一種自動雨水徑流收集器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于雨水收集檢測技術領域，本發(fā)明涉及一種自動雨水徑流收集器。
【背景技術】
[0002]當前市場上推出的各類雨水收集器其操作簡單、自動化強、準確性高，但大多只是對天然雨水(落地前)的直接采樣，而針對徑流的采樣裝置還不多見，同時采樣裝置局限于單一地點雨水采樣，一人只能完成一處實驗，無法實現(xiàn)多地點同時取樣及進行室內遠程控作。
[0003]本套收集器旨在針對雨水徑流的自動取樣的裝置。它自動化強、操作簡便、一人操作代替多人操控，無需太多手動操作，且進行室內遠程控制即可，同時能夠多個地點同一時間同時取樣以及一個地點不同時間點的取樣，可以為現(xiàn)代科研提供很多便利。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種自動雨水徑流收集器。
[0005]—種自動雨水徑流收集器，其特征在于，主要由雨水傳感器(4)、電路控制模塊
(5)、電磁閥、液位浮球開關(11)、電磁閥線路控制模塊(6)、室外雨水取樣器(I)、室外輸水管路(3)、室內集水器(10)、室內采樣瓶(16)、空氣緩沖瓶(9)、取樣臺(17)、真空栗(8)、控制電源(7)幾部分組成。
(0006)雨水傳感器(4)位于室外，通過電路依次與室內的電路控制模板(5)、控制電源
(7)連接，同時控制電源(7)與真空栗⑶電路連接，真空栗⑶與空氣緩沖瓶(9)管路連通；取樣臺(17)上固定多個并行獨立的室內集水器(10)，室內集水器(10)為玻璃倒口瓶，瓶底側面還有一個口，稱為瓶底口，室內集水器(10)密封，每個室內集水器(10)的下端的瓶口通過放水電磁閥(15)與室內采樣瓶(16)連接，每個室內集水器(10)內設有進水管，進水管通過室內集水器(10)下端的瓶口與進水電磁閥(13)連接；每個室內集水器(10)瓶底口與抽真空電磁閥(12)連接，同時每個室內集水器(10)瓶底口還與通氣電磁閥(14)連接，每個室內集水器(10)還設有液位浮球開關(11);每個室內集水器(10)的放水電磁閥
(15)、進水電磁閥(13)、抽真空電磁閥(12)、通氣電磁閥(14)、液位浮球開關(11)均與電磁閥線路控制模塊(6)連接；每個室內集水器(10)的抽真空電磁閥(12)通過一條總管道與空氣緩沖瓶(9)連接；室外雨水取樣器(I)通過室外輸水管路(3)與某一個室內集水器
(10)的進水電磁閥(13)連通。
[0007]上述一種自動雨水徑流收集器，還可以進一步配備多個室外雨水取樣器(I)分別與多個室內集水器(10)連通，解決多點同時的問題。
[0008]本發(fā)明一種自動雨水徑流收集器的收集雨水方法，降雨時雨滴降落在雨水傳感器的接受面板上時，電路控制模塊的單片機判斷為有足夠雨強的雨水滴落，電路控制模塊的繼電器延遲I分鐘后開啟控制電源開關從而使真空栗開始工作，此時室內集水器中的液位浮球開關處于開啟狀態(tài)，進水電磁閥和抽真空電磁閥也處于開啟狀態(tài)，而通氣電磁閥和出水電磁閥則處于關閉狀態(tài)；真空栗通過抽真空管將室內集水器里的空氣抽出使集水器內形成負壓，室外雨水在大氣壓強差的作用下通過雨水輸水管路引入集水器，當集水器里的雨水達到一定的位置高度時，液位浮球閥自動關閉，向電磁閥控制模塊發(fā)出信號，此時抽真空電磁閥和進水電磁閥關閉，通氣電磁閥和放水電磁開啟，此時集水器內空氣進入，內外壓強差為O，集水器中的雨水通過自身重力作用引入雨水樣品瓶中；當集水器中的雨水流完后，液位浮球閥自動下落則閥門開啟，向電磁閥控制模塊發(fā)出信號，抽真空電磁閥和進水電磁閥在電磁閥控制模塊的作用下自動開啟，通氣電磁閥和放水電磁閥自動關閉，抽真空開始，取樣繼續(xù)；當雨水傳感器上的感應板沒有雨滴或者雨滴量變小時，單片機判斷為沒有雨水滴落，繼電器不動作，延遲I分鐘后控制電源自動關閉，真空栗停止工作，收集完成。此時在電路控制器模塊顯示屏上顯示的時間即為降雨歷時。整個自動收集工作完成。
[0009]本發(fā)明收集器的優(yōu)勢:
[0010](I)解決多點同時取樣問題，統(tǒng)一不同下墊面各取樣點的取樣時間；
[0011](2)獲取同一地點不同時間段的雨水徑流水樣；
[0012](3)獲取不同地點同一時段的雨水徑流水樣；
