一种自动雨水径流收集器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于雨水收集检测技术领域，本发明涉及一种自动雨水径流收集器。
【背景技术】
[0002]当前市场上推出的各类雨水收集器其操作简单、自动化强、准确性高，但大多只是对天然雨水(落地前)的直接采样，而针对径流的采样装置还不多见，同时采样装置局限于单一地点雨水采样，一人只能完成一处实验，无法实现多地点同时取样及进行室内远程控作。
[0003]本套收集器旨在针对雨水径流的自动取样的装置。它自动化强、操作简便、一人操作代替多人操控，无需太多手动操作，且进行室内远程控制即可，同时能够多个地点同一时间同时取样以及一个地点不同时间点的取样，可以为现代科研提供很多便利。
【发明内容】
[0004]本发明为克服现有技术的不足，提供一种自动雨水径流收集器。
[0005]—种自动雨水径流收集器，其特征在于，主要由雨水传感器(4)、电路控制模块
(5)、电磁阀、液位浮球开关(11)、电磁阀线路控制模块(6)、室外雨水取样器(I)、室外输水管路(3)、室内集水器(10)、室内采样瓶(16)、空气缓冲瓶(9)、取样台(17)、真空栗(8)、控制电源(7)几部分组成。
(0006)雨水传感器(4)位于室外，通过电路依次与室内的电路控制模板(5)、控制电源
(7)连接，同时控制电源(7)与真空栗⑶电路连接，真空栗⑶与空气缓冲瓶(9)管路连通；取样台(17)上固定多个并行独立的室内集水器(10)，室内集水器(10)为玻璃倒口瓶，瓶底侧面还有一个口，称为瓶底口，室内集水器(10)密封，每个室内集水器(10)的下端的瓶口通过放水电磁阀(15)与室内采样瓶(16)连接，每个室内集水器(10)内设有进水管，进水管通过室内集水器(10)下端的瓶口与进水电磁阀(13)连接；每个室内集水器(10)瓶底口与抽真空电磁阀(12)连接，同时每个室内集水器(10)瓶底口还与通气电磁阀(14)连接，每个室内集水器(10)还设有液位浮球开关(11);每个室内集水器(10)的放水电磁阀
(15)、进水电磁阀(13)、抽真空电磁阀(12)、通气电磁阀(14)、液位浮球开关(11)均与电磁阀线路控制模块(6)连接；每个室内集水器(10)的抽真空电磁阀(12)通过一条总管道与空气缓冲瓶(9)连接；室外雨水取样器(I)通过室外输水管路(3)与某一个室内集水器
(10)的进水电磁阀(13)连通。
[0007]上述一种自动雨水径流收集器，还可以进一步配备多个室外雨水取样器(I)分别与多个室内集水器(10)连通，解决多点同时的问题。
[0008]本发明一种自动雨水径流收集器的收集雨水方法，降雨时雨滴降落在雨水传感器的接受面板上时，电路控制模块的单片机判断为有足够雨强的雨水滴落，电路控制模块的继电器延迟I分钟后开启控制电源开关从而使真空栗开始工作，此时室内集水器中的液位浮球开关处于开启状态，进水电磁阀和抽真空电磁阀也处于开启状态，而通气电磁阀和出水电磁阀则处于关闭状态；真空栗通过抽真空管将室内集水器里的空气抽出使集水器内形成负压，室外雨水在大气压强差的作用下通过雨水输水管路引入集水器，当集水器里的雨水达到一定的位置高度时，液位浮球阀自动关闭，向电磁阀控制模块发出信号，此时抽真空电磁阀和进水电磁阀关闭，通气电磁阀和放水电磁开启，此时集水器内空气进入，内外压强差为O，集水器中的雨水通过自身重力作用引入雨水样品瓶中；当集水器中的雨水流完后，液位浮球阀自动下落则阀门开启，向电磁阀控制模块发出信号，抽真空电磁阀和进水电磁阀在电磁阀控制模块的作用下自动开启，通气电磁阀和放水电磁阀自动关闭，抽真空开始，取样继续；当雨水传感器上的感应板没有雨滴或者雨滴量变小时，单片机判断为没有雨水滴落，继电器不动作，延迟I分钟后控制电源自动关闭，真空栗停止工作，收集完成。此时在电路控制器模块显示屏上显示的时间即为降雨历时。整个自动收集工作完成。
[0009]本发明收集器的优势:
[0010](I)解决多点同时取样问题，统一不同下垫面各取样点的取样时间；
[0011](2)获取同一地点不同时间段的雨水径流水样；
[0012](3)获取不同地点同一时段的雨水径流水样；
