專利名稱：等時(shí)段雨量雨樣計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明等時(shí)段雨量雨樣計(jì)屬于水文和氣象領(lǐng)域，尤其涉及一種分時(shí)段測量降雨量 和采集雨樣的裝置。
背景技術(shù)：
目前在氣象和水文領(lǐng)域內(nèi)，使用的雨量計(jì)一般為翻斗式雨量計(jì)，降雨通過一個(gè)漏 斗進(jìn)入翻斗，翻斗承滿雨水后傾翻一次，一個(gè)翻斗盛滿雨水的量是確定的，雨量計(jì)記錄翻斗 的傾翻次數(shù)，以此來記錄總的雨量(CN2562196)。進(jìn)一步地，通過對翻斗的計(jì)量方式進(jìn)行改 進(jìn)又出現(xiàn)了 數(shù)字式翻斗雨量計(jì)CN2070909 ；雨量站CN1455269高精度翻斗雨量計(jì)。在長期自記降雨量方面又出現(xiàn)了浮子式雨量計(jì)，主要是量筒內(nèi)放浮子，降水匯聚 在量筒內(nèi)，量筒水位不同，推動(dòng)浮子上下運(yùn)動(dòng)，記錄在記錄紙上主要包括(CN86205416)浮 子式雨量計(jì)，(CN2406229)連續(xù)工作的雨量計(jì)(CN2155025)。進(jìn)一步改進(jìn)后形成了諸如 橫向雨量計(jì)(CN2266139)，量杯式(CN2099323)，數(shù)字集成電路遙測雨量計(jì)(CN2031105), 虹吸式自記雨量計(jì)(CN2099323，CN87210894, CN2534565)，水質(zhì)等同時(shí)監(jiān)測的雨量計(jì) (CN2591649)，承重式雨量計(jì)(CN2553390)。雨量計(jì)的型式多種多樣，但是仍不能滿足以下兩種需要。1、在氣象方面，無法自動(dòng)獲取分時(shí)段的雨量值。分時(shí)段的雨量值可以清楚地了解 整個(gè)降雨過程每隔一定時(shí)間，例如Ih或者Imin的降雨量。這個(gè)數(shù)值的了解可以準(zhǔn)確地了 解一場降雨各個(gè)時(shí)段的降雨強(qiáng)度。2、在水文方面，不同時(shí)段的降雨會(huì)具有不同的同位素含量，將一段降雨分開采樣， 可以獲得整個(gè)降雨的按時(shí)段劃分后的雨樣中同位素含量，用以分析不同降雨期間的水汽來 源和分時(shí)段匯流后的水體去向，進(jìn)而從物理機(jī)制方面改進(jìn)目前流量過程線的劃分問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明等時(shí)段雨量雨樣計(jì)正是根據(jù)以上需求設(shè)計(jì)，其目的在于提供一種雨量計(jì)， 可以獲得不同時(shí)間間隔的雨量值，同時(shí)獲得不同降水時(shí)段的雨水樣品。具體而言本發(fā)明等時(shí)段量雨計(jì)包括一級承雨斗，外殼，中接管，二級承雨斗，分水 導(dǎo)管，步進(jìn)電機(jī)控制裝置，量雨杯；其中一級承雨斗插入外殼并與中接管相接，中接管下方 為二級承雨斗，二級承雨斗下方與分水導(dǎo)管相接，分水導(dǎo)管兩端封閉，遠(yuǎn)端有一向下彎管， 其下方為量雨杯。所述的分水導(dǎo)管下方與步進(jìn)電機(jī)控制裝置相連接。所述的步進(jìn)電機(jī)控制裝置，包括步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)控制器，單片機(jī)，電源適配
ο所述的電源適配器包括變壓器和蓄電池。所述的量雨杯為多個(gè)，根據(jù)需要改變其大小和個(gè)數(shù)，量雨杯的大小和個(gè)數(shù)的控制 方式為，所有的量雨杯圍繞著量雨計(jì)的中心形成一個(gè)圓，分水導(dǎo)管遠(yuǎn)端向下彎管正對著每一個(gè)量雨杯。