一种雨水定量收集装置

本发明涉及大气湿沉降分析领域，特别是涉及一种雨水定量收集装置。

背景技术：

1、人类活动，特别是煤炭燃烧、金属冶炼等工业活动，每年会向大气排放大量的污染物，尤其是重/类金属污染物。包括铅、汞、镉、铬、砷、锑等在内的重/类金属通常随烟气赋存于工业烟尘和粉尘中，而后被排入大气环境，以气溶胶的形式富集在大气颗粒物表面。这些污染物在风力作用下能在大气中进行长短距离传输并最终落入地表，对水土和环境中的生命体造成危害。例如，沉降至水土的重/类金属能被植物或动物吸收，进而通过食物链进入人体，在人的肾、肝、肺等器官中造成积累性中毒，威胁人体健康。因此，由工业活动带来的大气重/类金属污染是我们必须面对和解决的重要环境问题。

2、大气沉降是指大气中的污染物通过一定的途径被沉降至地面或水体的过程，含重/类金属的大气颗粒物将以大气沉降的形式返回地表。大气沉降分为干沉降和湿沉降，其中大气湿沉降的主要形式为降雨，雨水成分往往随着降雨阶段的进行存在较大差异。对降雨过程中各个阶段的雨水成分进行分析，对大气重/类金属污染物的识别分析和土壤污染源解析具有重要意义。因此，湿沉降的收集成为了大气污染物研究中的重要环节，这就催生了对于合适的大气湿沉降收集方法的需求。

3、为准确定量收集相应阶段的雨水，市面存在用于分析大气湿沉降的雨水收集装置，雨水收集装置多包括设置在储水容器的进水口处的自动关盖装置、用于驱动自动关盖装置关盖的驱动电机和用于监测储水容器内的水量的水位传感器等。当水位达到设定值时，雨水收集装置通过水位传感器来监测水量，在水量达到要求时驱动电机驱动关盖装置关闭进水口，从而实现对特定阶段雨水的定量收集。然而，现有雨水收集装置需要设置较多的电子部件，为保证电子部件在降雨条件下顺利工作，需要配套设置较多的防水结构，导致雨水收集装置的整体结构较复杂，采购成本高。此外，一旦防水结构受风雨侵蚀破损，电子部件易失效，导致雨水收集装置的使用寿命较短。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：现有雨水收集装置设有较多的电子部件，雨水收集装置的整体结构较复杂，采购成本高；且一旦防水结构受风雨侵蚀破损，电子部件易失效，导致雨水收集装置的使用寿命较短。

2、为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种雨水定量收集装置，包括支撑架，所述支撑架上可拆连接有储水容器，所述储水容器的上端可拆连接有集雨罩，且所述集雨罩的出水口与所述储水容器的进水口连通；所述储水容器内设有浮球，所述浮球可在所述储水容器内的雨水作用下上浮并抵接所述进水口的下端，以封堵所述进水口。

3、作为优选方案，所述储水容器包括桶状部和位于所述桶状部上的锥形收缩部，所述锥形收缩部的截面尺寸从下至上逐渐缩小；所述进水口设置在所述锥形收缩部的上端，所述浮球的球径大于所述进水口的孔径且小于所述桶状部内径，以保证浮球在桶状部内部的移动不会受阻。

4、作为优选方案，所述桶状部包括筒状部和设置在所述筒状部下端的第一端盖，所述筒状部的下端与所述第一端盖螺接以使所述筒状部的下端密封。

5、作为优选方案，所述集雨罩设有开口朝上的集雨槽，所述集雨罩的下端中部设有向下凸起的连接柱，所述连接柱内设有与所述集雨槽连通的第一孔体；所述连接柱的外侧设有外螺纹，所述进水口设有内螺纹，所述内螺纹与所述外螺纹螺接。

6、作为优选方案，所述集雨罩包括防水布、设置在所述连接柱上方的连接件和环绕所述连接柱的外周侧间隔布置的多个杆体，各所述杆体的下端均与所述连接柱的外周侧铰接，各所述杆体的上端均连接有牵引绳，各所述牵引绳远离各所述杆体的一端均与所述连接件连接；所述防水布贴设在各所述杆体的外侧。

7、作为优选方案，所述支撑架包括立柱和环绕所述立柱的外周侧间隔布置的多个斜撑杆，各所述斜撑杆远离所述立柱的一端均向下向远离所述立柱的方向延伸并与地面抵接。

8、所述立柱的上端设有开口朝上的卡槽，所述储水容器的下端插设在所述卡槽中。

9、作为优选方案，各所述斜撑杆的下端均连接有固定环，各所述固定环中均插设有固定杆，各所述固定杆的下端均插设在土体中。

10、作为优选方案，各所述斜撑杆的上端均与所述立柱的中部铰接，各所述斜撑杆的中部均铰接有连接杆，各所述连接杆远离各所述斜撑杆的一端均与所述立柱的下端外侧铰接。

11、作为优选方案，各所述斜撑杆的外侧均套设有可沿各所述斜撑杆的轴线移动的套管，各所述连接杆远离所述立柱的一端均铰接在对应的所述套管的外侧。

12、作为优选方案，所述立柱、各所述斜撑杆和各所述连接杆均为伸缩杆。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

