一种降水稳定同位素自动采集装置和方法

本申请属于降水采样，具体涉及一种降水稳定同位素自动采集装置和方法。

背景技术：

1、大气降水中的氢氧稳定同位素（18o、2h）是示踪水循环和探究气象环境指标的重要天然示踪剂。

2、现有降水同位素样品的采集，在防蒸发与自动化方面已有诸多探索，例如，有的方案通过集成智能空调与机械手来维持低温并转移样品；有的方案依靠转盘、弹簧等机械结构实现样品罐的自动开闭密封。

3、然而，在实现本申请过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：降水采集装置一般要放置在野外环境，复杂的机械操作易产生疲劳损耗，且降水样品的防蒸发分馏效果较差。

技术实现思路

1、本申请旨在提供一种降水稳定同位素自动采集装置和方法，至少解决复杂机械操作疲劳损耗和降水样品蒸发分馏的问题。

2、第一方面，本申请实施例公开了一种降水稳定同位素自动采集装置，包括：

3、收集组件，包括设有进水孔的壳体和设置在所述壳体内的储水容器，所述储水容器用于对降水样品进行收集存储；

4、设置在所述壳体内的灌装组件，包括泵动力件、采集管路和输送件，所述泵动力件位于所述储水容器和所述输送件之间，所述进水孔、所述储水容器、所述泵动力件和所述输送件通过所述采集管路依次连接，至少部分所述采集管路的末端连接有所述输送件；

5、设置在所述壳体内的存储组件，包括多个样品瓶，用于对所述输送件输送的降水样品进行保存，所述样品瓶具有密封结构，所述输送件穿设于所述密封结构，且所述输送件的一端位于所述样品瓶内；

6、设置在所述壳体内的控制组件，包括控制器和多个控制阀门，所述控制器与所述控制阀门、所述泵动力件电连接，所述控制阀门至少设置于所述采集管路上。

7、第二方面，本申请实施例还公开了一种降水稳定同位素自动采集方法，包括：

8、当检测到降水信号时，开启第一控制阀门，将降水样品存储至第一储水桶内；

9、在预设时间长度持续未检测到所述降水信号的情况下，关闭所述第一控制阀门，开启第三控制阀门、泵动力件和对应灌装支路的第六控制阀门，将所述第一储水桶内的降水样品经所述灌装支路灌装入样品瓶中；

10、在灌装过程中，若检测到新的降水信号，则开启第二控制阀门，使降水样品流入第二储水桶中，实现灌装与收集操作并行；

11、灌装完成后，开启第五控制阀门，通过所述泵动力件和废液排空管路将所述储水容器内及采集管路中的残余液体排出所述降水稳定同位素自动采集装置，并关闭所有控制阀门，等待下次降水信号。

12、综上，在本申请实施例中，通过将输送件穿设于样品瓶的密封结构并使其一端位于样品瓶内，使得输送件与样品瓶之间形成常驻式密封配合，避免了反复插拔或机械转移样品瓶导致的气密性破坏，从而有效抑制了降水样品的蒸发分馏，保证了同位素测试数据的真实性和有效性；通过泵动力件，可以克服密封样品瓶内的气压阻力，实现灌装；而且采用泵动力件与多个带有控制阀门的采集管路组合，替代了传统的样品采集结构，例如机械手等需要复杂机械操作的设备，使得装置整体无复杂运动部件，结构精简、功耗降低，从而显著提升了在野外极端环境下的长期运行可靠性和续航能力。

1.一种降水稳定同位素自动采集装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的降水稳定同位素自动采集装置，其特征在于，所述储水容器包括第一储水桶和第二储水桶；所述采集管路包括第一进水管路和第二进水管路；所述控制阀门包括第一控制阀门和第二控制阀门；

3.根据权利要求2所述的降水稳定同位素自动采集装置，其特征在于，所述采集管路还包括第一出水管路和第二出水管路；所述控制阀门还包括第三控制阀门和第四控制阀门；

4.根据权利要求3所述的降水稳定同位素自动采集装置，其特征在于，所述灌装组件还包括废液排空管路；所述控制阀门还包括第五控制阀门；

5.根据权利要求1所述的降水稳定同位素自动采集装置，其特征在于，所述灌装组件还包括分水器；所述采集管路包括灌装支路；所述控制阀门包括多个第六控制阀门；

6.根据权利要求1所述的降水稳定同位素自动采集装置，其特征在于，所述密封结构包括封装于所述样品瓶瓶口的厚丁基塞、压紧所述厚丁基塞的封口铝盖，以及覆盖于所述样品瓶内液面上方的油膜液封层，所述样品瓶为西林瓶。

7.根据权利要求1所述的降水稳定同位素自动采集装置，其特征在于，所述存储组件还包括承载件，所述承载件沿圆周间隔设置有多个定位凹槽，所述样品瓶嵌插在所述定位凹槽内。

8.根据权利要求1所述的降水稳定同位素自动采集装置，其特征在于，所述壳体外部设置有雨量计，所述雨量计与所述控制器电连接。

9.根据权利要求1所述的降水稳定同位素自动采集装置，其特征在于，所述壳体的外底部设置有多个固定件，所述固定件为螺纹钉。

10.一种降水稳定同位素自动采集方法，其特征在于，应用于权利要求1至9任一项所述的降水稳定同位素自动采集装置，包括：