一種天然降水分時段自動采樣裝置，包括頂蓋、集雨斗、水力驅動分時自動采樣控制器和外框。水力驅動分時自動采樣控制器包括集水槽、控制器和采樣瓶；集水槽安裝呈一定坡度；槽底面設置數個穿孔，控制器固定在穿孔處，控制器下方連接采樣瓶；控制器由閥體、閥片、浮子和中心軸組成，匯水時，浮子帶動閥片浮到最上方，閥片封閉閥體的通水孔，從而完成一個采樣；一個采樣瓶收集滿后，雨水沿集水槽流入下一個控制器。該裝置可通過機械方法對水質進行自動采樣，有效減少電力消耗，對實驗條件要求較低，價格低廉，可更便捷的完成水質采樣。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種天然降水采樣裝置，具體涉及一種天然降水分時段自動采樣裝置。
技術介紹
隨著我國工業的快速發展，以化石燃料燃燒為主的人類活動向大氣排放了大量氣態和固態污染物，改變了大氣組分的構成，從而產生了一系列的環境效應，如霧霾、酸雨等問題。降雨是一種自然現象，但因為大氣環境的污染，已經成為了不可忽視的污染源，會對人類及生態系統產生一系列重大影響。因此，為了掌握降雨過程中不同時段的雨水水質特性，開發一種可以自動分時段采集天然降水水樣的裝置，且成本少、維護少、易于搬運，可更好的服務于人類對天然降水水質的科學研究，從而更全面的認識降水化學污染。
技術實現思路
針對現有技術的上述問題，本專利技術提供一種天然降水分時段自動采樣裝置。該裝置可通過水力驅動對降雨進行自動采樣。為實現上述目的，本專利技術包括如下技術方案：一種天然降水分時段自動采樣裝置，包括頂蓋11、集雨斗13、水力驅動分時自動采樣控制器14和外框15；外框15上由上至下依次設置頂蓋11、集雨斗13和水力驅動分時自動采樣控制器14；水力驅動分時自動采樣控制器包括集水槽1、控制器2和采樣瓶3；集水槽1安裝呈坡度為1∶30～1∶100；槽底面設置至少3個穿孔4，每個穿孔4中插設一個控制器2，控制器2下方連接采樣瓶3；控制器2由閥體5、閥片6、浮子7和中心軸9組成；閥體5為帽狀，包括帽頂51和帽周52；帽頂51中心設置通孔作為通水孔53；閥體5插設在穿孔4中并與該穿孔可拆卸地連接；帽周52下部與采樣瓶3可拆卸地連接；閥片6置于閥體5內部，其包括片部61和管部62，管部62頂端固定連接在片部61下表面中心處；片部61為圓形，其外徑不小于通水孔53的內徑；浮子7位于閥片6下方，并與閥片6固定連接；中心軸9位于閥片6和浮子7下方，其包括軸部91和底板92，軸部91下端固定連接在底板92上表面中心處；軸部91從閥片的管部62下端插入并可沿管部62上下滑動；底板92上設置透水孔8；底板92外周與閥體的帽周52內壁固定連接。如上所述的裝置，優選地，所述的帽頂51外周具有延伸至帽周52外的外緣54，閥體5與集水槽1連接時，帽周52插設在穿孔4中，外緣54搭接在穿孔4周邊的集水槽1底面上。如上所述的裝置，優選地，所述的浮子7軸心具有通孔71，管部62穿過通孔71并與浮子7固定連接。如上所述的裝置，優選地，所述的底板92外周具有凸緣93，帽周52內壁具有凹槽55，該凸緣93與凹槽55卡接。如上所述的裝置，優選地，所述的水槽1寬度為30～100mm，槽沿高度為30～100mm，通水孔53孔徑略小于集水槽寬度1～5mm。如上所述的裝置，優選地，所述的閥體進水孔8總面積應不小于通水孔53面積的1/4。