具體而言本發(fā)明的工作方式如下A、使用者根據(jù)自己的需要選擇較大的量雨杯或者較小的精度較高的量雨杯；B、根據(jù)所選擇的量雨杯和對雨量細(xì)分的要求選擇步進(jìn)電機(jī)的角步距和每步停留 的時(shí)間設(shè)定在所述的單片機(jī)中；C、當(dāng)開始下雨時(shí)啟動(dòng)單片機(jī)的中的運(yùn)動(dòng)程序，單片機(jī)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)控制器按照預(yù) 設(shè)的角步距和每步停留時(shí)間進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)；D、步進(jìn)電機(jī)控制裝置帶動(dòng)分水導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)，分水導(dǎo)管按設(shè)置的時(shí)間等時(shí)段地向各個(gè) 量雨杯中填充雨水；E、降雨結(jié)束或者未結(jié)束時(shí)，取出量雨杯中的雨水樣進(jìn)行定量或者物理化學(xué)分析；F、更換量雨杯，直到降雨結(jié)束。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、首次通過利用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)降雨的等時(shí)段分割；2、只要量雨杯的數(shù)量足夠，通過更換量雨杯和縮短步進(jìn)電機(jī)的每步停留時(shí)間，這 種時(shí)間分割可以做到非常精細(xì)；3、為利用同位素分析法，分析分時(shí)段的匯流情況提供了降雨數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。


圖1為本發(fā)明的爆炸示意圖；圖2為本發(fā)明的俯視示意圖；圖3為本發(fā)明的側(cè)視示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例二的俯視示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一本發(fā)明等時(shí)段量雨計(jì)包括一級承雨斗1，外殼2，中接管3，二級承雨斗4，分水導(dǎo) 管5，步進(jìn)電機(jī)控制裝置6，量雨杯7 ；其中一級承雨斗1插入外殼2并與中接管3相接，中 接管3下方為二級承雨斗4，二級承雨斗4下方與分水導(dǎo)管5相接，分水導(dǎo)管5兩端封閉，遠(yuǎn) 端有一向下彎管，其下方為量雨杯7。所述的分水導(dǎo)管5下方與步進(jìn)電機(jī)控制裝置6相連接。所述的步進(jìn)電機(jī)控制裝置6，包括步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)控制器，單片機(jī)，電源適配
ο所述的電源適配器包括變壓器和蓄電池。所述的量雨杯7為6個(gè)，所有的量雨杯圍繞著量雨計(jì)的中心形成一個(gè)圓，分水導(dǎo)管 5遠(yuǎn)端向下彎管正對著每一個(gè)量雨杯7。具體而言本發(fā)明的工作方式如下A、使用者根據(jù)自己的需要選擇IOOml的量雨杯6只；B、在單片機(jī)中設(shè)定步進(jìn)電機(jī)的角步距設(shè)為60°，每步停留的時(shí)間設(shè)定為Imin ；C、降雨開始啟動(dòng)單片機(jī)的中的運(yùn)動(dòng)程序，單片機(jī)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)控制器按照預(yù)設(shè)的
4角步距和每步停留時(shí)間進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)；D、步進(jìn)電機(jī)控制裝置6帶動(dòng)分水導(dǎo)管5旋轉(zhuǎn)，分水導(dǎo)管5按設(shè)置的時(shí)間等時(shí)段地 向各個(gè)量雨杯7中填充雨水；E、降雨結(jié)束或者未結(jié)束時(shí)，取出量雨杯7中的雨水樣進(jìn)行定量或者物理化學(xué)分 析；F、更換量雨杯7，直到降雨結(jié)束。降雨持續(xù)一小時(shí)供獲得接雨的量雨杯60個(gè)，計(jì)算各量雨杯的雨量，其結(jié)果見表1。表1時(shí)間雨量表
權(quán)利要求
