多參數(shù)地表徑流采樣及測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及多參數(shù)地表徑流采樣及測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]地表徑流攜帶了大量的泥沙和污染物，是土壤侵蝕和面源污染的重要載體。對(duì)地表徑流泥沙和污染物進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，是研究土壤侵蝕規(guī)律和面源污染過程的重要手段。目前，對(duì)徑流中污染物的監(jiān)測(cè)主要采取人工采樣和實(shí)驗(yàn)室分析相結(jié)合的方法，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且在樣品保存過程中可能存在污染和遺漏等問題。由于降雨具有不確定性，且徑流中泥沙含量和污染物濃度具有隨降雨歷時(shí)和強(qiáng)度實(shí)時(shí)變化的特征，因此，傳統(tǒng)的采樣和測(cè)量方法不能滿足地表徑流的測(cè)量需求。
[0003]液位傳感器和泥沙含量傳感器已經(jīng)較為普遍地應(yīng)用于地表徑流監(jiān)測(cè)中，例如三角堰坡面小區(qū)徑流流量測(cè)量系統(tǒng)(CN201110249797)和活插式地表徑流測(cè)定裝置及系統(tǒng)(CN201220030903)，實(shí)現(xiàn)了徑流量和泥沙含量的在線監(jiān)測(cè)，但地表徑流中污染物指標(biāo)目前仍采用實(shí)驗(yàn)室測(cè)量。隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，C0D、氨氮、硝氮、溶解氧、鹽度、比電導(dǎo)、氧化還原電位、濁度和PH等水質(zhì)指標(biāo)亦能通過相應(yīng)的傳感器實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量，并被廣泛應(yīng)用于地表水體(如河流、水庫(kù)和湖泊等)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)。常見的在線監(jiān)測(cè)儀器如YSI ProPlus多參數(shù)水質(zhì)測(cè)試儀和HACHHydrolab多參數(shù)水質(zhì)分析儀等。
[0004]針對(duì)降雨發(fā)生時(shí)間的不確定性、地表徑流量及其污染負(fù)荷時(shí)空變化大等特點(diǎn)，有必要充分利用現(xiàn)有的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，設(shè)計(jì)一種適用于地表徑流的采樣裝置及測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)徑流多參數(shù)同步、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，提供多參數(shù)地表徑流采樣及測(cè)量裝置，該裝置結(jié)合地表徑流特點(diǎn)和現(xiàn)有傳感器技術(shù)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地表徑流主要污染物指標(biāo)，為面源污染研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并為針對(duì)性制定水環(huán)境保護(hù)最佳管理措施提供科學(xué)依據(jù)。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
多參數(shù)地表徑流采樣及測(cè)量裝置由漏斗、采樣室、多參數(shù)傳感器、數(shù)據(jù)處理器和上位機(jī)組成；漏斗上部周圍開有分流孔，漏斗的出口處為集流孔，集流孔與采樣室的一端連通，采樣室為集水器，采樣室與集流孔連通處上部2/3設(shè)有擋板，下部1/3為過水通道，采樣室另一端為出水口，出水口底部設(shè)有擋板，擋板高度為采樣室高度的1/2，多參數(shù)傳感器的各傳感器均水平放置于采樣室1/2高度處，各傳感器分別與數(shù)據(jù)處理器連接，數(shù)據(jù)處理器與上位機(jī)連接。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
由于降雨發(fā)生時(shí)間的不確定性往往導(dǎo)致不能及時(shí)采集徑流樣品，或由于惡劣天氣導(dǎo)致人工采樣無法順利進(jìn)行，本發(fā)明解決了上述問題、實(shí)現(xiàn)了徑流污染物的自動(dòng)采樣及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。由于出水口為弧形，使得采樣室既具有一定滯水功能，又能防止泥沙淤積，并不妨礙徑流的混合和流出。
【附圖說明】
[0008]圖1為多參數(shù)地表徑流采樣及測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]其中:1為漏斗，11為分流孔，12為集流孔，2為采樣室，21為過水通道，22為出水口，3為多參數(shù)傳感器，4為數(shù)據(jù)處理器，5為上位機(jī)。