如上所述的裝置，優選地，所述的集雨斗13上部開口邊緣設置堰口12，頂蓋11覆蓋在堰口上，堰口的高度為1～5cm。如上所述的裝置，優選地，所述的集雨斗13頂部開口處的面積為0.2～1.0m2；下端出水口的直徑為0.3～2cm。本專利技術的有益效果在于：該裝置于采樣時，降雨通過集雨斗13匯入水力驅動分時自動采樣控制器14，水力驅動分時自動采樣控制器包括集水槽6、控制器7和采樣瓶8，水流通過一定坡度的集水槽6，在控制器7的作用下，依次匯滿采樣瓶8，從而完成采樣。該裝置可通過機械方法對降雨進行自動采樣，有效減少電力消耗，對實驗條件要求較低，價格低廉，可更便捷地完成水質采樣。附圖說明圖1是天然降水分時段自動采樣裝置結構示意圖。圖2是水力驅動分時自動采樣控制器主視圖。圖3是集水槽俯視圖。圖4是控制器剖面圖(a.無水狀態b.匯水狀態c.滿水狀態)。圖5是閥體的縱剖面圖(a)和俯視圖(b)。圖6是閥片的縱剖面圖(a)和俯視圖(b)。圖7是浮子的縱剖面圖(a)和俯視圖(b)。圖8是中心軸的縱剖面圖(a)和俯視圖(b)。圖中1.集水槽，2.控制器，3.采樣瓶，4.集水孔，5.閥體，6.閥片，7.浮子，8.閥體進水孔，9.中心軸，11.頂蓋，12.檐口，13.集雨斗，14.水力驅動分時自動采樣控制器，15.外框。具體實施方式實施例1天然降水分時段自動采樣裝置如圖1所示，在本專利技術的一種優選實施方式中，天然降水分時段自動采樣裝置的外框15上由上至下依次設置頂蓋11、集雨斗13和水力驅動分時自動采樣控制器14。堰口12固定于外框15頂部，用于防止雨水外溢，堰口高度為2cm，材質為不銹鋼。堰口上方放置頂蓋11，用于防塵。堰口12下方連接集雨斗13，集雨斗截面為正方形，頂部開口處邊長為70cm，面積為0.49m2，下端出水口的直徑為1cm，材質為不銹鋼。如圖2～圖4所示，該水力驅動分時自動采樣控制器包括集水槽1，控制器2和采樣瓶3。如圖3所示，集水槽1寬度為50mm，槽沿高度為50mm，安裝坡度為1∶50。集水槽1上均勻開多個集水孔4，間隔為130mm，孔徑為48mm。集水槽1材質為不銹鋼。如圖4～8所示，控制器2由閥體5、閥片6、浮子7和中心軸9組成。如圖4和圖5所示，閥體5為帽狀，包括帽頂51和帽周52。帽頂51中心設置通孔作為通水孔53；通水孔53孔徑為48mm。帽頂51外周具有延伸至帽周52外的外緣54。閥體5與集水槽1連接時，帽周52插設在穿孔4中，外緣54搭接在穿孔4周邊的集水槽1底面上。帽周52下部與采樣瓶3可拆卸地連接。如圖4和圖6所示，閥片6置于閥體5內部，其包括片部61和管部62，管部62頂端固定連接在片部61下表面中心處。片部61為圓形，其外徑不小于通水孔53的內徑。如圖4和圖7所示，浮子7位于閥片6下方，浮子7軸心具有通孔71，管部62穿過通孔71并與浮子7固定連接。如圖4和圖8所示，中心軸9位于閥片6和浮子7下方，其包括軸部91和底板92，軸部91下端固定連接在底板92上表面中心處。軸部91從閥片的管部62下端插入中并可沿管部62上下滑動。底板92上設置4個透水孔8，孔徑均為12mm。底板92外周具有凸緣93，帽周52內壁具有凹槽55，該凸緣93與凹槽55卡接。其中，浮子7材質為聚乙烯泡沫，其余材質均為不銹鋼。采樣瓶13連接在控制器2下方，單個容積為1L，材質為聚乙烯塑料瓶。采樣時降雨通過集雨斗13匯入水力驅動分時自動采樣控制器。雨水水流通過傾斜一定坡度的集水槽6首先注入第一個控制器7。