一種便攜式人工模擬降雨裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于土壤侵蝕與水土保持儀器領域，具體為一種便攜式人工模擬降雨裝置。該裝置包括供水裝置、降雨模擬器、支架、侵蝕槽和徑流泥沙收集裝置，其中，供水裝置中的水閥（8）通過橡膠管與降雨模擬器的進水管（13）連接，降雨模擬器放置在支架頂部設置的承接槽（17）內，支架中部設置侵蝕槽架（18）放置侵蝕槽，支架的下部安裝托盤（19），托盤（19）放置徑流泥沙收集裝置。本實用新型可以較好地實現不同降雨的模擬；可實現較好的降雨均勻度；實現了降雨、徑流、泥沙收集的一體化作業；結構簡單，便于攜帶，便于操作。
【專利說明】一種便攜式人工模擬降雨裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于土壤侵蝕與水土保持儀器領域，具體為一種便攜式人工模擬降雨
>J-U ρ?α裝直。
[0002]

【背景技術】
[0003]為了給土壤侵蝕與水土保持、雨水集蓄工程及田間試驗提供科學依據，定量的評價降雨條件下土壤水分狀況以及產流、產沙關系，使用野外人工模擬降雨裝置，可以克服野外徑流小區進行定位觀測費事、費力的缺點，縮短試驗周期，加速土壤侵蝕規律研究的進程。目前，人工模擬降雨裝置主要分為噴嘴式、噴灑式、懸線式和針頭式4種類型。針對于針頭式人工模擬降雨裝置，供水、侵蝕槽及徑流泥沙收集均采用分離的設備，操作不便、攜帶不方便，費時費力。另外，分離的模擬降雨器易于受到外界風等因素的影響，進而影響到降雨均勻度，直接影響到土壤侵蝕與水土保持科研結果的精度。此外，以往試驗用水常常導致針頭堵塞，也影響到降雨的均勻性。可見，就現有的裝置，主要存在以下幾個方面的問題:
[0004](I)模擬雨強范圍方面缺乏普適性；
[0005](2)均勻度較低；
[0006](3)費時、費工，取樣效果和誤差較大。
[0007]因此，有必要研制一套理想的人工模擬降雨裝置。


【發明內容】

[0008]本實用新型正是針對以上技術問題，提供一種結構簡單、操作方便、可實現較大范圍降雨的需求，均勻度高，這樣既保證了各種實驗的需求，也克服了均勻度低、費事費工不足的便攜式人工模擬降雨裝置。
[0009]本發明的技術方案為:
[0010]便攜式人工模擬降雨裝置，由供水裝置、降雨模擬器、支架、侵蝕槽和徑流泥沙收集裝置5部分組成。本實用新型可實現不同降雨強度、不同坡度的降雨，并能同時獲得不同條件下的徑流和泥沙情況。
[0011](I)供水裝置
[0012]供水裝置由水桶、控制箱、水泵和蓄電池4部分組成。通過盛滿水的水桶作為供水源，水泵放置于水桶內，并通過水泵進行加壓，水泵通過電纜線與蓄電池相連，由蓄電池提供電源，實現水泵的電源供給。水泵將水通過水管引流到控制箱，然后通過水壓控制閥和流量控制閥調控出水量，同時可通過流量顯示儀和水壓顯示儀實現水壓和流量的大小，最后通過凈水器后流經水閥流入降雨模擬器，凈水器主要是過濾試驗水體，避免堵塞模擬降雨器的針頭，然后將流入水量通過凈水器過濾后導入降雨模擬器。控制箱另一端直接通過水管與降雨模擬器相連。
[0013](2)降雨模擬器
[0014]降雨模擬器是通過一個白鐵皮制成的長1.0m、寬1.0m和高0.15m封閉式容器，在底部每隔2cm處開2mm小孔，將裝有針頭的橡膠塞填充于2mm小孔內，通過更換針頭型號和不同壓力、流量組合實現不同降雨強度的降雨。通過橡膠管連接于水閥和進水管，以供降雨模擬器的用水。
[0015](3)支架
[0016]支架主要用于支撐降雨模擬器、侵蝕槽以及徑流泥沙收集裝置，為了更方便的實現土壤侵蝕一體化作業。支架結構用角鋼制作，通過調節閥可以升降不同的高度。頂部承接槽放置降雨模擬器；中間部位置有侵蝕槽架，用于放置侵蝕槽，可以通過固定于支桿上的小型液壓裝置調整不同坡度，實現不同雨強、坡度條件下的研究；下部安裝托盤，托盤上安裝有延伸桿，用于徑流泥沙收集裝置中徑流泥沙收集器對應調節。支架底部裝有輪子，以方便實驗時根據實際情況進行移動。試驗時，支架四周可用彩條布遮擋，避免風的影響，保證降雨的均勻性。