本發(fā)明等時(shí)段雨量雨樣計(jì)，其特征在于，包括一級承雨斗，外殼，中接管，二級承雨斗，分水導(dǎo)管，步進(jìn)電機(jī)控制裝置，量雨杯；其中一級承雨斗插入外殼并與中接管相接，中接管下方為二級承雨斗，二級承雨斗下方與分水導(dǎo)管相接，分水導(dǎo)管兩端封閉，遠(yuǎn)端有一向下彎管，其下方為量雨杯；上述的分水導(dǎo)管下方與步進(jìn)電機(jī)控制裝置相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等時(shí)段雨量雨樣計(jì)，其特征在于所述的步進(jìn)電機(jī)控制裝置 包括步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)控制器，單片機(jī)，電源適配器。上述的電源適配器包括變壓器和蓄電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等時(shí)段雨量雨樣計(jì)，其特征在于所述的的量雨杯為多個(gè)，量 雨杯可以根據(jù)需要改變其大小和個(gè)數(shù)，量雨杯的大小和個(gè)數(shù)的控制方式為所有的量雨杯 圍繞著量雨計(jì)的中心形成一個(gè)圓，分水導(dǎo)管遠(yuǎn)端向下彎管正對著每一個(gè)量雨杯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等時(shí)段雨量雨樣計(jì)，其特征在于所述的雨量計(jì)工作方式如下A、使用者根據(jù)自己的需要選擇較大的量雨杯或者較小的精度較高的量雨杯；B、根據(jù)所選擇的量雨杯和對雨量細(xì)分的要求選擇步進(jìn)電機(jī)的角步距和每步停留的時(shí) 間設(shè)定在所述的單片機(jī)中；C、當(dāng)開始下雨時(shí)啟動(dòng)單片機(jī)的中的運(yùn)動(dòng)程序，單片機(jī)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)控制器按照預(yù)設(shè)的 角步距和每步停留時(shí)間進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)；D、步進(jìn)電機(jī)控制裝置帶動(dòng)分水導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)，分水導(dǎo)管按設(shè)置的時(shí)間等時(shí)段地向各個(gè)量雨 杯中填充雨水；E、降雨結(jié)束或者未結(jié)束時(shí)，取出量雨杯中的雨水樣進(jìn)行定量或者物理化學(xué)分析；F、更換量雨杯，直到降雨結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明等時(shí)段雨量雨樣計(jì)屬于水文和氣象領(lǐng)域，尤其涉及一種分時(shí)段測量降雨量的裝置。本發(fā)明等時(shí)段量雨計(jì)包括一級承雨斗，外殼，中接管，二級承雨斗，分水導(dǎo)管，步進(jìn)電機(jī)控制裝置，量雨杯；其中一級承雨斗插入外殼并與中接管相接，中接管下方為二級承雨斗，二級承雨斗下方與分水導(dǎo)管相接，分水導(dǎo)管兩端封閉，遠(yuǎn)端有一向下開的孔，其下方為量雨杯。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、首次通過步進(jìn)電機(jī)的方式實(shí)現(xiàn)降雨的等時(shí)段分割；2、只要量雨杯的數(shù)量足夠，通過更換量雨杯和縮短步進(jìn)電機(jī)的每步停留時(shí)間，這種時(shí)間分割可以做到非常精細(xì)。
文檔編號G01N1/18GK101975972SQ20101026854
公開日2011年2月16日 申請日期2010年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月1日
發(fā)明者萬思成, 劉敏, 劉露沁, 徐振博, 李志坤, 李曉菁, 李淺, 李燕, 沙亮華, 瞿思敏, 穆妮熱, 索朗帕珠, 趙金賽, 陳甫, 黎先友 申請人:河海大學(xué)