[實用新型]一種自動降雨量監測記錄及雨水采樣裝置

有效

• 申請號: 201821662418.9
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN209132449U
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 王琪琪;顧平;張光輝;張全勝;王苗苗
• 申請（專利權）人: 天津大學;中交天航環保工程有限公司
• 主分類號: G01W1/14
• 分類號: G01W1/14;G01N1/10
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程小艷

本實用新型公開了一種自動降雨量監測記錄及雨水采樣裝置，主要包括降雨量監測系統、采樣系統、PLC控制及顯示系統。雨水經雨量口進入雨量管，由壓力傳感器感應出液位高度，并將信號實時傳送至所述PLC控制及顯示系統；當雨量管液位高度達到設定的提示采樣液位間隔的整數倍時，所述PLC控制及顯示系統的報警燈自動開啟，所述采樣系統接收PLC控制及顯示系統的采樣指令，常閉式電磁閥自動打開5～10s后關閉，采樣斗中的雨水全部進入標準采樣瓶，人工更換標準采樣瓶并關閉報警燈，完成一次采樣，系統自動進入下一采樣周期。本實用新型具有自動化程度高、精度高、采樣及時、操作簡單等優點，能夠滿足生產和科研的需要。

技術領域

本實用新型屬于降雨量監測及雨水采樣技術領域，具體是涉及一種自動降雨量監測記錄及雨水采樣裝置。

背景技術

雨水作為一種很有價值的水資源，對其加以利用具有節約水資源、減緩洪澇災害、補充地下水、控制徑流污染和改善城市生態環境等多重意義。而準確監測雨水水質是合理利用雨水資源、有效管控城市徑流污染的重要前提。國內外許多學者都對不同下墊面的徑流雨水水質進行了研究，但對天然雨水的水質隨降雨過程變化情況的研究極少，究其主要原因是人工依據降雨量連續采集雨水樣品實際操作困難，且存在較大的誤差和隨機性。而雨量計只能記錄降雨量而不能同時實現設定某一降雨量間隔的情況下進行天然雨水的分段采集。因此，一種既能連續自動記錄降雨量，又能準確在設定某一降雨量間隔的情況下自動進行雨水采樣的系統是必不可少的。本專利特此提出了一種新型自動降雨量監測記錄及雨水采樣系統。

實用新型內容

本實用新型針對在研究天然雨水水質隨降雨量變化的過程中，人工依據降雨量變化進行采樣實際操作困難，缺乏準確性和及時性，設計了一種既能自動精確記錄降雨量又能在設定某一降雨量間隔的情況下自動采集雨水樣品的系統。本實用新型集降雨量監測記錄與雨水樣品的采集于一體，具有記錄準確、采樣及時、操作簡便、快捷等優點。

本實用新型采用如下技術方案：一種自動降雨量監測記錄及雨水采樣裝置，主要包括降雨量監測系統、采樣系統、可編程邏輯控制器PLC控制及顯示系統三部分；

所述降雨量監測系統包括雨量口、雨量管、氣泡水平儀、三腳架和壓力傳感器；雨水經雨量口進入雨量管，由壓力傳感器感應出液位高度，并將信號實時傳送至所述PLC控制及顯示系統；當雨量管液位高度達到PLC控制及顯示系統設定的提示采樣液位間隔的整數倍時，所述PLC控制及顯示系統自動開啟報警燈并將采樣信號實時傳送至采樣系統；

所述采樣系統包括采樣斗、采樣平臺、常閉式電磁閥、照明燈、排水管、排氣孔及標準采樣瓶；所述采樣系統根據PLC控制及顯示系統的采樣指令，常閉式電磁閥自動打開5～10s后關閉，采樣斗中的雨水全部進入標準采樣瓶，人工更換標準采樣瓶并關閉報警燈，完成一次采樣，系統自動進入下一周期連續采樣；

所述PLC控制及顯示系統包括主控制模塊、人機界面和供電電源；所述主控制模塊實時接收壓力傳感器的輸入信號和人機界面上設定的指令，將信號計算轉換為PLC控制及顯示系統所需的數據后輸出給人機界面；所述人機界面為系統操作面板，包括報警燈、常閉式電磁閥控制旋鈕、照明燈控制旋鈕、USB接口和系統控制及顯示窗口；所述供電電源為整個系統提供穩定的電力支持；

進一步地，在上述方案中，所述降雨量監測系統、采樣系統、PLC控制及顯示系統采用分體化設計。所述降雨量監測系統、采樣系統位于室外，所述PLC控制及顯示系統位于室內或帳篷內。

進一步地，在上述方案中，所述氣泡水平儀設置于三角架上端平面，雨量口、雨量管和壓力傳感器依次連接且與三腳架上端平面垂直，三角架與雨量管銜接，用于將雨量口、雨量管和壓力傳感器垂直固定；所述壓力傳感器感應的液位高度為降雨量的10～15倍。

進一步地，在上述方案中，所述壓力傳感器具有高精度和高靈敏度，可以按照系統設定指令實時監測并將液位高度轉換為電信號發送給PLC控制及顯示系統。