[0013](4)系统设备自动启动与关闭，自动化程度高，操作简单，一人操控代替多人操作，无需过多的手动操作；
[0014](5)无需在现场冒雨取样，多个地点同时取样，保证统一的产流时间；自动显示整个降雨过程的降雨时间。
【附图说明】
[0015]图1为收集器的装置简图；
[0016]图2室内集水器结构图；
[0017]图3室外取样器结构图；
[0018]图4电路控制模块流程图；
[0019]图5电磁阀线路控制模块流程图。
[0020]I室外雨水取样器；2铁圈三脚架；3室外输水管路；4雨水传感器；5电路控制模块；6电磁阀线路控制模块；7控制电源；8真空栗；9缓冲瓶；10室内集水器；11液位浮球开关；12抽真空电磁阀；13进水电磁阀；14通气电磁阀；15放水电磁阀；16采样瓶；17操作台；A室内;B室外。
具体实施方法
[0021]下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。
[0022]实施例1
[0023]收集器的装置简图见图1，自动雨水径流收集器由雨水传感器、电路控制模板、电磁阀、液位浮球开关、电磁阀线路控制模块、室外雨水取样器、室外输水管路、室内集水器、室内采样瓶、空气缓冲瓶、取样台、真空栗等几部分组成。其室内集水器结构图、室外取样器结构图、电路控制模块流程图、电磁阀线路控制模块流程图见图2-5。
[0024]雨水传感器
[0025]雨水传感器由雨滴湿度检测探头、外接延长杜邦线、可调电阻器电阻按钮、电平信号指示灯、直流电源转换器等组成。雨水传感器接上5V直流电源，电源指示灯亮，感应板上没有水滴时，DO输出为高电平，开关指示灯灭，滴上一滴水，DO输出为低电平，开关指示灯亮；当刷掉上面的水滴，又恢复到，输出高电平状态。AO模拟输出，可以连接单片机的AD 口检测滴在上面的雨量大小。DOTTL数字输出也可以连接单片机检测是否有雨。
[0026]1、传感器采用高品质FR-04双面材料，超大面积5.0*4.0CM,并用镀镍处理表面，具有对抗氧化，导电性，及寿命方面更优越的性能；
[0027]2、比较器输出，信号干净，波形好，驱动能力强，超过15mA ；
[0028]3、配电位器调节灵敏度；
[0029]4、工作电压 3.3V-5V
[0030]5、输出形式:数字开关量输出(O和I)和模拟量AO电压输出；
[0031]6、设有固定螺栓孔，方便安装
[0032]7、小板 PCB 尺寸:3.2cm x 1.4cm
[0033]8、使用宽电压LM393比较器
[0034]接线方式:(使用的1，2，3):1)、VCC:接电源正极(3_5V) ;2)、GND:接电源负极；3)、DO:TTL开关信号输出；4)、A0:模拟信号输出
[0035]电路控制器模块
[0036]电路控制器模块是整个自动控制的核心，它主要包括:电压比较器、单片机(STM32)、继电器(SRD-12VDC-SL-C)、显示屏、变压器(AC-DC)。控制器模块的型号为STM32F103RCT6 (3.3V供电)，它的电源部分:输入为直流12V，经过稳压器(LM2576)降压为5V，5V经过稳压器AMS1117降压为3.3V。其中电路采用光耦隔离；液晶显示型号HS19264-8。
[0037]调节雨水传感器中的可调电阻器的电阻(范围为:0?330Ω)。当有雨水滴落时雨水传感器的接受面板的表面电阻阻值大于可调电位器的当前阻值，输出给单片机TTL低电平，单片机判断为有雨水滴落，继电器延迟I分钟后动作；当雨水传感器上的感应板没有雨滴或者雨滴量变小时，产生的表面电阻阻值小于可调电位器的当前阻值，输出给单片机TTL高电平，单片机判断为没有雨水滴落，继电器不动作。(接受雨水传感器的低/高信号，控制继电器开/闭；控制显示屏显示实时数据。单片机与继电器的端口，单片机输出1，继电器关闭，输出0，继电器动作。)
[0038]降雨时雨滴降落在雨水传感器的接受面板上时，单片机判断为有足够雨强的雨水滴落，继电器延迟I分钟后开启控制电源开关从而使真空栗开始工作。真空栗通过抽真空管将室内集水器里的空气抽出使集水器内形成负压，室外雨水在大气压强差的作用下通过雨水输水管路引入集水器，当集水器里的水达