如圖4b所示，匯水時控制器中的水流方向如箭頭所示，水通過閥體的通水孔53沿著閥片6和浮子7外周、經中心軸的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種天然降水分時段自動采樣裝置，其特征在于，其包括頂蓋(11)、集雨斗(13)、水力驅動分時自動采樣控制器(14)和外框(15)；外框(15)上由上至下依次設置頂蓋(11)、集雨斗(13)和水力驅動分時自動采樣控制器(14)；水力驅動分時自動采樣控制器包括集水槽(1)、控制器(2)和采樣瓶(3)；集水槽(1)安裝呈坡度為1∶30～1∶100；槽底面設置至少3個穿孔(4)，每個穿孔(4)中插設一個控制器(2)，控制器(2)下方連接采樣瓶(3)；控制器(2)由閥體(5)、閥片(6)、浮子(7)和中心軸(9)組成；閥體(5)為帽狀，包括帽頂(51)和帽周(52)；帽頂(51)中心設置通孔作為通水孔(53)；閥體(5)插設在穿孔(4)中并與該穿孔可拆卸地連接；帽周(52)下部與采樣瓶(3)可拆卸地連接；閥片(6)置于閥體(5)內部，其包括片部(61)和管部(62)，管部(62)頂端固定連接在片部(61)下表面中心處；片部(61)為圓形，其外徑不小于通水孔(53)的內徑；浮子(7)位于閥片(6)下方，并與閥片(6)固定連接；中心軸(9)位于閥片(6)和浮子(7)下方，其包括軸部(91)和底板(92)，軸部(91)下端固定連接在底板(92)上表面中心處；軸部(91)從閥片的管部(62)下端插入并可沿管部(62)上下滑動；底板(92)上設置透水孔(8)；底板(92)外周與閥體的帽周(52)內壁固定連接。...
【技術特征摘要】
1.一種天然降水分時段自動采樣裝置，其特征在于，其包括頂蓋(11)、集雨斗(13)、水
力驅動分時自動采樣控制器(14)和外框(15)；
外框(15)上由上至下依次設置頂蓋(11)、集雨斗(13)和水力驅動分時自動采樣控制器
(14)；
水力驅動分時自動采樣控制器包括集水槽(1)、控制器(2)和采樣瓶(3)；
集水槽(1)安裝呈坡度為1∶30～1∶100；槽底面設置至少3個穿孔(4)，每個穿孔(4)中插
設一個控制器(2)，控制器(2)下方連接采樣瓶(3)；
控制器(2)由閥體(5)、閥片(6)、浮子(7)和中心軸(9)組成；
閥體(5)為帽狀，包括帽頂(51)和帽周(52)；帽頂(51)中心設置通孔作為通水孔(53)；
閥體(5)插設在穿孔(4)中并與該穿孔可拆卸地連接；帽周(52)下部與采樣瓶(3)可拆卸地
連接；
閥片(6)置于閥體(5)內部，其包括片部(61)和管部(62)，管部(62)頂端固定連接在片
部(61)下表面中心處；片部(61)為圓形，其外徑不小于通水孔(53)的內徑；
浮子(7)位于閥片(6)下方，并與閥片(6)固定連接；
中心軸(9)位于閥片(6)和浮子(7)下方，其包括軸部(91)和底板(92)，軸部(91)下端固
定連接在底板(92)上表面中心處；軸部(91)從閥片的管部(62)下端插入并可沿管部(62)上
下滑...
【專利技術屬性】
技術研發人員：殷瑞雪，張書函，方文杰，李永坤，邸蘇闖，宋瑞寧，
申請(專利權)人：北京市水科學技術研究院，
類型：發明
國別省市：北京;11
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