14、本发明的雨水定量收集装置，包括支撑架，支撑架上可拆连接有储水容器，储水容器的上端可拆连接有集雨罩，集雨罩能够收集雨水，并将收集的雨水汇流至集雨罩的出水口，集雨罩的出水口与储水容器的进水口连通，使得汇流至集雨罩的出水口处的雨水流入储水容器中，储水容器内设有浮球，浮球可在储水容器内的雨水作用下上浮并抵接进水口的下端，从而封堵进水口避免后续雨水流入储水容器中，实现对特定阶段降雨的定量收集；而且本发明的雨水定量收集装置不需要设置电子部件和电机，整体结构简单，采购成本低，且避免了电子部件失效所导致的雨水定量收集装置失效；此外，由于储水容器和支撑架之间、集雨罩和储水容器之间均为可拆连接，使得本发明的雨水定量收集装置便于携带，保证了野外使用的便利性。

技术特征：

1.一种雨水定量收集装置，其特征在于，包括支撑架(1)，所述支撑架(1)上可拆连接有储水容器(2)，所述储水容器(2)的上端可拆连接有集雨罩(3)，且所述集雨罩(3)的出水口与所述储水容器(2)的进水口连通；所述储水容器(2)内设有浮球(4)，所述浮球(4)可在所述储水容器(2)内的雨水作用下上浮并抵接所述进水口的下端，以封堵所述进水口。

2.根据权利要求1所述的雨水定量收集装置，其特征在于，所述储水容器(2)包括桶状部(21)和位于所述桶状部(21)上的锥形收缩部(22)，所述锥形收缩部(22)的截面尺寸从下至上逐渐缩小；所述进水口设置在所述锥形收缩部(22)的上端，所述浮球(4)的球径大于所述进水口的孔径且小于所述桶状部(21)内径。

3.根据权利要求2所述的雨水定量收集装置，其特征在于，所述桶状部(21)包括筒状部(211)和设置在所述筒状部(211)下端的第一端盖(212)，所述筒状部(211)的下端与所述第一端盖(212)螺接以使所述筒状部(211)的下端密封。

4.根据权利要求1所述的雨水定量收集装置，其特征在于，所述集雨罩(3)设有开口朝上的集雨槽，所述集雨罩(3)的下端中部设有向下凸起的连接柱(31)，所述连接柱(31)内设有与所述集雨槽连通的第一孔体；所述连接柱(31)的外侧设有外螺纹，所述进水口设有内螺纹，所述内螺纹与所述外螺纹螺接。

5.根据权利要求4所述的雨水定量收集装置，其特征在于，所述集雨罩(3)包括防水布(32)、设置在所述连接柱(31)上方的连接件(33)和环绕所述连接柱(31)的外周侧间隔布置的多个杆体(34)，各所述杆体(34)的下端均与所述连接柱的外周侧(31)铰接，各所述杆体(34)的上端均连接有牵引绳(35)，各所述牵引绳(35)远离各所述杆体(34)的一端均与所述连接件(33)连接；所述防水布(32)贴设在各所述杆体(34)的外侧。

6.根据权利要求1所述的雨水定量收集装置，其特征在于，所述支撑架(1)包括立柱(11)和环绕所述立柱(11)的外周侧间隔布置的多个斜撑杆(12)，各所述斜撑杆(12)远离所述立柱(11)的一端均向下向远离所述立柱(11)的方向延伸并与地面抵接；

7.根据权利要求6所述的雨水定量收集装置，其特征在于，各所述斜撑杆(12)的下端均连接有固定环(13)，各所述固定环(13)中均插设有固定杆(14)，各所述固定杆(14)的下端均插设在土体中。

8.根据权利要求6所述的雨水定量收集装置，其特征在于，各所述斜撑杆(12)的上端均与所述立柱(11)的中部铰接，各所述斜撑杆(12)的中部均铰接有连接杆(15)，各所述连接杆(15)远离各所述斜撑杆(12)的一端均与所述立柱(11)的下端外侧铰接。

9.根据权利要求8所述的雨水定量收集装置，其特征在于，各所述斜撑杆(12)的外侧均套设有可沿各所述斜撑杆(12)的轴线移动的套管(16)，各所述连接杆(15)远离所述立柱(11)的一端均铰接在对应的所述套管(16)的外侧。

10.根据权利要求8所述的雨水定量收集装置，其特征在于，所述立柱(11)、各所述斜撑杆(12)和各所述连接杆(15)均为伸缩杆。

技术总结
本发明涉及大气湿沉降分析领域技术领域，特别是涉及一种雨水定量收集装置，包括支撑架，支撑架上可拆连接有储水容器，储水容器的上端可拆连接有集雨罩，集雨罩能够收集雨水，并将收集的雨水汇流至集雨罩的出水口，集雨罩的出水口与储水容器的进水口连通，使得汇流至集雨罩的出水口处的雨水流入储水容器中，储水容器内设有浮球，浮球可在储水容器内的雨水作用下上浮并抵接进水口的下端，从而封堵进水口避免后续雨水流入储水容器中，实现对特定阶段降雨的定量收集；而且本发明的雨水定量收集装置不需要设置电子部件和电机，整体结构简单，采购成本低，且避免了电子部件失效所导致的雨水定量收集装置失效。

技术研发人员：王诗忠,张琦,陈晓婷,李梦瑶,刘太聪,王志炫,陈驰宇,晁元卿,汤叶涛,仇荣亮
受保护的技术使用者：中山大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13