一种酸雨自动采样器及其使用方法与流程

1.本发明涉及酸雨采集装置技术领域，更具体地说，涉及一种酸雨自动采样器及其使用方法。


背景技术：

2.酸雨自动采样器主要用于环境监测、气象研究等单位，供定量采集雨、雪样品，作酸雨定量成分分析，还可采集干降尘，以便于采集大气环境中的雨水样品进行分析，以便于掌握环境质量，为生态环境的治理提供依据。
3.现有技术公开号为cn110361234a的文献提供一种环境检测用的酸雨自动采样器及其采样方法，该装置包括采样箱，采样箱内沿其重力方向顺次设有独立的采样室、主控室，采样室内设有可纵向自转的采样盘，采样盘的环侧上设有均匀分布有开口朝外的采样筒，采样筒内设有检测装置，采样室内设有带动采样盘周期性转动的动力机构，采样箱上侧设有可与采样筒相对的进水口，采样箱上铰接有密封进水口的盖板，采样箱上设有调节盖板周期性打开或关闭进水口的调节机构，主控室内设有雨水分析器、电源块。本发明解决了现有酸雨采样器持续使用力低，需要定期清理采样筒，费时费力的问题。
4.但是该装置不方便进行固定放置，在雨水收集的过程中，如遇到伴随有大风的恶劣天气，轻则容易使收集装置产生移位，重则容易造成收集装置的倾覆，从而导致雨水收集的失败；此外，该装置也不便于根据不同时间段对雨水进行收集，从而导致所收集的雨水集合在一起，不便于分析雨水量与时间等之间的关系。
5.鉴于此，我们提出一种酸雨自动采样器及其使用方法。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术存在的一系列缺陷，本专利的目的在于针对上述问题，提供一种酸雨自动采样器，包括外壳体1，外壳体1的前端内侧铰接连接有密封门2，密封门2的内侧面固定安装有控制机构3，控制机构3包括有集成控制单元、计时单元以及信号分析单元和信号传输单元，外壳体1的内侧底端设置有蓄电池包30，蓄电池包30为控制机构3提供电能，通过控制机构3实现了酸雨采样的自动化。
7.优选的，外壳体1的顶端贯穿安装有集雨漏斗11，集雨漏斗11的顶端活动安装有两个呈半圆形结构的盖板13，两个盖板13之间交叉铰接连接；外壳体1的内侧顶端固定安装有集雨槽17，集雨槽17设置在集雨漏斗11的正下方，集雨漏斗11的内侧底端为锥形结构；集雨槽17的下方设置有卡板20，卡板20的外侧边缘均匀开设有置物槽21，置物槽21的内侧卡合连接有收集瓶23。
8.优选的，外壳体1的四周前端面均安装有导风板4，导风板4的俯视截面结构为三角形结构，导风板4与外壳体1和密封门2之间均为可拆卸结构；外壳体1的下端四角分别设置有支脚5，且支脚5与外壳体1之间为螺纹连接，外壳体1的顶端四角分别设置有吊装挂耳6。
9.优选的，外壳体1的下端左右两侧分别固定安装有连接板，连接板上均固定安装有
卡槽7，且卡槽7的内侧卡接有卡块8，卡块8的外侧固定设置有连接销片9，并且连接销片9的底端开设有销孔，连接销片9的销孔内可穿接设置销钉10。
10.优选的，集雨漏斗11的内侧固定安装有篦网12；盖板13的右端连接有弹簧14，且弹簧14一端连接在后端盖板13上，弹簧14另一端连接在前端盖板13上。
11.优选的，集雨漏斗11的右侧设置有雨水感应器16，且雨水感应器16的左上端安装有电磁铁15，电磁铁15与盖板13的接头相互平齐设置，并且雨水感应器16和电磁铁15均与控制机构3之间为电性连接。
12.优选的，集雨槽17的右端连通有输水管18，输水管18的外壁设置有电磁控制阀19，并且电磁控制阀19与控制机构3通过导线产生电信号连接。
13.优选的，收集瓶23的材质为透明材质，且收集瓶23上设置有计量刻度。
