一种利用定地下水位收集测量有效降水量的装置的制作方法

本发明属于降水量测量领域，具体地说是涉及一种利用定地下水位收集测量有效降水量的装置。

背景技术：

有效降水量是指天然条件下，降落在地面上的任一次降水过程中，降水入渗并能储存在根系吸水层内的雨量，有效降水量的计算涉及到降水量、降水过程中的陆面蒸腾蒸发量、降水及产流过程中向土壤中入渗并储存在土壤中的水量、深层渗漏量。

现有的利用定地下水位收集测量有效降水量的装置虽然能够有效的提高有效降水量的测量精度，但因为采用的管路容易堵塞，而且会有大量泥沙随着降水进入测量容器内，影响装置测量数据的准确性，而且降水量较大时，由于地下水埋深控制器内的水不能及时排出进行测量，导致不能有效的进行测量，影响工作效率。。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种利用定地下水位收集测量有效降水量的装置。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：

一种利用定地下水位收集测量有效降水量的装置，包括底座，所述底座顶端固定安装有箱体，所述箱体顶端一侧固定安装有雨量器，所诉箱体顶端另一侧固定嵌入有原状土测箱，所述原状土测箱底端伸入箱体内与第一隔板顶端固定连接，所述第一隔板呈l型，所述第一隔板两端分别与箱体内壁固定连接，所述原状土测箱侧壁固定连接有第一测量箱，所述第一测量箱为回型状，所述第一测量箱内壁固定安装有多个挡块，所述挡块顶端贴合设置有第一过滤网，所述第一过滤网在第一测量箱内，所述原状土测箱顶端两侧均匀固定连接有多个输送管，所述输送管与原状土测箱相通，所述输送管底端正对第一过滤网，所述原状土测箱底端与底流管顶端固定连接并相通，所述底流管底端伸入储水箱内，所述储水箱内固定设有第二过滤网，所述第二过滤网呈倾斜设置，所述储水箱顶端一侧固定嵌入有连接管，所述连接管底端伸入储水箱内，所述连接管底端伸入水位箱内，所述连接管顶端与液位在同一水平面上，所述水位箱一端与箱体内壁一侧固定连接，所述水位箱内一侧设有抽水管，所述抽水管顶端伸入装置箱内并穿入活塞箱内，所述装置箱固定安装在箱体内顶面一侧，所述抽水管顶端内固定安装有第一单向阀，所述装置箱内底端上固定安装有第二测量箱，所述第二测量箱正上方设有排水管，所述排水管顶端穿出第二隔板与活塞箱底端固定连接，所述排水管内固定安装有第二单向阀，所述第二隔板两端分别与活塞箱装置箱两侧内壁固定连接，所述活塞箱内固定安装有限位环，所述限位环一侧贴合设置有活塞，所述活塞与活塞箱旋转并滑动连接，所述活塞另一端与螺纹杆一端固定连接，所述螺纹杆另一端伸出活塞箱一端与锥齿轮一端固定连接，所述螺纹杆上螺接有螺纹套筒，所述螺纹套筒固定嵌入在活塞箱一端，所述活塞箱一端固定设有两个通气孔，所述通气孔内固定安装有第三单向阀，所述锥齿轮两端分别与两个半齿轮啮合，两个半齿轮之间固定连接有转轴，所述半齿轮顶端与电机输出端固定连接，所述电机顶端固定安装在安装板底端，所述安装板顶端与燕尾块底端固定连接，所述燕尾块与燕尾槽滑动连接，所述燕尾槽设置在固定块底端，所述固定块顶端与装置箱内定面固定连接，所述燕尾槽内设有弹簧，所述弹簧一端与燕尾槽内一侧固定连接，所述弹簧另一端与燕尾块一侧固定连接，所述箱体一侧铰接有箱门，所述储水箱一侧铰接有密封门。

优选的，所述原状土测箱由钢板或者不锈钢板制作而成，形状可以为长方体，作物的根系深度一般为0.4-0.5m之间，原状土测箱高0.8～1.0m之间，根据实际情况而定，输送管高出原状土测箱内土壤0.0～0.05m之间，可用橡胶软管制成，直径在4-5cm之间。

