專利名稱：新型大氣降水全自動采樣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種環(huán)境監(jiān)測裝置，進(jìn)一步是指一種環(huán)境監(jiān)測中使用的大氣降水(酸雨)全自動采樣設(shè)備。
酸雨是當(dāng)代世界最嚴(yán)重的環(huán)境公害之一，被稱為“空中死神”。我國從八十年代中期建立全國性的酸雨監(jiān)測網(wǎng)，并陸續(xù)開發(fā)出一些能代替人工的自動采樣裝置。其基本結(jié)構(gòu)是在容器上設(shè)置了密封蓋，以可逆電機為動力在傳感器和電子控制器的控制下，在降雨時自動打開密封蓋，雨停后自動關(guān)閉，從而克服了人工采樣的缺點。隨著酸雨監(jiān)測的進(jìn)一步規(guī)范化，對降水自動采樣器提出了更嚴(yán)格的要求如要求盡可能減少雨水飛濺對樣品的污染，采樣容器上口須高于采樣器主體上表面；要求加強容器蓋的密封性能，以減少雨后塵埃和污染性氣體對樣品的污染。國內(nèi)一些新近開發(fā)的降水全自動采樣裝置，為實現(xiàn)上述要求，常常設(shè)計了兩套電機、傳動和控制系統(tǒng)，——一套用于打開容器蓋，一套用于升降采樣容器或密封容器蓋。這樣相對而言，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造成本和出現(xiàn)故障的幾率也將升高。
本實用新型的目的，旨在提供一種結(jié)構(gòu)較簡單，造價較低，能耗較小，維護(hù)容易的新型大氣降水(酸雨)全自動采樣器，通過創(chuàng)新的設(shè)計，只使用一套電機、傳動和控制系統(tǒng)同樣實現(xiàn)了上述提高采樣容器上口相對高度、加強容器蓋密封的功能。
這種大氣降水(酸雨)采樣器的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的它結(jié)構(gòu)中包括采樣桶(或漏斗式集雨裝置)，可沿垂直方向轉(zhuǎn)動的容器蓋，“”型轉(zhuǎn)動柄、帶平衡器的主軸、雨水傳感器(必要時帶電加熱裝置及溫度控制器)、電子控制器、可逆電機及變速傳動系統(tǒng)、電機保護(hù)器、行程開關(guān)和園盤式限位機構(gòu)、支架及外殼等(見附

圖1)。其特征在于，采用繞單軸沿垂直方向旋轉(zhuǎn)的“”型單柄轉(zhuǎn)動機構(gòu)，只用一套電機和傳動、控制系統(tǒng)就十分簡便地解決了采樣容器上口須高于采樣器主機表面及加強桶蓋密封的問題，而勿須采用二套電機、傳動系統(tǒng)，從而簡化結(jié)構(gòu)、減少能耗、降低造價、減少故障。同時，該采樣器在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)中采用了平衡錘，以盡可能減小機構(gòu)的轉(zhuǎn)動力矩；設(shè)計了園盤式限位機構(gòu)，可以較準(zhǔn)確、可靠地確定容器蓋開關(guān)的終止位置。該采樣器在寒冷地區(qū)使用時，可選配帶電加熱及溫度控制器的專用傳感器，以便在氣溫低于0℃時，用電加熱方式溶化冰雪，使本采樣器亦可用于雪水采樣。克服了一些常用的自動采樣器不能用于降雪采樣的弱點。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型加以進(jìn)一步說明。
圖1為本實用新型一種具體結(jié)構(gòu)的實施例。
圖2為圖1的俯視圖。
參見圖1和圖2，該裝置由采樣桶(1)、支承、固定采樣桶的支架(2)、采樣桶蓋(3)、與采樣桶蓋固連的一個“”型轉(zhuǎn)動柄(4)，轉(zhuǎn)動柄和平衡錘(5)固定在主軸(6)上。主軸則通過軸套(或軸承)(7)及與軸套相連的立柱，固定在支架上?！蔼埂毙娃D(zhuǎn)動柄連帶桶蓋一起，可隨主軸在垂直方向上轉(zhuǎn)動，使桶蓋開啟或關(guān)閉。與主軸固連的裝有二塊限位撞塊(8)的園盤式限位裝置——定位盤(9)與固定在支架上的二個行程開關(guān)(10)相互配合，準(zhǔn)確限定桶蓋開啟或關(guān)閉時的終止位置，可逆電機(10)通過減速傳動裝置(12)、連軸器(13)與主軸相連，為桶蓋的開關(guān)提供動力。傳感器(14)、電子控制器(15)及電機保護(hù)器(16)安裝在采樣器的適當(dāng)位置。采樣器機殼為采樣器內(nèi)的電器及零部件提供防護(hù)功能，另外，重要電器(如傳感器、電子控制器、行程開關(guān)、電機及傳動裝置電機保護(hù)器等，還配有專用的防護(hù)罩。