14.优选的，卡板20的正下方安装有承接板22，卡板20与承接板22之间为工字型结构，且收集瓶23的底端放置在承接板22上；承接板22的下端中心处安装有连接轴26，且连接轴26的外壁安装有从动齿轮27，从动齿轮27的右侧啮合连接有主动齿轮28，主动齿轮28的下端安装有伺服电机29，且伺服电机29与控制机构3之间为电性连接；所述承接板22的下端边缘处安装有滑块25，且所述滑块25在承接板22上呈均匀设置，所述承接板22的下侧设置有滑轨24，所述滑轨24通过连接杆固定安装在所述外壳体1的底端内侧，且所述滑块25滑动设置在所述滑轨24的内侧。
15.本发明的目的还在于提供一种酸雨自动采样器的使用方法，包括以下步骤：
16.通过吊装挂耳6将本装置在需要进行雨水收集的区域，根据地形转动调节支脚5使得支脚5可以平稳的对装置进行支撑，再将连接销片9通过卡块8卡到外壳体1的卡槽7内，然后再将销钉10穿过连接销片9并且嵌入到地下对装置进行固定；
17.将收集瓶23标记好编号，按照顺序卡入到卡板20的置物槽21内，操作控制机构3对数据进行设置，关闭密封门2，装置进行自动运行；
18.当雨水感应器16感应到下雨时将信号传递到控制机构3，利用控制机构3对数据进行分析，电磁铁15通电并产生磁力使得两片盖板13自动旋转打开，雨水落入到集雨漏斗11内，并且通过篦网12的过滤之后流向集雨槽17中，同时控制机构3控制电磁控制阀19打开，雨水经过输水管18流入到收集瓶23中；
19.同时，控制机构3中的计时单元进行计时，当雨水滴落达到所设定的时间段时，通过控制机构3的控制单元控制电磁控制阀19关闭并启动伺服电机29，利用伺服电机29带动主动齿轮28转动，进而带动卡板20和承接板22同时旋转，从而将下一不同编号的收集瓶23转动到输水管18的下方，再次打开电磁控制阀19进入到下一时间段的雨水收集，以此类推，按照时间间隔进行自动雨水收集。
20.相比于现有技术，本发明的优点在于：
21.1.本发明中，雨水收集更加方便，即使遇到大风等天气，依然能够稳定的放置在原地，并且也不会倾倒，能够正常的对雨水进行收集，本装置具有较好的安全性和稳定性；
22.2.本发明中，控制机构可以实现对装置的自动控制，实现了雨水的自动采集，提高了装置的智能性，其中，利用雨水感应器可以自动感知雨水，将信号传递到控制机构并且通过控制机构控制电磁铁通电产生磁力对盖板产生吸力，从而实现盖板的自动开合，能够方便装置正常收集雨水；
23.3.本发明中，能够利用卡块将连接销片卡合安装在卡槽上，将销钉穿过连接销片并且嵌入到地下，从而实现对装置的固定，以防止在遇到大风等恶劣天气时造成装置的倾倒，避免造成雨水收集失败；再者，利用导风板可以将吹向外壳体的风向两侧分散，避免了风力对装置的冲击；
24.4.本发明中，通过伺服电机带动卡板旋转，进而带动不同的收集瓶旋转到输水管的下端进行雨水的收集，从而方便对不同时间段的雨水进行分类分瓶收集，从而便于对雨水进行定量分析，可以提高分析的准确性。
附图说明
25.图1为本技术优选实施例公开的酸雨自动采样器的左侧整体等轴测结构示意图；
26.图2为本技术优选实施例公开的酸雨自动采样器的剖视等轴测结构示意图；
27.图3为本技术优选实施例公开的酸雨自动采样器的集雨漏斗和集雨槽的正视截面放大结构示意图；
28.图4为本技术优选实施例公开的酸雨自动采样器的集雨漏斗和盖板的放大结构示意图
29.图5为本技术优选实施例公开的酸雨自动采样器的卡槽和卡块以及连接销片的爆炸放大结构示意图；
30.图6为本技术优选实施例公开的酸雨自动采样器的滑轨和滑块的截面结构示意图。
31.图中附图标记：
32.1、外壳体；2、密封门；3、控制机构；4、导风板；5、支脚；6、吊装挂耳；7、卡槽；8、卡块；9、连接销片；10、销钉；11、集雨漏斗；12、篦网；13、盖板；14、弹簧；15、电磁铁；16、雨水感应器；17、集雨槽；18、输水管；19、电磁控制阀；20、卡板；21、置物槽；22、承接板；23、收集瓶；24、滑轨；25、滑块；26、连接轴；27、从动齿轮；28、主动齿轮；29、伺服电机；30、蓄电池包。
