一种等时段降雨收集装置

1.本实用新型属于降雨收集技术领域，具体涉及一种等时段降雨收集装置。


背景技术：

2.在同位素水文学的研究中，需要收集一定时段内的降雨以进行同位素分析，以确定一场降雨中不同时期的同位素变化情况，为降雨成因的研究提供参考。在该项研究中，为了确保实验精度，需要对降雨进行等时段收集。目前的雨量器主要包括人工雨量器、翻斗雨量器和称重雨量器。
3.人工雨量器较为简易，该雨量器需要人工定时读数，费时费力且精度不高；翻斗雨量器和称重雨量器虽然能做到自动读数，但无法对降雨进行等时段自动收集。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种等时段降雨收集装置，解决现有技术中翻斗雨量器和称重雨量器无法对降雨进行等时段自动收集的技术问题。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：
6.一种等时段降雨收集装置，包括壳体和控制器，壳体包括两对相对的侧板，其中一对侧板记为第一侧板和第二侧板，另一对侧板记为第三侧板和第四侧板，第一侧板和第二侧板分别与壳体的顶板通过合页连接；壳体中安装有光电门，光电门和控制器电性连接，光电门的发光元件设置在第三侧板的内侧壁上，第四侧板的内侧壁上与发光元件相对应的位置上安装光电门的接收元件；壳体中安装有传送组件，传送组件的传送方向与第一侧板垂直，传送组件和控制器电性连接，光电门的发光元件和接收元件均位于传送组件的上方；壳体的顶板上安装有用于收集降雨的漏斗，漏斗的下端伸入壳体中，光电门的发光元件和接收元件均位于漏斗的下方且分别位于漏斗的两侧；传送组件上放置有多个收集瓶，放置在传送组件上的收集瓶均位于漏斗的下方，其瓶口至传送组件的距离大于光电门发光元件或接收元件至传送组件的距离。
7.通过设置第一侧板和第二侧板，打开第一侧板能够向传送组件上放置收集瓶，所以第一侧板作为收集瓶的放入门；打开第二侧板能够将收集了雨水的收集瓶取出，所以第二侧板作为收集瓶的取出门；通过设置传送组件，能够使放置在传送组件上的收集瓶向第二侧板所在的一侧移动，所以传送组件的传送方向为从第一侧板所在的一侧向第二侧板所在的一侧移动；通过设置漏斗，用于收集雨水。
8.当光电门发射端和光电门接收端之间导通时，控制器使传送组件启动，多个收集瓶在传送组件的带动下向光电门处移动；当传送组件上其中一个收集瓶移动至漏斗的正下方时，该收集瓶位于光电门发光元件和接收元件之间，该收集瓶使光电门发射端和光电门接收端之间断开，控制器使传送组件关闭，此时该收集瓶瓶口位于漏斗的正下方，收集瓶停止移动并接收漏斗所收集的雨水；传送组件关闭后，控制器开始计时，t为大于0的正数，t分钟后，控制器向传送组件发出启动命令，接收雨水达t分钟的收集瓶在传送组件的带动下向
第二侧板所在的一侧移动，并停止收集雨水，完成该时段该收集瓶的收集工作，同时下一个准备接收雨水的收集瓶向光电门处移动，准备收集下一个时段的降雨，然后重复上述过程，使多个收集瓶依次对降雨进行等时段自动收集，完成降雨的收集工作。
9.进一步的是，传送组件包括两个张紧轮、套装在两个张紧轮上的传送带和电机，每个张紧轮均安装在一个相应的转轴上，两个转轴均处于同一高度且均与第三侧板和第四侧板垂直；两个转轴中，第一个转轴的两端分别与第三侧板和第四侧板转动连接；第二个转轴的一端与第三侧板转动连接，第二个转轴的另一端与电机的输出轴固连，电机安装在第四侧板的内侧壁上。
10.通过设置两个张紧轮，用于张紧传送带；通过设置传送带，能够将收集瓶放置在传送带上，放置在传送带上的收集瓶能够沿水平方向向第二侧板所在的一侧移动；通过设置电机，电机可以带动第二个转轴转动，使相应的张紧轮转动，使传送带移动，传送带能够使收集瓶向第二侧板所在的一侧移动；当光电门发射端和光电门接收端之间导通时，控制器使电机转动，当有一个收集瓶，使光电门发射端和光电门接收端之间断开时，控制器使电机停止转动，电机关闭后，控制器开始计时，t分钟后，控制器使电机转动。
11.进一步的是，每个收集瓶的外侧壁上，均设有用于测量体积的刻度线，每个收集瓶均由透明材料制成，且每个收集瓶上均设有能够遮挡光电门的遮挡件。
