本發(fā)明涉及氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種倒金字塔式大氣降露水采集裝置。

背景技術(shù)：

自然界的露水分為兩類，一種是土壤—植物—大氣系統(tǒng)水分循環(huán)的再分配水或土壤蒸餾，另一種為大氣降露水，是由空氣中所含水汽的過飽和部分遇冷在地面或地物表面上凝結(jié)而成，通過地面長波輻射的影響使溫度降低至露點(diǎn)以下，一般情況下降溫范圍不超過10℃?？諝庵械南鄬?duì)濕度（rh）足夠高（一般rh>70％），同時(shí)晴朗的天氣以及弱風(fēng)是大氣降露水形成的必要條件。

大氣降露水其在本質(zhì)上是蒸餾水，因此在沒有外界的影響下，露水是不含陰、陽離子、金屬離子以及細(xì)菌，除非露水在形成過程中吸收溶解周圍大氣中的氣體或被基底捕獲到的氣溶膠成分，如露水的酸度來自co2吸收或是液滴增長時(shí)溶解的酸性氣溶膠。研究表明露水的酸堿度取決于凝結(jié)的體積與土壤、塵埃溶解的時(shí)間，較大體積的露水顆粒則相應(yīng)的需要較長的凝結(jié)時(shí)間，因此與co2、酸性氣體的接觸時(shí)間將越長，ph值越趨近于co2的溶解平衡常數(shù)（ph=5.6）。除此之外，較長的凝結(jié)時(shí)間會(huì)導(dǎo)致固態(tài)堿性物質(zhì)將被稀釋的越多，從而導(dǎo)致露水的ph更偏于酸性。

與在高空中形成的雨水不同的是，大氣降露水凝結(jié)在較低的地表，其形成過程限制在近地面的空氣層中，而近地層是當(dāng)?shù)匚廴疚锱欧诺闹饕獏^(qū)域，露水中的污染物濃度明顯高于降雨中的量，其化學(xué)分析也更加精確。在各類大氣濕沉降中，露水的形成具有不確定性且形成量極少，因此對(duì)其采集一直比較困難，此外批量采集大氣降露水進(jìn)行物化實(shí)驗(yàn)分析，將其結(jié)果作為大氣環(huán)境污染指示劑，對(duì)采集的要求更高，目前尚無成本低、誤差小、采集效率高且操作簡便的大氣濕沉降采集裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種倒金字塔式大氣降露水采集裝置。

通常凝露現(xiàn)象一般出現(xiàn)在夜間反氣旋天氣條件下，凝露基底由于地面向上長波輻射的冷卻作用，其表面溫度低于露點(diǎn)溫度，凝露形成達(dá)到平衡凝結(jié)潛能。反氣旋天氣條件下白天與夜間地面熱量平衡結(jié)構(gòu)中有太陽輻射ia、大氣向下長波輻射alr、熱傳遞h、潛伏熱le以及地面長波輻射glr。僅管在白天有很強(qiáng)的熱傳遞h，潛伏熱le，地面長波輻射glr的冷卻效應(yīng)，因?yàn)槲仗栞椛涞臒崃縤a強(qiáng)度大，著于高于其余的熱量通量共同作用達(dá)到的補(bǔ)償冷卻效果，凝露現(xiàn)象無法形成；而在夜間即使存在感熱、潛熱以及大氣向下長波輻射共同補(bǔ)償冷卻效果，由于較強(qiáng)的地面向上長波輻射的冷卻作用，整體仍是負(fù)輻射能量平衡，因此在夜間有露水的形成的可能。另一方面由于夜間地面的向上長波輻射對(duì)非地表露水凝結(jié)面有著較強(qiáng)的加熱升溫作用，而露水的形成一個(gè)重要條件就是凝結(jié)面的溫度低于露點(diǎn)溫度，因此隔絕掉地面向上長波輻射，以及選擇合適的露水凝結(jié)面是露水采集裝置的設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種倒金字塔式大氣降露水采集裝置，包括支架、倒金字塔式露水生成池和露水收集容器，所述露水生成池由聚乙烯泡沫板拼裝構(gòu)成，呈倒金字塔型固定于所述支架上，所述露水生成池的聚乙烯泡沫板上表面緊密貼設(shè)有聚四氟乙烯薄膜，所述露水生成池尖底部具有露水流出口，所述露水收集容器設(shè)于所述露水生成池尖底部的露水流出口正下方，用于收集露水。其中聚乙烯泡沫板起到隔絕夜間地面向上長波輻射加熱的效果，最上層的聚四氟乙烯薄膜作為露水的凝結(jié)接觸面，在上面凝結(jié)生成的露水匯集到露水收集容器中采樣。該裝置根據(jù)隔絕夜間地面長波輻射向上的加熱作用來使凝結(jié)面板降溫，達(dá)到露點(diǎn)溫度以下的原理，從而促進(jìn)聚四氟乙烯面板上露水的凝結(jié)形成。