[0017](4)侵蝕槽
[0018]所述侵蝕槽，鑲嵌于支架中部侵蝕槽架內，由薄鋼板制成，長1.0m、寬1.0m和深
0.35m，可通過小型液壓裝置實現不同坡度的調控，通過侵蝕槽側面的坡度儀進行不同坡度的調整和設置。通過引流槽和塑料管連接，將徑流和泥沙導入徑流泥沙收集裝置。
[0019](5)徑流泥沙收集裝置
[0020]所述徑流泥沙收集裝置，鑲嵌于支架下部托盤內，可以通過橫向延伸桿件滑動和固定，達到合適位置后，可以進行固定。主要由三個長方體鐵皮盒制成的徑流泥沙收集器，可通過連接管連到一起，在徑流泥沙收集器的底部設置出流口。根據產生徑流和泥沙量的多少，可通過延伸桿調節，以滿足不同降雨條件下的徑流和泥沙的收集。可通過小型液壓裝置實現不同坡度的調控，通過侵蝕槽側面的坡度儀實現試驗所需的坡度。
[0021]與現有技術相比，本實用新型的有益效果為:
[0022](I)本試驗裝置較好地實現不同降雨的模擬。
[0023](2)可實現較好的降雨均勻度，均勻系數達到0.88-0.95。
[0024](3)實現了降雨、徑流、泥沙收集的一體化作業。
[0025](4)結構簡單，便于攜帶，便于操作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本實用新型中供水裝置的結構示意圖。
[0027]圖2為本實用新型中降雨模擬器的結構示意圖。
[0028]圖3為本實用新型中支架的結構示意圖。
[0029]圖4為本實用新型中侵蝕槽的結構示意圖。
[0030]圖5為本實用新型中徑流泥沙收集裝置的結構示意圖。
[0031]其中，I——水桶、2——水泵、3——電纜線、4——蓄電池、5——水管、6——控制箱、7—凈水器、8—水閥、9—流量顯示儀、10—水壓顯示儀、11—水壓控制閥、12——流量控制閥、13——進水管、14——小孔、15——針頭、16——支架柱、17——承接槽、18——侵蝕槽架、19——托盤、20——調節閥、21——液壓裝置、22——支桿、23——延伸桿、24——輪子、25——鋼槽、26——引流槽、27——坡度儀、28——徑流泥沙收集器、29——連接管、30——出流口。

【具體實施方式】
[0032]下面結合【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細描述。
[0033]但不應將此理解為本實用新型上述主題的范圍僅限于下述實施例。
[0034]實施例1:
[0035]一種便攜式人工模擬降雨裝置，該裝置包括供水裝置、降雨模擬器、支架、侵蝕槽和徑流和泥沙收集裝置，其中，供水裝置中的水閥通過橡膠管與降雨模擬器的進水管連接，降雨模擬器放置在支架頂部設置的承接槽內，支架中部設置侵蝕槽架放置侵蝕槽，支架的下部安裝托盤，托盤放置徑流和泥沙收集裝置。本實用新型可以實現有壓供水，滿足模擬降雨器的用水需求，供水裝置包括水桶、控制箱、水泵和蓄電池，水桶內裝水，作為供水的水源，水泵設置在水桶內，蓄電池通過電纜線與水泵連接，蓄電池作為電源。水管的一端放置在水桶內，另外一端與控制箱連接，水通過水泵進行加壓，然后經水管引流到控制箱，控制箱上設置流量顯示儀和水壓顯示儀，可以對流量和水壓進行顯示。
[0036]在控制箱的末端設置水壓控制閥、流量控制閥和凈水器，水壓控制閥和流量控制閥可以調控出水的流量，凈水器的作用主要是過濾水體，避免水體中的污染物造成模擬降雨器中的針頭進行堵塞。
[0037]降雨模擬器由白鐵皮盒制成、在鐵皮盒上設置小孔，上下左右之間的小孔與小孔均間隔2cm，然后將裝有針頭的橡膠塞放置在小孔內，模擬降雨器通過橡膠管連接水閥和進水管，可以供模擬降雨器用水。