12.通过设置刻度线，当收集完雨水的收集瓶从壳体中取出时，可以方便的通过刻度线读出收集瓶所收集的雨水的体积，收集瓶可以由玻璃材料制成，收集瓶遮挡光电门的位置上设有遮挡件，该遮挡件可以是不透光的胶带等。
13.本实用新型的有益效果：
14.1、通过设置光电门、控制器和传送组件，传送组件在控制器和光电门的控制下，使多个收集瓶依次移动到漏斗的下方，对降雨进行等时段自动收集，所以克服了翻斗雨量器和称重雨量器无法对降雨进行等时段自动收集的弊端。
附图说明
15.图1显示了本实用新型的整体结构示意图。
16.图2显示了本实用新型的电路图。
17.图中零部件、部件及编号：漏斗1、第一侧板2、第二侧板3、收集瓶4、传送组件5、电机6、控制器7、壳体8。
具体实施方式
18.下面给出实用新型的具体实施方法，并结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.实施例一：
20.如图1和图2所示，一种等时段降雨收集装置，包括壳体8和控制器7，壳体8包括两对相对的侧板，其中一对侧板记为第一侧板2和第二侧板3，另一对侧板记为第三侧板和第四侧板，第一侧板2和第二侧板3分别与壳体的顶板通过合页连接；壳体8中安装有光电门，
光电门和控制器7电性连接，光电门的发光元件设置在第三侧板的内侧壁上，第四侧板的内侧壁上与发光元件相对应的位置上安装光电门的接收元件；壳体8中安装有传送组件5，传送组件5的传送方向与第一侧板2垂直，传送组件5和控制器7电性连接，光电门的发光元件和接收元件均位于传送组件5的上方；壳体8的顶板上安装有用于收集降雨的漏斗1，漏斗1的下端伸入壳体8中，光电门的发光元件和接收元件均位于漏斗1的下方且分别位于漏斗的两侧；传送组件5上放置有3个收集瓶4，放置在传送组件5上的收集瓶4均位于漏斗的下方，其瓶口至传送组件的距离大于光电门发光元件或接收元件至传送组件的距离。
21.传送组件5包括两个张紧轮、套装在两个张紧轮上的传送带和电机6，每个张紧轮均安装在一个相应的转轴上，两个转轴均处于同一高度且均与第三侧板和第四侧板垂直；两个转轴中，第一个转轴的两端分别与第三侧板和第四侧板转动连接；第二个转轴的一端与第三侧板转动连接，第二个转轴的另一端与电机6的输出轴固连，电机6安装在第四侧板的内侧壁上。
22.每个收集瓶4的外侧壁上，均设有用于测量体积的刻度线，每个收集瓶4均由透明材料制成，且每个收集瓶上均设有能够遮挡光电门的遮挡件。
23.在本实施例中，控制器7的核心芯片为单片机，单片机的型号为at89c52，电机6选用sdga-01c31bd型24v直流电机。
24.工作原理：
25.如图1和图2所示，当需要收集降雨时，将整个装置设置在雨中，打开第一侧板2，在传送带上放置三个收集瓶4，三个收集瓶4处于同一直线上，然后关闭第一侧板2，打开开关k1为控制器7供电，打开开关k4，并使光电门开关k2工作，此时光电门发射端和光电门接收端之间导通，控制器7使k3开关闭合，使电机6转动，使第一个收集瓶4向光电门处移动。
26.当第一个收集瓶4移动至漏斗1的正下方时，第一个收集瓶4位于光电门发光元件和接收元件之间，第一个收集瓶4使光电门发射端和光电门接收端之间断开，控制器7使k3开关断开，使电机6停止转动，此时第一个收集瓶4瓶口位于漏斗1的正下方，第一个收集瓶4停止移动并接收漏斗1所收集的雨水，电机6停止转动后，控制器7开始计时，30分钟后(在其他实施例中t可以选10分钟或1小时)，控制器7使k3开关闭合，使电机6转动，接收雨水达30分钟的第一个收集瓶4在传送组件的带动下向第二侧板3所在的一侧移动，并停止收集雨水，完成该时段第一个收集瓶4的收集工作，同时控制器7重新计时；下一个准备接收雨水的收集瓶向光电门处移动，准备收集下一个时段的降雨，然后重复上述过程，使剩余两个收集瓶依次对降雨进行等时段自动收集，完成降雨的收集工作，在此过程中完成收集的收集瓶4，可以通过第二侧板3取出，送至实验室进行处理和分析。
27.通过三个收集瓶，对三个时段的降雨进行收集，完成降雨的收集工作，其中每个时段的时长为30分钟，上一个收集完雨水的收集瓶离开光电门，下一个准备收集雨水的收集瓶向光电门处移动，移动至光电门的时间和收集瓶收集雨水的时间相比相对较小，可以忽略不计，认为相邻两个收集瓶所收集的雨水在收集时间上是连续的。