算机19端的工作人员处理或自动存储。
[0033]主支架2冠层上部西南方位安装有太阳能电池板13和GPRS远程天线20，主支架
2底部安装定位盘5。
[0034]GPRS远程控制器18内装入手机数据卡、连接锂电池16、和主支架2上部安装的GPRS远程天线20连通，数据通过无线网络，由室内的远程网络计算机19操作多路数据采集仪17进行数据下载和存储。
[0035]多路数据采集仪17以平均60次/H的采样频率进行通量的采集，每次采样数据储存到卡内，等到GPRS远程控制器18下载完数据后传输给远程网络计算机19进行及时分析。
【权利要求】
1.一种农作物冠层梯度降雨量远程采集仪，包括雨量筒(I)、主支架(2)、横臂托盘支架(3)、托盘(4)、主支架定位盘(5)、漏斗(10)、传感托盘(11)、计量翻斗(12)、太阳能电池板(13)、太阳能充电电路(15)、锂电池(16)、多路数据采集器(17)、GPRS远程控制器(18)和远程网络计算机(19)，其特征在于:主支架(2)上按不同高度四个方向架设4个横臂托盘支架(3);横臂托盘支架(3)末端设有托盘(4);托盘(4)上设有雨量筒(I);雨量筒(I)内设有漏斗(10 )、传感托盘(11)和计量翻斗(12 );主支架(2 )通过主支架定位盘(5 )固定；主支架(2 )上安装有太阳能电池板(13 )和GPRS远程天线(20 )。
2.如权利要求1所述的一种农作物冠层梯度降雨量远程采集仪，其特征在于:所述的雨量筒(I)通过水平固定螺丝(14)固定在托盘(4)上，并通过水平固定螺丝(14)调整雨量筒(I)的水平。
3.如权利要求1所述的一种农作物冠层梯度降雨量远程采集仪，其特征在于:所述的传感托盘(11)上固定计量翻斗(12);计量翻斗(12)的上方设有漏斗(10)。
4.如权利要求1所述的一种农作物冠层梯度降雨量远程采集仪，其特征在于:所述的计量翻斗(12)的侧壁上设有磁钢(21);磁钢(21)旁设有干式舌簧管(22)。
5.如权利要求4所述的一种农作物冠层梯度降雨量远程采集仪，其特征在于:所述的干式舌簧管(22 )固定在传感托盘(11)上，通过传输线(6 )与多路数据采集器(17 )连接。
6.如权利要求1所述的一种农作物冠层梯度降雨量远程采集仪，其特征在于:所述的太阳能电池板(13)通过传输线(6)连接太阳能充电电路(15);太阳能充电电路(15)连接锂电池(16)。
7.如权利要求1所述的一种农作物冠层梯度降雨量远程采集仪，其特征在于:所述的远程网络计算机(19)通过无线网络与GPRS远程控制器(18)连接；GPRS远程天线(20)通过传输线(6 )连接GPRS远程控制器(18 );GPRS远程控制器(18 )连接多路数据采集器(17 )。
【文档编号】G01W1/14GK203930097SQ201420127365
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年3月20日 优先权日:2014年3月20日
【发明者】赵爱国, 冯起, 赵晶, 刘蔚, 李宏 申请人:中国科学院寒区旱区环境与工程研究所