具体实施方式
33.为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
34.基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.下面通过参考附图描述的实施例以及方位性的词语均是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
36.在本发明的一个宽泛实施例中，一种酸雨自动采样器，包括外壳体1，外壳体1的前端内侧铰接连接有密封门2，密封门2的内侧面固定安装有控制机构3，控制机构3包括有集成控制单元、计时单元以及信号分析单元和信号传输单元，外壳体1的内侧底端设置有蓄电池包30，蓄电池包30为控制机构3提供电能，通过控制机构3实现了酸雨采样的自动化。
37.优选的，外壳体1的顶端贯穿安装有集雨漏斗11，集雨漏斗11的顶端活动安装有两
个呈半圆形结构的盖板13，两个盖板13之间交叉铰接连接；外壳体1的内侧顶端固定安装有集雨槽17，集雨槽17设置在集雨漏斗11的正下方，集雨漏斗11的内侧底端为锥形结构；集雨槽17的下方设置有卡板20，卡板20的外侧边缘均匀开设有置物槽21，置物槽21的内侧卡合连接有收集瓶23。
38.优选的，外壳体1的四周前端面均安装有导风板4，导风板4的俯视截面结构为三角形结构，导风板4与外壳体1和密封门2之间均为可拆卸结构；外壳体1的下端四角分别设置有支脚5，且支脚5与外壳体1之间为螺纹连接，外壳体1的顶端四角分别设置有吊装挂耳6。
39.优选的，外壳体1的下端左右两侧分别固定安装有连接板，连接板上均固定安装有卡槽7，且卡槽7的内侧卡接有卡块8，卡块8的外侧固定设置有连接销片9，并且连接销片9的底端开设有销孔，连接销片9的销孔内可穿接设置销钉10。
40.优选的，集雨漏斗11的内侧固定安装有篦网12；盖板13的右端连接有弹簧14，且弹簧14一端连接在后端盖板13上，弹簧14另一端连接在前端盖板13上。
41.优选的，集雨漏斗11的右侧设置有雨水感应器16，且雨水感应器16的左上端安装有电磁铁15，电磁铁15与盖板13的接头相互平齐设置，并且雨水感应器16和电磁铁15均与控制机构3之间为电性连接。
42.优选的，集雨槽17的右端连通有输水管18，输水管18的外壁设置有电磁控制阀19，并且电磁控制阀19与控制机构3通过导线产生电信号连接。
43.优选的，收集瓶23的材质为透明材质，且收集瓶23上设置有计量刻度。
44.优选的，卡板20的正下方安装有承接板22，卡板20与承接板22之间为工字型结构，且收集瓶23的底端放置在承接板22上；承接板22的下端中心处安装有连接轴26，且连接轴26的外壁安装有从动齿轮27，从动齿轮27的右侧啮合连接有主动齿轮28，主动齿轮28的下端安装有伺服电机29，且伺服电机29与控制机构3之间为电性连接；所述承接板22的下端边缘处安装有滑块25，且所述滑块25在承接板22上呈均匀设置，所述承接板22的下侧设置有滑轨24，所述滑轨24通过连接杆固定安装在所述外壳体1的底端内侧，且所述滑块25滑动设置在所述滑轨24的内侧。
45.本发明的目的还在于提供一种酸雨自动采样器的使用方法，包括以下步骤：
46.通过吊装挂耳6将本装置在需要进行雨水收集的区域，根据地形转动调节支脚5使得支脚5可以平稳的对装置进行支撑，再将连接销片9通过卡块8卡到外壳体1的卡槽7内，然后再将销钉10穿过连接销片9并且嵌入到地下对装置进行固定；
47.将收集瓶23标记好编号，按照顺序卡入到卡板20的置物槽21内，操作控制机构3对数据进行设置，关闭密封门2，装置进行自动运行；
48.当雨水感应器16感应到下雨时将信号传递到控制机构3，利用控制机构3对数据进行分析，电磁铁15通电并产生磁力使得两片盖板13自动旋转打开，雨水落入到集雨漏斗11内，并且通过篦网12的过滤之后流向集雨槽17中，同时控制机构3控制电磁控制阀19打开，雨水经过输水管18流入到收集瓶23中；
