一種農作物冠層梯度降雨量遠程採集儀的製作方法

2023-05-21 20:22:56

一種農作物冠層梯度降雨量遠程採集儀的製作方法
【專利摘要】一種農作物冠層梯度降雨量遠程採集儀，包括雨量筒、主支架、橫臂託盤支架、託盤、主支架定位盤、漏鬥、傳感託盤、計量翻鬥、太陽能電池板、太陽能充電電路、鋰電池、多路數據採集器、GPRS遠程控制器和遠程網絡計算機，主支架上按不同高度四個方向架設4個橫臂託盤支架；橫臂託盤支架末端設有託盤；託盤上設有雨量筒；雨量筒內設有漏鬥、傳感託盤和計量翻鬥；主支架通過主支架定位盤固定；主支架上安裝有太陽能電池板和GPRS遠程天線。本實用新型利用主支架在不同高度和方向設置雨量筒，可以保證農作物冠層不同高度雨量遠程採集儀數據的準確性，可為防洪、供水調度、電站水庫水情管理提供原始數據。
【專利說明】一種農作物冠層梯度降雨量遠程採集儀

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種農田冠層不同梯度降雨收集遙測裝置，具體說是一種農作物冠層梯度降雨量遠程採集儀。

【背景技術】
[0002]水土資源短缺和生態環境惡化已成為全世界普遍關注的嚴重問題，這使人們認識到節約用水和保護環境的重要性。為確保糧食安全和生態環境良性發展，必須加強農田水土資源的管理和生態系統重建的研究，處理好水資源利用和生態重建之間的關係，大力推廣節水灌溉技術和雨水資源利用技術，以水資源作為主要約束條件，調整農業產業結構布局，由傳統的豐水高產型灌溉轉向節水增產型灌溉，以提高農業用水的生產效率，實施水資源可持續利用和生態環境良性發展戰略。
[0003]通過實驗研究分析田間作物水分利用受大氣和土壤水分能量條件制約的諸多因素、追蹤田間水分在各個子系統中的運行過程、探明其驅動因子與節制水分的機理、尋求調控過程的途徑和措施，在節水農業的生產實踐中具有重要的理論和實踐意義，已逐漸成為水利、農業、土壤以及環境等學科共同關心的重要研究方向，越來越受到國內外學者的關注。
[0004]目前，我國氣象和水文部門對降雨量和蒸發量的測量一般是採用人工量杯法和虹吸雨量計及蒸發皿，人工量杯法是一種原始計量和虹吸雨量計方法，不符合現代技術發展的需求，具有較大的人為誤差。一般只是在觀測點按放一個雨量和蒸發裝置需要觀測人員明天到現場定點讀取數據費時和勞動強度大，單一的雨量。蒸發不能知道農作物下不同高度葉片下降雨和蒸發的具體量，一種農作物冠層梯度降雨量遠程採集儀可以解決不同冠層高度降雨量，研究人員知道量後對研究農作物的生長和提高農作物產量有很好的指導意義。一種農作物冠層梯度降雨量遠程採集儀來測量降水量、降水強度、降水時間等。可為防洪、供水調度、電站水庫水情管理提供原始數據。
[0005]國內外研究發現，由於天然或人為因素，現有臺站雨量實測資料與真正到達地面的降水量有明顯差別，為此，對降雨量進行修正是農田土壤資源評價中的一項重要的工作，為合理利用土壤水資源提供科學依據，建立科學、精密的採集儀成為一種必須手段。
實用新型內容