[0010]圖2為多參數(shù)傳感器在采樣室中的示意圖。
[0011]圖3為多參數(shù)地表徑流采樣及測(cè)量裝置的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明:
多參數(shù)地表徑流采樣及測(cè)量裝置，該裝置由漏斗1、采樣室2、多參數(shù)傳感器3、數(shù)據(jù)處理器4和上位機(jī)5組成；漏斗I上部周圍開有分流孔11，漏斗I的出口處為集流孔12，集流孔12與采樣室2的一端連通，采樣室2為集水器，采樣室2與集流孔12連通處上部2/3設(shè)有擋板，下部1/3為過水通道21，采樣室2另一端為出水口 22，出水口 22底部設(shè)有擋板，擋板高度為采樣室高度的1/2，多參數(shù)傳感器3的各傳感器均水平放置于采樣室1/2高度處，各傳感器分別與數(shù)據(jù)處理器4連接，數(shù)據(jù)處理器4與上位機(jī)5連接。
[0013]上述出水口 22擋板為弧形。
[0014]上述多參數(shù)傳感器選擇性采用可測(cè)量C0D、氨氮、硝氮、溶解氧、鹽度、比電導(dǎo)、氧化還原電位、池度和pH等指標(biāo)的傳感器。
[0015]本發(fā)明在測(cè)量地表徑流時(shí)，將多參數(shù)地表徑流采樣及測(cè)量裝置放置于徑流小區(qū)卡口或地面徑流匯流處，使得徑流匯入漏斗I。在徑流量較小時(shí)，由集流孔12匯集、經(jīng)過水通道21匯入采樣室2，徑流在采樣室2內(nèi)混合；當(dāng)采樣室2徑流達(dá)到傳感器3工作所需的最低徑流量要求時(shí)，數(shù)據(jù)處理器4發(fā)送指令，傳感器3開始工作、并將采集信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)處理器4，數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)處理器4讀取和計(jì)算后傳輸給上位機(jī)5 ;測(cè)量后的徑流經(jīng)出水口 22流出。當(dāng)徑流量較大時(shí)，多余徑流經(jīng)漏斗I的分流孔12流出，使得采樣室2內(nèi)始終保持傳感器監(jiān)測(cè)所需的合適徑流量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.多參數(shù)地表徑流采樣及測(cè)量裝置，其特征在于，該裝置由漏斗(1)、采樣室(2)、多參數(shù)傳感器(3)、數(shù)據(jù)處理器(4)和上位機(jī)(5)組成；漏斗(1)上部周圍開有分流孔(11)，漏斗(1)的出口處為集流孔(12)，集流孔(12)與采樣室(2)的一端連通，采樣室(2)為集水器，采樣室(2 )與集流孔(12 )連通處上部2/3設(shè)有擋板，下部1/3為過水通道(21)，采樣室(2 )另一端為出水口(22)，出水口(22)底部設(shè)有擋板，擋板高度為采樣室高度的1/2，多參數(shù)傳感器(3)的各傳感器均水平放置于采樣室1/2高度處，各傳感器分別與數(shù)據(jù)處理器(4)連接，數(shù)據(jù)處理器(4 )與上位機(jī)(5 )連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多參數(shù)地表徑流采樣及測(cè)量裝置，其特征在于，所述的出水口(22)擋板為弧形。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多參數(shù)地表徑流采樣及測(cè)量裝置，其特征在于，所述的多參數(shù)傳感器采用可測(cè)量COD、氨氮、硝氮、溶解氧、鹽度、比電導(dǎo)、氧化還原電位、濁度和pH等指標(biāo)的傳感器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了多參數(shù)地表徑流采樣及測(cè)量裝置，涉及環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。該裝置由漏斗（1）、采樣室（2）、多參數(shù)傳感器（3）、數(shù)據(jù)處理器（4）和上位機(jī)（5）組成。本發(fā)明克服了由于降雨發(fā)生時(shí)間的不確定性所導(dǎo)致的不能及時(shí)采集徑流樣品，或由于惡劣天氣導(dǎo)致人工采樣無法順利進(jìn)行的問題，實(shí)現(xiàn)了徑流污染物的自動(dòng)采樣及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為針對(duì)性制定水環(huán)境保護(hù)最佳管理措施提供科學(xué)依據(jù)。
【IPC分類】G01N1/20
【公開號(hào)】CN105277393
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510754873
【發(fā)明人】莊艷華, 薛懷平, 張亮, 洪松, 杜耘, 杜超
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院測(cè)量與地球物理研究所
【公開日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年11月9日