一种穿透雨自动采集装置的制作方法

本实用新型涉及雨水采集技术领域，更具体地，涉及一种穿透雨自动采集装置。

背景技术：

林下雨水(穿透雨)是研究流域雨水及其他水文过程的重要组成部分，是地理科学及环境科学领域的热点之一。目前，现有的林下雨水(穿透雨)采集器采样效率较低，采样过程繁杂，且不适用分段采集，需要人工回收样品，回收频率高，很难胜任降雨期间监测过程中的连续采样工作。

技术实现要素：

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种穿透雨自动采集装置。本实用新型结构简单，使用方便，能够在检测到雨滴时自动开始隔时段采集穿透雨，完成穿透雨的自动采集工作，极大提高了野外穿透雨的采集频率和采样效率，以助力相关科研工作。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种穿透雨自动采集装置，其中，包括控制单元、雨滴传感器以及雨水采样装置，所述雨水采样装置包括至少一个采样单元，所述采样单元包括雨水收集装置，所述雨水收集装置底部连接有旋转出水管，所述旋转出水管下方设有若干采样瓶，所述旋转出水管能够通过旋转使得旋转出水管的出水口分别与各个采样瓶对接，所述旋转出水管上设有电磁阀，所述雨滴传感器和电磁阀均与所述控制单元连接，所述雨水收集装置的底部还设有虹吸装置。这样，该自动采集装置就可以通过雨滴传感器检测是否有雨，并且在检测到雨滴时，就可以通过控制单元控制电磁阀的启停来自动开始隔时段采集穿透雨，完成穿透雨的自动采集工作。在雨水采样装置暂停采样时，雨水收集装置中所积雨水还可以由虹吸装置排出，以减少对之后所取样品的污染。另外，该自动采集装置可以包括多个采样单元，多个采样单元均由同一个控制单元控制，这样可以将多个采样单元分布在不同位置来进行穿透雨收集，这样就可以考察林内穿透雨的空间不均一性。

进一步的，所述虹吸装置为一倒v型管，所述倒v型管一侧为短管，另一侧为长管，所述短管设在所述雨水收集装置内部的底部，短管的端口贴近雨水收集装置的底面，所述长管伸出到所述雨水收集装置外侧。这样，在没有采集雨水时，当雨水收集装置内部的雨水刚没过倒v型管的顶部时，倒v型管的短管内就充满了雨水，雨水收集装置内部的雨水再增加时，由于虹吸原理，虹吸装置开始工作，将雨水收集装置内部的雨水抽干。

进一步的，所述雨水收集装置的顶部设有截污装置。截污装置能够截留较大的杂质，避免堵塞旋转出水管。

进一步的，所述采样单元还包括设于所述雨水收集装置下方的舵机，所述旋转出水管设在所述舵机上，所述旋转出水管通过所述舵机带动旋转。所述若干采样瓶沿着所述旋转出水管的出水口的旋转轨迹排列设置。这样可以保证自动采集装置进行连续采样。

进一步的，所述控制单元上设有用于监控所述电磁阀持续开启时间的时间模块。时间模块不仅可以监测和控制电磁阀的开启时间，还可以监测和控制自动采集装置进行隔时段采集时的间隔时间。通过时间模块和电磁阀的配合还可以记录采样时段内的雨量。

优选的，该自动采集装置还包括壳体，所述控制单元、雨滴传感器以及雨水采样装置均设在所述壳体内，所述壳体的顶部为敞开式设置，所述壳体由防水材料制成。设置壳体可以使得整个自动采集装置更方便搬运和现场放置。

本实用新型的工作原理：控制单元通过雨滴传感器感应降水后根据设定的取样时间及取样频率采集降水。取样开始后，控制单元给电磁阀供电，电磁阀阀门打开，使整个雨水采样装置处于连通状态，雨水进入第一个采样瓶，第一个采样瓶收集完雨水后通过舵机角度变化将旋转出水管的出水口切换到下一个采样瓶，等待新的取样流程。在单个取样过程中，除工作的采样单元外，其他采样单元均处于休眠状态，对应的雨水收集装置中所积雨水均由虹吸装置排出，以减少对之后所取样品的污染。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型可通过控制单元控制自动采集装置在检测到雨滴时自动开始隔时段采集穿透雨，完成穿透雨的自动采集工作，并且能够记录该时段内的雨量，极大提高了野外穿透雨的采集频率和采样效率，相比传统手动采样器更加高效便捷。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型中单个采样单元的结构示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

实施例1

如图1和图2所示，一种穿透雨自动采集装置，其中，包括控制单元1、雨滴传感器2以及雨水采样装置10，所述雨水采样装置10包括至少一个采样单元11，所述采样单元11包括雨水收集装置3，所述雨水收集装置3底部连接有旋转出水管4，所述旋转出水管4下方设有若干采样瓶5，所述旋转出水管4能够通过旋转使得旋转出水管4的出水口分别与各个采样瓶5对接，所述旋转出水管4上设有电磁阀6，所述雨滴传感器2和电磁阀6均与所述控制单元1连接，所述雨水收集装置3的底部还设有虹吸装置7。这样，该自动采集装置就可以通过雨滴传感器2检测是否有雨，并且在检测到雨滴时，就可以通过控制单元1控制电磁阀6的启停来自动开始隔时段采集穿透雨，完成穿透雨的自动采集工作。在雨水采样装置10暂停采样时，雨水收集装置3中所积雨水还可以由虹吸装置7排出，以减少对之后所取样品的污染。另外，该自动采集装置可以包括多个采样单元11，多个采样单元11均由同一个控制单元1控制，这样可以将多个采样单元11分布在不同位置来进行穿透雨收集，这样就可以考察林内穿透雨的空间不均一性。

如图2所示，所述雨水收集装置3的顶部设有截污装置8。截污装置8能够截留较大的杂质，避免堵塞旋转出水管4。

如图2所示，所述采样单元11还包括设于所述雨水收集装置3下方的舵机，所述旋转出水管4设在所述舵机上，所述旋转出水管4通过所述舵机带动旋转。所述若干采样瓶5沿着所述旋转出水管4的出水口的旋转轨迹排列设置。这样可以保证自动采集装置进行连续采样。

本实施例中，所述控制单元1上设有用于监控所述电磁阀6持续开启时间的时间模块。时间模块不仅可以监测和控制电磁阀6的开启时间，还可以监测和控制自动采集装置进行隔时段采集时的间隔时间。通过时间模块和电磁阀6的配合还可以记录采样时段内的雨量。

本实施例的工作原理：控制单元1通过雨滴传感器2感应降水后根据设定的取样时间及取样频率采集降水。取样开始后，控制单元1给电磁阀6供电，电磁阀6阀门打开，使整个雨水采样装置10处于连通状态，雨水进入第一个采样瓶5，第一个采样瓶5收集完雨水后通过舵机角度变化将旋转出水管4的出水口切换到下一个采样瓶5，等待新的取样流程。在单个取样过程中，除工作的采样单元11外，其他采样单元11均处于休眠状态，对应的雨水收集装置3中所积雨水均由虹吸装置7排出，以减少对之后所取样品的污染。

实施例2

本实施例与实施例1类似，其区别在于，如图2所示，该自动采集装置还包括壳体9，所述控制单元1、雨滴传感器2以及雨水采样装置10均设在所述壳体9内，所述壳体9的顶部为敞开式设置，所述壳体9由防水材料制成。设置壳体9可以使得整个自动采集装置更方便搬运和现场放置。本实施例的其他结构及工作原理与实施例1相同。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。