[0038]支架包括支架柱、承接槽、侵蝕槽架和托盤，支架柱可以設置四根，主要是為了起支撐作用，在支架柱上設置調節閥，支架柱可以根據實際降雨要求，通過調節閥升降不同的高度，在支架的頂部設置承接槽，用于放置模擬降雨器；在支架的中部設置侵蝕槽架，用于放置侵蝕槽，支架還包括支桿，支桿設置在侵蝕槽架下方，液壓裝置固定在支桿上。可以通過固定在支桿上的液壓裝置調整不同坡度，實現不同雨的強度及坡度的研究，液壓裝置即液壓系統，為常規技術，可以購買市場上的現有裝置；在支架的下部設置托盤，用于放置徑流泥沙收集裝置，托盤上設置延伸桿，用于徑流泥沙收集裝置中的徑流泥沙收集器的對應調節，在支架的底部設置輪子，可以方便實驗時根據實際情況進行移動，試驗時，支架的四周可以用彩色條形布條進行遮擋，保證降雨的均勻性。
[0039]鑲嵌在支架中部侵蝕槽內的侵蝕槽，由薄的鋼板制成，通過液壓裝置實現不同坡度的調控，在侵蝕槽的側面設置坡度儀，通過坡度儀實現試驗所需的坡度。在侵蝕槽的下部設置引流槽，侵蝕槽接納降雨模擬器的降雨后，侵蝕產生的徑流和泥沙，通過引流槽與徑流和泥沙收集裝置連接。徑流泥沙收集裝置包括三個徑流泥沙收集器，收集器之間通過連接管連接。根據產生的徑流和泥沙量的多少，可通過延伸桿進行調節，可以滿足不同降雨條件下的徑流和泥沙收集。
【權利要求】
1.一種便攜式人工模擬降雨裝置，其特征在于:該裝置包括供水裝置、降雨模擬器、支架、侵蝕槽和徑流泥沙收集裝置，其中，供水裝置中的水閥(8)通過橡膠管與降雨模擬器的進水管(13)連接，降雨模擬器放置在支架頂部設置的承接槽(17)內，支架中部設置侵蝕槽架(18)放置侵蝕槽，支架的下部安裝托盤(19)，托盤(19)放置徑流泥沙收集裝置。
2.根據權利要求1所述的便攜式人工模擬降雨裝置，其特征在于:所述的供水裝置包括水桶(I)、控制箱(6 )、水泵(2 )和蓄電池(4 )，水泵(2 )設置在水桶(I)內，蓄電池(4 )通過電纜線(3)與水泵(2)連接，水管(5)的一端放置在水桶(I)內，另外一端與控制箱(6)連接，控制箱(6)上設置流量顯示儀(9)和水壓顯示儀(10)，在控制箱(6)的末端設置水閥(8)、水壓控制閥(11)、流量控制閥(12)和凈水器(J)。
3.根據權利要求1所述的便攜式人工模擬降雨裝置，其特征在于:所述的降雨模擬器由鐵皮盒制成、在鐵皮盒上設置小孔(14)，裝有針頭(15)的橡膠塞放置在小孔(14)內。
4.根據權利要求1所述的便攜式人工模擬降雨裝置，其特征在于:所述的支架包括支架柱(16)、承接槽(17)、侵蝕槽架(18)和托盤(19)，在支架柱(16)上設置調節閥(20)，在支架的頂部設置承接槽(17)，在支架的中部設置侵蝕槽架(18)，在支架的下部設置托盤(19)，托盤(19)上設置延伸桿(23)，在支架的底部設置輪子(24)。
5.根據權利要求1所述的便攜式人工模擬降雨裝置，其特征在于:所述的支架還包括支桿(22 )，支桿(22 )設置在侵蝕槽架(18 )下方，液壓裝置(21)固定在支桿上。
6.根據權利要求1-5中任意一項權利要求所述的便攜式人工模擬降雨裝置，其特征在于:在侵蝕槽的側面設置坡度儀(27)，在侵蝕槽的下部設置弓I流槽(26)，通過引流槽(26)與徑流泥沙收集裝置連接。
7.根據權利要求1所述的便攜式人工模擬降雨裝置，其特征在于:所述的徑流泥沙收集裝置包括三個徑流泥沙收集器(28)，徑流泥沙收集器(28)收集器之間通過連接管(29)連接，在徑流泥沙收集器(28 )的底部設置出流口( 30 )。
【文檔編號】G01N33/24GK204008636SQ201420395726
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月17日 優先權日:2014年7月17日
【發明者】何淑勤, 楊洋, 鄭子成, 宮淵波, 馬海, 李賢偉 申請人:四川農業大學