优选的，所述水位箱为敞口容器，可采用有机玻璃制成，形状为正方体。

优选的，所述抽水管和排水管采用橡胶软管制成，直径在4-5cm之间，抽水管顶端高度大于排水管顶端高度3-5cm且排水管顶端与活塞箱内底面贴合。

优选的，所述连接管底端与储水箱内底面之间距离在1-5mm之间，抽水管底端与水位箱内底面之间距离在1-5mm之间。

优选的，所述密封门外壁贴附有密封橡胶，且原状土测箱与输送管、第一隔板与连接管、原状土测箱与底流管、连接管与水位箱、抽水管与活塞箱和排水管与活塞箱连接处均密封有密封圈。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本装置通过在回形第一测量箱内设置有与挡块贴合的第一过滤网，这样能够有效的阻挡泥沙进入第一测量箱，影响本装置测量的准确性，而且利用电机带动活塞来回运动，能够有效的将降水在水位箱内抽出，这样即使降水量很大，也能及时排出进行测量，也能保证本装置能够进行测量，间接的增加了工作效率。

附图说明

图1是本发明所述结构的结构图；

图2是本发明所述结构a的放大示意图；

图3是本发明所述结构的俯视图；

图4是本发明所述结构半齿轮的俯视图；

图5是本发明所述结构第一测量箱的俯视图；

图6是本发明所述结构气象蒸发皿的结构图。

图中：底座1、箱体2、雨量器3、原状土测箱4、第一隔板5、第一测量箱6、挡块7、第一过滤网8、输送管9、底流管10、储水箱11、第二过滤网12、连接管13、水位箱14、抽水管15、液位16、装置箱17、第二测量箱18、箱门19、排水管20、第二隔板21、活塞箱22、活塞23、限位环24、螺纹杆25、螺纹套筒26、锥齿轮27、半齿轮28、转轴29、电机30、气象蒸发皿31、第一单向阀32、第二单向阀33、密封门34、固定块35、燕尾槽36、燕尾块37、弹簧38、安装板39、通气孔40、第三单向阀41。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1-6所示，一种利用定地下水位收集测量有效降水量的装置，包括底座1，所述底座1顶端固定安装有箱体2，所述箱体2顶端一侧固定安装有雨量器3，所诉箱体2顶端另一侧固定嵌入有原状土测箱4，所述原状土测箱4底端伸入箱体2内与第一隔板5顶端固定连接，所述第一隔板5呈l型，所述第一隔板5两端分别与箱体2内壁固定连接，所述原状土测箱4侧壁固定连接有第一测量箱6，所述第一测量箱6为回型状，所述第一测量箱6内壁固定安装有多个挡块7，所述挡块7顶端贴合设置有第一过滤网8，所述第一过滤网8在第一测量箱6内，所述原状土测箱4顶端两侧均匀固定连接有多个输送管9，所述输送管9与原状土测箱4相通，所述输送管9底端正对第一过滤网8，所述原状土测箱4底端与底流管10顶端固定连接并相通，所述底流管10底端伸入储水箱11内，所述储水箱11内固定设有第二过滤网12，所述第二过滤网12呈倾斜设置，所述储水箱11顶端一侧固定嵌入有连接管13，所述连接管13底端伸入储水箱11内，所述连接管13底端伸入水位箱14内，所述连接管13顶端与液位16在同一水平面上，所述水位箱14一端与箱体2内壁一侧固定连接，所述水位箱14内一侧设有抽水管15，所述抽水管15顶端伸入装置箱17内并穿入活塞箱22内，所述装置箱17固定安装在箱体2内顶面一侧，所述抽水管15顶端内固定安装有第一单向阀32，所述装置箱17内底端上固定安装有第二测量箱18，所述第二测量箱18正上方设有排水管20，所述排水管20顶端穿出第二隔板21与活塞箱22底端固定连接，所述排水管20内固定安装有第二单向阀33，所述第二隔板21两端分别与活塞箱22装置箱17两侧内壁固定连接，所述活塞箱22内固定安装有限位环24，所述限位环24一侧贴合设置有活塞23，所述活塞23与活塞箱22旋转并滑动连接，所述活塞23另一端与螺纹杆25一端固定连接，所述螺纹杆25另一端伸出活塞箱22一端与锥齿轮27一端固定连接，所述螺纹杆25上螺接有螺纹套筒26，所述螺纹套筒26固定嵌入在活塞箱22一端，所述活塞箱22一端固定设有两个通气孔40，所述通气孔40内固定安装有第三单向阀41，所述锥齿轮27两端分别与两个半齿轮28啮合，两个半齿轮28之间固定连接有转轴29，所述半齿轮28顶端与电机30输出端固定连接，所述电机30顶端固定安装在安装板39底端，所述安装板39顶端与燕尾块37底端固定连接，所述燕尾块37与燕尾槽36滑动连接，所述燕尾槽36设置在固定块35底端，所述固定块35顶端与装置箱17内定面固定连接，所述燕尾槽36内设有弹簧38，所述弹簧38一端与燕尾槽36内一侧固定连接，所述弹簧38另一端与燕尾块37一侧固定连接，所述箱体2一侧铰接有箱门19，所述储水箱11一侧铰接有密封门34。