[0006]綜上所述，本實用新型的目的在於提供一種農作物冠層梯度降雨量遠程採集儀，對農田農作物冠層、森林內、草原上和戈壁沙漠群落中不同梯度降雨變化進行連續測定。。
[0007]本實用新型的目的是通過以下技術來實現的:
[0008]一種農作物冠層梯度降雨量遠程採集儀，包括雨量筒、主支架、橫臂託盤支架、託盤、主支架定位盤、漏鬥、傳感託盤、計量翻鬥、太陽能電池板、太陽能充電電路、鋰電池、多路數據採集器、GPRS遠程控制器和遠程網絡計算機，主支架上按不同高度四個方向架設4個橫臂託盤支架；橫臂託盤支架末端設有託盤；託盤上設有雨量筒；雨量筒內設有漏鬥、傳感託盤和計量翻鬥；主支架通過主支架定位盤固定；主支架上安裝有太陽能電池板和GPRS遠程天線。
[0009]上述雨量筒通過水平固定螺絲固定在託盤上，並通過水平固定螺絲調整雨量筒的水平。
[0010]上述傳感託盤上固定計量翻鬥；計量翻鬥的上方設有漏鬥。
[0011]上述計量翻鬥的側壁上設有磁鋼；磁鋼旁設有乾式舌簧管。
[0012]上述乾式舌簧管固定在傳感託盤上，通過傳輸線與多路數據採集器連接。
[0013]上述太陽能電池板通過傳輸線連接太陽能充電電路；太陽能充電電路連接鋰電池；其中太陽能充電電路用於將太陽能轉換為電能，儲存與鋰電池。
[0014]遠程網絡計算機通過無線網絡與GPRS遠程控制器連接；GPRS遠程天線通過傳輸線連接GPRS遠程控制器；GPRS遠程控制器連接多路數據採集器。
[0015]本實用新型的優點及有益效果:
[0016]1、本實用新型利用主支架在不同高度和方向設置雨量筒，可以保證農作物冠層不同高度雨量遠程採集儀數據的準確性。
[0017]2、本實用新型設置連接傳感器和GPRS遠程儀器進行操作和數據採集，對農田、森林、草原和戈壁沙漠群落小氣候通量進行長期監測，積累數據，分析評估，為生態學、氣象環境科學及植物及種子培養農系統科學的發展提供可靠的依據。
[0018]3、本實用新型結構簡單，操作方便，易攜帶，是野外測量降水量、降水強度、降水時間等。可為防洪、供水調度、電站水庫水情管理提供原始數據。進行農作物冠層梯度降雨遠程採集儀測定科學試驗的理想儀器，採用不鏽鋼，不起鏽，光潔度高，滯水產生的誤差小，採用翻鬥計數計量，再計算出降雨量。線性度好，傳輸距離長，抗幹擾能力強摩阻力矩小，因而翻鬥部件翻轉靈敏，性能穩定，工作可靠，保證傳感器使用壽命，因此在多種環境下均可使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0020]圖2為圖1中A部位的放大示意圖。
[0021]圖中:1_雨量筒、2-主支架、3-橫臂託盤支架、4-託盤、5-主支架定位盤、6_傳輸線、7-鋼絲繩、8-地錨鋼釺、9-鋼絲花籃、10-漏鬥、11-傳感託盤、12-計量翻鬥、13-太陽能電池板、14-水平固定螺絲、15-太陽能充電電路、16-鋰電池、17-多路數據採集器、18-GPRS遠程控制器、19-遠程網絡計算機、20-GPRS遠程天線、21-磁鋼、22-乾式舌簧管。