本發(fā)明進(jìn)一步的設(shè)計(jì)方案中，上述露水生成池各面聚乙烯泡沫板與水平面的傾斜度為20°～40°。

本發(fā)明進(jìn)一步的設(shè)計(jì)方案中，在所述露水生成池一面的上部、中部和下部區(qū)域還分別設(shè)有溫度探頭，用來檢測(cè)所述露水生成池不同高度處溫度變化的差異。

本發(fā)明進(jìn)一步的設(shè)計(jì)方案中，該裝置還包括敞口漏斗和升降臺(tái)，所述露水收集容器放置于所述升降臺(tái)上，所述敞口漏斗置于所述露水收集容器的瓶口處便于露水的承接和收集。

本發(fā)明具有以下突出的有益效果：

本發(fā)明的倒金字塔式大氣降露水采集裝置，構(gòu)造新穎，穩(wěn)定性好，制作成本低，采用白天與夜間地面熱量平衡、輻射平衡的原理制作，保證露水收集的可靠性，在裝置制作上采用聚乙烯泡沫與聚四氟乙烯有效隔絕地面的長波輻射加熱，保證了凝結(jié)面露水形成的有效性，通過可靠的容器迅速收集凝結(jié)匯聚的露水，很好的收集露水樣品，其分析結(jié)果為大氣環(huán)境污染提高可靠的數(shù)據(jù)支持。

附圖說明

圖1是實(shí)施例中倒金字塔式大氣降露水采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是實(shí)施例中倒金字塔式大氣降露水采集裝置的采集面板側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1-支架，2-聚乙烯泡沫板，3-倒金字塔式露水生成池，4-露水收集容器，5-聚四氟乙烯薄膜，7-敞口漏斗，8-升降臺(tái)，9-溫度探頭。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例

參見附圖1-2，一種倒金字塔式倒金字塔式大氣降露水采集裝置，包括支架1、倒金字塔式露水生成池3、露水收集容器4、溫度探頭9、敞口漏斗7和升降臺(tái)8，露水生成池3由4塊聚乙烯泡沫板2拼裝構(gòu)成，呈倒金字塔型固定于支架1上，露水生成池3的聚乙烯泡沫板2上表面緊密貼設(shè)有聚四氟乙烯薄膜5（4%baso4和tio2），確保各層平滑，形狀契合且緊密貼緊。露水生成池3尖底部具有露水流出口，露水收集容器4設(shè)于露水生成池3尖底部的露水流出口正下方，用于收集露水。其中聚乙烯泡沫板2起到隔絕夜間地面向上長波輻射加熱的效果，最上層的聚四氟乙烯薄膜5作為露水的凝結(jié)接觸面，在上面凝結(jié)生成的露水匯集到露水收集容器4中采樣。該裝置根據(jù)隔絕夜間地面長波輻射向上的加熱作用來使凝結(jié)面板降溫，達(dá)到露點(diǎn)溫度以下的原理，從而促進(jìn)聚四氟乙烯面板上露水的凝結(jié)形成。支架1為不銹鋼材質(zhì)支架，支撐整個(gè)裝置，露水生成池3的底板可以采用不銹鋼材料，焊接在支架1上。露水生成池3各面的聚乙烯泡沫板2上邊均為1m，每個(gè)傾斜面與水平均成30°角，在所述露水生成池3的一面的上部、中部和下部區(qū)域還分別設(shè)有溫度探頭，用來檢測(cè)所述露水生成池3不同高度處溫度變化的差異。采集到的溫度數(shù)據(jù)可與周圍的環(huán)境溫度進(jìn)行對(duì)比，為研究實(shí)驗(yàn)提供相應(yīng)的溫度參數(shù)。溫度探頭9與溫度記錄儀連接，本實(shí)施例中溫度記錄儀型號(hào)為ssn-11e，置于露水生成池3一面的溫度探頭9探測(cè)露水生成時(shí)的溫度變化，溫度記錄儀通過usb接口連接計(jì)算機(jī)，采用dgraph分析軟件設(shè)置時(shí)間分辨率、下載溫度數(shù)據(jù)以及顯示數(shù)據(jù)曲線。收集部分包括露水收集容器4、敞口漏斗7和升降臺(tái)8，露水收集容器4放置于升降臺(tái)8上，敞口漏斗7置于露水收集容器4的瓶口處便于露水的承接和收集?？梢詫⒙端占萜?放置器皿內(nèi)，避免一些環(huán)境因素的影響（例如風(fēng)、沙塵等），敞口漏斗7上端承接露水生成池3上凝結(jié)的露水，通過露水流出口至露水收集容器4中。整個(gè)裝置保證露水高效率的自然凝結(jié)生成，且最大程度減少環(huán)境誤差。

露水收集前將倒金字塔式倒金字塔式大氣降露水采集裝置放置戶外，并用去離子水清洗聚四氟乙烯薄膜5并擦干，第一天日落前進(jìn)行露水收集，第二天日出前收集結(jié)束。

以上是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本發(fā)明技術(shù)方案的范圍時(shí)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。