所述原状土测箱4由钢板或者不锈钢板制作而成，形状可以为长方体，作物的根系深度一般为0.4-0.5m之间，原状土测筒高0.8～1.0m之间，根据实际情况而定，输送管9高出原状土测筒内土壤0.0～0.05m之间，可用橡胶软管制成，直径在4-5cm之间。

所述水位箱14为敞口容器，可采用有机玻璃制成，形状为正方体。

所述抽水管15和排水管20采用橡胶软管制成，直径在4-5cm之间，抽水管15顶端高度大于排水管20顶端高度3-5cm且排水管20顶端与活塞箱22内底面贴合。

所述连接管13底端与储水箱11内底面之间距离在1-5mm之间，抽水管15底端与水位箱14内底面之间距离在1-5mm之间。

所述密封门34外壁贴附有密封橡胶，且原状土测箱4与输送管9、第一隔板5与连接管13、原状土测箱4与底流管10、连接管13与水位箱14、抽水管15与活塞箱22和排水管20与活塞箱22连接处均密封有密封圈。

工作原理：首先将本放置在室外，将原状土测箱4和储水箱11内填充水至液位16，依次在原状土测箱4放置土壤层和植物，形成简单的模拟土地，此时关闭箱门19和密封门34，将本装置密封，此时利用气象蒸发皿31测出蒸腾蒸发量，当降雨时，雨水降落在原状土测箱4上，部分降水会形成地表径流，通过输送管9进入第一测量箱6，这样能够得出地表径流量，而且因为在挡块7上设置有第一过滤网8，这样能够有效防止沙土进入第一测量箱6内，影响数据的准确性，此时其他水量会继续入渗补给土壤水，当土壤水达到田间持水量后，多余的水将下渗补给土体中的地下水，此时因为压力的存在，水会通过连接管13进入水位箱14内，接通电机30的电源，电机30通过转轴29带动两个半齿轮28旋转，因为燕尾槽36内弹簧38弹力的作用，始终保持与锥齿轮27啮合，这样就会带动活塞箱22内活塞23不断的通过抽水管15抽取水位箱14内的降水，这样通过排水管20落入第二测量箱18内得出深层渗透量，而且为了防止泥沙堵塞连接管13，在储水箱11内设置有倾斜的第二过滤网12，这样即使在降水量大的情况下，也能很好的完成工作，避免了因为抽水不及时导致数据的收集不准确，当连接管13不再向水位箱14内排水时，即原状土测箱4内部地下水、连接管13顶端与液位16在同一水平面时，这样收集工作就完成了，此时通过雨量器3内得出的数据减去深层渗透量、地表径流量和蒸腾蒸发量，这样就得出了准确的数据，确保了本装置的数据准确。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本发明中涉及的未说明部份与现有技术相同或采用现有技术加以实现。