菜地雨水径流自动分阶段连续定时采样器及其方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106353135A(43)申请公布日2017.01.25(21)申请号201610685224.X(22)申请日2016.08.18(71)申请人浙江大学地址310027浙江省杭州市西湖区浙大路38号(72)发明人林琦陈乾戴震班张富强楼莉萍田光明梁新强杨京平(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人张法高傅朝栋(51)Int.Cl.G01N1/10(2006.01)G01N1/14(2006.01)G05B19/05(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称菜地雨水径流自动分阶段连续定时采样器及其方法(57)摘要本发明公开了一种菜地雨水径流自动分阶段连续定时采样器及其方法。该采样器初期径流收集启动装置由两个雨水感应器、一个液位控制台组成；暴雨期间不同时段的径流水质情况通过核心电路控制单元控制采样间隔时间，定时启动关闭时间及液位感应器高度，以适应暴雨期间不连续降雨情况的采样；取样槽中间设置硅胶管滞留废液槽，各时段样品不受上一时段样品影响，水样采集更为准确，能更加精确监测到径流水质受暴雨影响的时间过程。该装置自动化程度高，可以实现对一次降雨过程菜地雨水径流的自动分阶段，间歇性连续采样。CN106353135ACN106353135A权利要求书1/2页1.一种菜地雨水径流自动分阶段连续定时采样器，其特征在于，包括第一雨水感应器、液位控制台、液位控制台盖、雨水拦截台、液位控制孔、第二雨水感应器、直流电机、蠕动泵、液位感应器、取样槽、转盘、步进电机、核心电路控制单元、硅胶管、采样器外壳和硅胶管滞留液槽，采样器外壳顶部设有第一雨水感应器和液位控制台，液位控制台顶部设置呈凹字型的敞口集水槽，集水槽上方设有液位控制台盖，集水槽侧壁上开设有液位控制孔，液位控制台盖由直流电机驱动旋转；所述的液位控制孔下方设有第二雨水感应器，用于感应液位控制孔溢流出的水；第二雨水感应器顶部设置雨水拦截台；采样器外壳内设有转盘，转盘上方放置若干个呈环状设置且交错排列的取样槽和硅胶管滞留液槽，转盘由步进电机驱动旋转；取样槽和硅胶管滞留液槽中均插有取样管，取样管上方固定有硅胶管以及用于探测取样管中液位的液位感应器，硅胶管由蠕动泵提供抽水动力；转盘旋转过程中，所述的取样管逐个切换至硅胶管的出液口下方；所述的第一雨水感应器、液位控制台、第二雨水感应器、直流电机、蠕动泵、液位感应器和步进电机均与核心电路控制单元相连，进行联动控制。2.如权利要求1所述的菜地雨水径流自动分阶段连续定时采样器，其特征在于，所述的液位控制台盖顶部倾斜设置，呈排水坡度。3.如权利要求1所述的菜地雨水径流自动分阶段连续定时采样器，其特征在于，所述的液位控制孔设置为开始采样的降雨高度。4.如权利要求1所述的菜地雨水径流自动分阶段连续定时采样器，其特征在于，所述的硅胶管的另一端穿过设置于采样器外壳底部的硅胶管孔后，置于待采集水样处。5.如权利要求1所述的菜地雨水径流自动分阶段连续定时采样器，其特征在于，所述的液位控制集水槽底部台设有可控制开闭的液位控制台排水孔。6.如权利要求1所述的菜地雨水径流自动分阶段连续定时采样器，其特征在于，所述的液位控制台盖在旋转过程中，可完全打开和关闭集水槽开口。7.一种利用权利要求1所述采样器的采样方法，其特征在于，首先将该采样器置于菜地，硅胶管的进水口置于待采集水样处；利用第一雨水感应器感应降雨，当感应到降雨发生时，向核心电路控制单元发出信号，由核心电路控制单元向直流电机发出指令以控制液位控制台台盖旋转，并完全打开集水槽开口；利用集水槽收集雨水，雨水漫过液位控制孔后，流向第二雨水感应器；雨水感应器感应到溢流出的雨水后，向核心电路控制单元发出信号，由核心电路控制单元控制液位控制台盖复位至完全关闭集水槽开口；同时，核心电路控制单元启动蠕动泵、液位感应器和步进电机开始工作，转盘转动至初始位置使硅胶管滞留液槽位于硅胶管出液口下方，启动蠕动泵，硅胶管开始吸取菜地径流中的水样并将其注入出液口下方的取样管中，排出硅胶管中残留的水样；然后再次启动步进电机，使转盘转动，切换下一顺位的取样槽至硅胶管出液口下方，启动蠕动泵进行注液，注液过程中当取样管中的液位高度达到预设高度时，停止注液；并在预设间隔时间后，再次转动转盘，切换下一顺位的硅胶管滞留液槽位于硅胶管出液口下方，再次启动蠕动泵，排出硅胶管中残留的水样；然后再次切换下一顺位的取样槽至硅胶管出液口下方，采集水样；不断重复上述步骤，直至转盘转动完一圈或采样器收到关闭命令，则停止各部件的工作，采样器关闭。8.如权利要求7所述的采样方法，其特征在于，在向取样管中注液的过程中，若液位感应器感应到取样管中液位尚未达到所述的预设高度，