[0013](4)系統(tǒng)設備自動啟動與關閉，自動化程度高，操作簡單，一人操控代替多人操作，無需過多的手動操作；
[0014](5)無需在現(xiàn)場冒雨取樣，多個地點同時取樣，保證統(tǒng)一的產(chǎn)流時間；自動顯示整個降雨過程的降雨時間。
【附圖說明】
[0015]圖1為收集器的裝置簡圖；
[0016]圖2室內集水器結構圖；
[0017]圖3室外取樣器結構圖；
[0018]圖4電路控制模塊流程圖；
[0019]圖5電磁閥線路控制模塊流程圖。
[0020]I室外雨水取樣器；2鐵圈三腳架；3室外輸水管路；4雨水傳感器；5電路控制模塊；6電磁閥線路控制模塊；7控制電源；8真空栗；9緩沖瓶；10室內集水器；11液位浮球開關；12抽真空電磁閥；13進水電磁閥；14通氣電磁閥；15放水電磁閥；16采樣瓶；17操作臺；A室內;B室外。
具體實施方法
[0021]下面結合實施例對本發(fā)明做進一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實施例。
[0022]實施例1
[0023]收集器的裝置簡圖見圖1，自動雨水徑流收集器由雨水傳感器、電路控制模板、電磁閥、液位浮球開關、電磁閥線路控制模塊、室外雨水取樣器、室外輸水管路、室內集水器、室內采樣瓶、空氣緩沖瓶、取樣臺、真空栗等幾部分組成。其室內集水器結構圖、室外取樣器結構圖、電路控制模塊流程圖、電磁閥線路控制模塊流程圖見圖2-5。
[0024]雨水傳感器
[0025]雨水傳感器由雨滴濕度檢測探頭、外接延長杜邦線、可調電阻器電阻按鈕、電平信號指示燈、直流電源轉換器等組成。雨水傳感器接上5V直流電源，電源指示燈亮，感應板上沒有水滴時，DO輸出為高電平，開關指示燈滅，滴上一滴水，DO輸出為低電平，開關指示燈亮；當刷掉上面的水滴，又恢復到，輸出高電平狀態(tài)。AO模擬輸出，可以連接單片機的AD 口檢測滴在上面的雨量大小。DOTTL數(shù)字輸出也可以連接單片機檢測是否有雨。
[0026]1、傳感器采用高品質FR-04雙面材料，超大面積5.0*4.0CM,并用鍍鎳處理表面，具有對抗氧化，導電性，及壽命方面更優(yōu)越的性能；
[0027]2、比較器輸出，信號干凈，波形好，驅動能力強，超過15mA ；
[0028]3、配電位器調節(jié)靈敏度；
[0029]4、工作電壓 3.3V-5V
[0030]5、輸出形式:數(shù)字開關量輸出(O和I)和模擬量AO電壓輸出；
[0031]6、設有固定螺栓孔，方便安裝
[0032]7、小板 PCB 尺寸:3.2cm x 1.4cm
[0033]8、使用寬電壓LM393比較器
[0034]接線方式:(使用的1，2，3):1)、VCC:接電源正極(3_5V) ;2)、GND:接電源負極；3)、DO:TTL開關信號輸出；4)、A0:模擬信號輸出
[0035]電路控制器模塊
[0036]電路控制器模塊是整個自動控制的核心，它主要包括:電壓比較器、單片機(STM32)、繼電器(SRD-12VDC-SL-C)、顯示屏、變壓器(AC-DC)?？刂破髂K的型號為STM32F103RCT6 (3.3V供電)，它的電源部分:輸入為直流12V，經(jīng)過穩(wěn)壓器(LM2576)降壓為5V，5V經(jīng)過穩(wěn)壓器AMS1117降壓為3.3V。其中電路采用光耦隔離；液晶顯示型號HS19264-8。
[0037]調節(jié)雨水傳感器中的可調電阻器的電阻(范圍為:0?330Ω)。當有雨水滴落時雨水傳感器的接受面板的表面電阻阻值大于可調電位器的當前阻值，輸出給單片機TTL低電平，單片機判斷為有雨水滴落，繼電器延遲I分鐘后動作；當雨水傳感器上的感應板沒有雨滴或者雨滴量變小時，產(chǎn)生的表面電阻阻值小于可調電位器的當前阻值，輸出給單片機TTL高電平，單片機判斷為沒有雨水滴落，繼電器不動作。(接受雨水傳感器的低/高信號，控制繼電器開/閉；控制顯示屏顯示實時數(shù)據(jù)。單片機與繼電器的端口，單片機輸出1，繼電器關閉，輸出0，繼電器動作。)
[0038]降雨時雨滴降落在雨水傳感器的接受面板上時，單片機判斷為有足夠雨強的雨水滴落，繼電器延遲I分鐘后開啟控制電源開關從而使真空栗開始工作。真空栗通過抽真空管將室內集水器里的空氣抽出使集水器內形成負壓，室外雨水在大氣壓強差的作用下通過雨水輸水管路引入集水器，當集水器里的水達