【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明:
[0023]如圖1、2所示，一種農作物冠層梯度降雨量遠程採集儀，包括雨量筒1、主支架2、橫臂託盤支架3、託盤4、主支架定位盤5、漏鬥10、傳感託盤11、計量翻鬥12、太陽能電池板13、太陽能充電電路15、鋰電池16、多路數據採集器17、GPRS遠程控制器18和遠程網絡計算機19，主支架2上按不同高度四個方向架設4個橫臂託盤支架3 ;橫臂託盤支架3末端設有託盤4 ;託盤4上設有雨量筒I ;雨量筒I內設有漏鬥10、傳感託盤11和計量翻鬥12 ;主支架2通過主支架定位盤5固定；主支架2上安裝有太陽能電池板13和GPRS遠程天線20。
[0024]雨量筒I通過水平固定螺絲14固定在託盤4上，並通過水平固定螺絲14調整雨量筒I的水平。
[0025]傳感託盤11上固定計量翻鬥12 ;計量翻鬥12的上方設有漏鬥10。
[0026]計量翻鬥12的側壁上設有磁鋼21 ;磁鋼21旁設有乾式舌簧管22。
[0027]乾式舌簧管22固定在傳感託盤11上，通過傳輸線6與多路數據採集器17連接。
[0028]太陽能電池板13通過傳輸線6連接太陽能充電電路15 ;太陽能充電電路15連接鋰電池16 ;其中太陽能充電電路15用於將太陽能轉換為電能，儲存與鋰電池16。
[0029]遠程網絡計算機19通過無線網絡與GPRS遠程控制器18連接；GPRS遠程天線20通過傳輸線6連接GPRS遠程控制器18 ；GPRS遠程控制器18連接多路數據採集器17。
實施例
[0030]主支架2用直徑50毫米鋼管焊接成長度每節0.5米，每節對應橫臂託盤支架3 ；橫臂託盤支架3用螺絲擰緊安裝在主支架2的不同高度和不同方向，主支架2用鋼絲繩7、地錨鋼釺8、鋼絲花籃9拉緊固定。
[0031]橫臂託盤支架3上安裝傳感器託盤4 ;雨量筒I安裝在傳感器託盤4上，並用水平固定螺絲14調整雨量筒I水平，雨量筒I承水口收集的雨水，經過筒內的漏鬥10，注入計量翻鬥10中，計量翻鬥10是用工程塑料注射成型的用中間隔板分成兩個等容積的三角鬥室，它是一個機械雙穩態結構，當一個鬥室接水時，另一個鬥室處於等待狀態。當所接雨水容積達到預定值0.2_時，由於重力作用使自己翻倒，處於等待狀態，另一個鬥室處於接水工作狀態。當其接水量達到預定值時，又自己翻倒，處於等待狀態。
[0032]在計量翻鬥12側壁上裝有磁鋼21，磁鋼21隨計量翻鬥12翻動時，從乾式舌簧管22旁掃描，使乾式舌簧管22通斷。即計量翻鬥12每翻倒一次，乾式舌簧管22便接通一次並送出一個開關信號(脈衝信號)，通過傳輸線6傳輸給多路數據採集器17 ;多路數據採集器17通過GPRS遠程天線20將數據傳輸給遠程網絡計算機19，由遠程網絡計算機19端的工作人員處理或自動存儲。
[0033]主支架2冠層上部西南方位安裝有太陽能電池板13和GPRS遠程天線20，主支架
2底部安裝定位盤5。
[0034]GPRS遠程控制器18內裝入手機數據卡、連接鋰電池16、和主支架2上部安裝的GPRS遠程天線20連通，數據通過無線網絡，由室內的遠程網絡計算機19操作多路數據採集儀17進行數據下載和存儲。
[0035]多路數據採集儀17以平均60次/H的採樣頻率進行通量的採集，每次採樣數據儲存到卡內，等到GPRS遠程控制器18下載完數據後傳輸給遠程網絡計算機19進行及時分析。
【權利要求】
1.一種農作物冠層梯度降雨量遠程採集儀，包括雨量筒(I)、主支架(2)、橫臂託盤支架(3)、託盤(4)、主支架定位盤(5)、漏鬥(10)、傳感託盤(11)、計量翻鬥(12)、太陽能電池板(13)、太陽能充電電路(15)、鋰電池(16)、多路數據採集器(17)、GPRS遠程控制器(18)和遠程網絡計算機(19)，其特徵在於:主支架(2)上按不同高度四個方向架設4個橫臂託盤支架(3);橫臂託盤支架(3)末端設有託盤(4);託盤(4)上設有雨量筒(I);雨量筒(I)內設有漏鬥(10 )、傳感託盤(11)和計量翻鬥(12 );主支架(2 )通過主支架定位盤(5 )固定；主支架(2 )上安裝有太陽能電池板(13 )和GPRS遠程天線(20 )。
2.如權利要求1所述的一種農作物冠層梯度降雨量遠程採集儀，其特徵在於:所述的雨量筒(I)通過水平固定螺絲(14)固定在託盤(4)上，並通過水平固定螺絲(14)調整雨量筒(I)的水平。
3.如權利要求1所述的一種農作物冠層梯度降雨量遠程採集儀，其特徵在於:所述的傳感託盤(11)上固定計量翻鬥(12);計量翻鬥(12)的上方設有漏鬥(10)。
4.如權利要求1所述的一種農作物冠層梯度降雨量遠程採集儀，其特徵在於:所述的計量翻鬥(12)的側壁上設有磁鋼(21);磁鋼(21)旁設有乾式舌簧管(22)。
5.如權利要求4所述的一種農作物冠層梯度降雨量遠程採集儀，其特徵在於:所述的乾式舌簧管(22 )固定在傳感託盤(11)上，通過傳輸線(6 )與多路數據採集器(17 )連接。
6.如權利要求1所述的一種農作物冠層梯度降雨量遠程採集儀，其特徵在於:所述的太陽能電池板(13)通過傳輸線(6)連接太陽能充電電路(15);太陽能充電電路(15)連接鋰電池(16)。
7.如權利要求1所述的一種農作物冠層梯度降雨量遠程採集儀，其特徵在於:所述的遠程網絡計算機(19)通過無線網絡與GPRS遠程控制器(18)連接；GPRS遠程天線(20)通過傳輸線(6 )連接GPRS遠程控制器(18 );GPRS遠程控制器(18 )連接多路數據採集器(17 )。
【文檔編號】G01W1/14GK203930097SQ201420127365
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年3月20日 優先權日:2014年3月20日
【發明者】趙愛國, 馮起, 趙晶, 劉蔚, 李宏 申請人:中國科學院寒區旱區環境與工程研究所