49.同时，控制机构3中的计时单元进行计时，当雨水滴落达到所设定的时间段时，通过控制机构3的控制单元控制电磁控制阀19关闭并启动伺服电机29，利用伺服电机29带动主动齿轮28转动，进而带动卡板20和承接板22同时旋转，从而将下一不同编号的收集瓶23转动到输水管18的下方，再次打开电磁控制阀19进入到下一时间段的雨水收集，以此类推，
按照时间间隔进行自动雨水收集。
50.下面结合附图，列举本发明的优选实施例，对本发明作进一步的详细说明。
51.参阅图1-6,一种酸雨自动采样器，包括外壳体1，外壳体1的前端内侧铰接连接有密封门2，密封门2的内侧面固定安装有控制机构3；
52.外壳体1的顶端安装有集雨漏斗11，且集雨漏斗11的顶端活动安装有两个前后设置的盖板13，盖板13均为半圆形结构，两个盖板13交叉铰接连接；
53.外壳体1的内侧顶端固定安装有集雨槽17，且集雨槽17设置在集雨漏斗11的正下方，并且集雨漏斗11的内侧底端为锥形结构；
54.集雨槽17的下方设置有卡板20，且卡板20的外侧边缘均匀开设有置物槽21，置物槽21的内侧卡合连接有收集瓶23。
55.在这种技术方案中，雨水收集更加方便，即使在大风等天气时，也能够稳定的放置在原地，并且不会产生倾倒的现象，能够正常的对雨水进行收集，提高装置使用的安全性和稳定性。
56.具体的，控制机构3包括有集成控制单元、计时单元以及信号分析单元和信号传输单元；
57.外壳体1的内侧底端设置有蓄电池包30，且蓄电池包30为控制机构3的运行提供电能。
58.在这种技术方案中，通过控制机构3可以实现对装置的自动控制，有效提高装置的自动采集功能，提高装置的智能性，可以通过控制机构3的计时单元使得装置可以对不同时间段的雨水进行分瓶收集，从而可以便对不同时间段之间的雨水量和酸度值之间的关系进行分析，提高数据处理的多样性，使得实验数据更为准确权威。
59.进一步的，外壳体1的左右后三面以及密封门2的前端面均安装有导风板4，且导风板4的俯视截面结构为三角形结构，并且导风板4与外壳体1和密封门2之间均为可拆卸结构；
60.外壳体1的下端四角分别设置有支脚5，且支脚5与外壳体1之间为螺纹连接，外壳体1的顶端四角分别设置有吊装挂耳6。
61.在这种技术方案中，利用导风板4可以将吹向外壳体1的风向两侧分散，以减少风力对装置的冲击；同时，将控制机构3设置在密封门2的内侧能够起到保护作用，减少雨水对控制机构3的侵蚀，从而提高装置使用的寿命。
62.进一步的，外壳体1的下端左右两侧分别固定安装有连接板，连接板上均固定安装有卡槽7，且卡槽7的内侧卡接有卡块8，卡块8的外侧固定设置有连接销片9，并且连接销片9的底端开设有销孔，连接销片9的销孔内可穿接设置销钉10。
63.在这种技术方案中，利用卡块8将连接销片9卡合安装在卡槽7上，并且将销钉10穿过连接销片9并且嵌入到地下，从而实现对装置的固定，以防止在遇到大风等恶劣天气时造成装置的倾倒，避免造成雨水收集不便，并且利用导风板4可以将吹向外壳体1的风向两侧分散，以减少风力对装置的冲击。
64.更进一步的，集雨漏斗11的内侧固定安装有篦网12；
65.盖板13的右端连接有弹簧14，且弹簧14一端连接在后端盖板13上，弹簧14另一端连接在前端盖板13上。
66.在这种技术方案中，通过所设置的篦网12，可以对树叶，飞絮等杂物进行过滤，以减少杂物对装置内部产生堵塞的可能性。
67.值得说明的是，集雨漏斗11的右侧设置有雨水感应器16，且雨水感应器16的左上端安装有电磁铁15，电磁铁15与盖板13的接头相互平齐设置，并且雨水感应器16和电磁铁15均与控制机构3之间为电性连接。
68.在这种技术方案中，控制机构3控制电磁铁15通电产生磁力对盖板13产生吸力，从而实现盖板13的自动开合，能够方便装置正常收集雨水，并且能够减少盖板13的无效开启时间，减少装置内部收集灰尘的概率。
69.值得说明的是，集雨槽17的右端连通有输水管18，输水管18的外壁设置有电磁控制阀19，并且电磁控制阀19与控制机构3通过导线产生电信号连接。
70.在这种技术方案中，利用电磁控制阀19可以控制集雨槽17中的雨水流向收集瓶23的时间，防止在更换收集瓶23未旋转到位时，造成雨水无法准确的流入到收集瓶23内而造成的雨水收集所产生的误差，避免检测结果不准确。
71.值得说明的是，收集瓶23的材质为透明材质，且收集瓶23上设置有计量刻度。
72.在这种技术方案中，利用收集瓶23上所自带的刻度，可以观察到在所对应的时间段内所收集的雨水的量，并且可以便于计算雨水量与雨水酸度值之间的关系，便于检测分析。
73.具体的，卡板20的正下方安装有承接板22，卡板20与承接板22之间为工字型结构，且收集瓶23的底端放置在承接板22上；
74.承接板22的下端中心处安装有连接轴26，且连接轴26的外壁安装有从动齿轮27，从动齿轮27的右侧啮合连接有主动齿轮28，主动齿轮28的下端安装有伺服电机29，且伺服电机29与控制机构3之间为电性连接；
75.所述承接板22的下端边缘处安装有滑块25，且所述滑块25在承接板22上呈均匀设置，所述承接板22的下侧设置有滑轨24，所述滑轨24通过连接杆固定安装在所述外壳体1的底端内侧，且所述滑块25滑动设置在所述滑轨24的内侧。
76.在这种技术方案中，利用伺服电机29可带动卡板20进行旋转，可以带动不同的收集瓶23旋转到输水管18的下端进行雨水的收集，从而方便对不同时间段的雨水进行分类分瓶收集，并且利用滑块25在滑轨24上滑动，可以保持承接板22转动的稳定性。
77.工作原理：在使用本装置时，首先吊起吊装挂耳6将收集装置放置在需要进行雨水收集的区域，然后根据地形转动调节支脚5使得支脚5可以平稳的对装置进行支撑，然后再将连接销片9通过卡块8卡到外壳体1的卡槽7内，然后再将销钉10穿过连接销片9并且嵌入到地下对装置进行固定，然后将收集瓶23标记好编号，并且按照顺序卡入到卡板20的置物槽21内，然后操作控制机构3对数据进行设置，并且关闭密封门2后人员便可以离开，装置进行自动运行；
78.当下雨时，首先雨水感应器16具有感应效果，并且将感应的信号传递到控制机构3，利用控制机构3的数据分析，并且控制蓄电池包30向电磁铁15通电，使其产生磁力，然后电磁铁15对盖板13产生吸力，然后两片盖板13会自动旋转打开，然后雨水落入到集雨漏斗11内，并且通过篦网12的过滤之后流向集雨槽17中，同时控制机构3控制电磁控制阀19打开，然后雨水经过输水管18流入到收集瓶23中；
79.并且在盖板13打开的同时，控制机构3中的计时单元会进行计时，当雨水滴落达到所设定的时间段时，会通过控制机构3的控制单元首先控制电磁控制阀19关闭，同时会再启动伺服电机29工作，利用伺服电机29带动主动齿轮28转动，并且通过主动齿轮28与从动齿轮27的啮合，以及连接轴26的连接，会带动卡板20和承接板22同时旋转，从而将下一不同编号的收集瓶23转动到输水管18的下方，并且打开电磁控制阀19，使得雨水进入到下一时间段的收集，当雨水再次达到所设定的时间段时，再次旋转更换下一收集瓶23进行收集，就这样以此类推进行雨水的时间间隔进行收集；
80.当大风吹向外壳体1时，可以利用导风板4将风向两侧分散，减少风对装置的冲击，并且当雨停止时，雨水感应器16再次感应，并且通过控制机构3断开电磁铁15的电力，使得电磁铁15失去磁力，此时通过弹簧14的弹力使得盖板13闭合，然后再打开密封门2，取出收集瓶23对雨水进行分析即可。
81.最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。