一旦下雨，傳感器導(dǎo)通后，與之相連的電子控制器發(fā)出信號，啟動可逆電機，使桶蓋打開。桶蓋開啟到預(yù)定位置，“定位盤”上撞塊，觸動行程開關(guān)、使電機停運。雨停后一段時間，傳感器電極斷路后，控制器再次發(fā)出信號，使可逆電機反向轉(zhuǎn)動，使桶蓋關(guān)閉。定位盤上另一撞塊，觸動關(guān)蓋行程開關(guān)，使電機停運，將轉(zhuǎn)動系統(tǒng)準(zhǔn)確定位在預(yù)定的關(guān)蓋位置。
由于采用“”型轉(zhuǎn)動機構(gòu)，正常關(guān)閉狀態(tài)的桶蓋與主軸可以不在一個水平面上。裝置勿須兩套電機及傳動系統(tǒng)就實現(xiàn)了采樣桶上口高于主機平面的要求。同時由于轉(zhuǎn)動軸設(shè)計為單軸并沿垂直方向旋轉(zhuǎn)，桶蓋可設(shè)計為帶下垂邊緣，從而實現(xiàn)雙面密封，較之一般采樣器的單面密封具有更好的密封性能，大大減少雨前，雨后空氣中塵埃和酸性氣體對所采水樣的污染。
裝置主軸上設(shè)計有一個以上的平衡錘(一般至少二個)以在整個轉(zhuǎn)動過程中盡可能減少機構(gòu)的轉(zhuǎn)動力矩，降低電機負(fù)載，并使系統(tǒng)運行更為平穩(wěn)、可靠。
園盤式限位機構(gòu)——“定位盤”的作用，在于與行程開關(guān)相配合，準(zhǔn)確、可靠地確定容器蓋開、關(guān)的終止位置。
必要時傳感器中還可設(shè)置電加熱裝置。其作用在使用表面式電極傳感器時，可加速水份蒸發(fā)，縮短雨停后至關(guān)蓋前的間隔時間。在寒冷地區(qū)使用本采樣器時，還可選配帶溫度控制器的專用傳感器，以使在氣溫低于0℃時，用電加熱方式溶化冰雪，使本采樣器亦可用于雪水采樣?？朔艘恍┏Ｓ米詣硬蓸悠鞑荒苡糜诮笛┎蓸拥娜觞c。
參見圖3，這是本實用新型的另一實施例。與前述實施例的區(qū)別是在機械變速裝置與主軸間增加了一級皮帶傳動系統(tǒng)。這樣雖結(jié)構(gòu)略顯復(fù)雜，但降低了對機械變速器的要求(直接使用機械變速器時，一般需二級變速裝置，而與皮帶傳動配套，一級變速器即可)，而且皮帶傳動系統(tǒng)對電機有一定保護(hù)功能，當(dāng)裝置出現(xiàn)機械故障、卡死無法轉(zhuǎn)動時，皮帶輪可以打滑，使電機還不致卡死，有助于保護(hù)電機，減少電機燒毀的危險。在本實施例中，限位撞塊(8)直接安裝在與主軸固連的大皮帶輪(17)上，即大皮帶輪同時發(fā)揮了“定位盤”的作用。
該大氣降水(酸雨)全自動采樣器，結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)久耐用，制作容易，造價較低，易于維護(hù)，適合我國現(xiàn)有國情，可廣泛用于環(huán)境監(jiān)測中大氣降水(酸雨)的自動采樣。
權(quán)利要求1.一種環(huán)境監(jiān)測中使用的火氣降水自動采樣裝置，包括采樣容器，可繞單軸沿垂直方向轉(zhuǎn)動的活動容器蓋及“”型轉(zhuǎn)動柄、帶平衡器的主軸、傳感器、電子控制器、可逆電機及變速傳動系統(tǒng)、電機保護(hù)器、行程開關(guān)和園盤式限位機構(gòu)、支架及外殼等，其特征在于，采用繞單軸沿垂直方向旋轉(zhuǎn)的“”字型單柄轉(zhuǎn)動機構(gòu)，只用一套電機和傳動、控制系統(tǒng)就十分簡便地解決了采樣容器上口須高于采樣器主機表面(以減少主機表面濺起的雨水對所采水樣的污染)及加強桶蓋密封的問題，從而簡化結(jié)構(gòu)，，減少能耗、降低造價、減少故障。
2.如權(quán)利要求1所述的大氣降水自動采樣裝置，其特征在于，主軸上固定有一個以上的平衡錘，從而盡可能地減小機構(gòu)的轉(zhuǎn)動力矩，降低電機負(fù)載，并使系統(tǒng)運行更為平穩(wěn)、可靠。
3.如權(quán)利要求1所述的大氣降水自動采樣裝置，其特征在于，主軸上固定分別裝有開蓋限位“撞塊”與關(guān)蓋限位“撞塊”的園盤式限位機構(gòu)，與行程開關(guān)相配合。可以較準(zhǔn)確、可靠地確定容器蓋開關(guān)的終止位置。
4.如權(quán)利要求1所述的大氣降水自動采樣裝置，其特征在于，該采樣器在寒冷地區(qū)使用時，可選配帶電加熱器及溫度控制器的專用傳感器，以便在氣溫低于0℃時，用電加熱方式溶化冰雪，使本采樣器亦可用于雪水采樣，克服了一些常用的自動采樣器不能用于降雪采樣的弱點。
專利摘要一種環(huán)境監(jiān)測中使用的大氣降水全自動采樣裝置,包括采樣容器、可沿垂直方向轉(zhuǎn)動的活動容器蓋、“┐”型轉(zhuǎn)動柄、帶平衡器的主軸、支架及外殼、傳感器、電子控制器、可逆電機及變速傳動系統(tǒng)、電機保護(hù)器、行程開關(guān)和圓盤式限位機構(gòu)等。其特征在于采用繞單軸沿垂直方向旋轉(zhuǎn)的“┐”字型單柄轉(zhuǎn)動機構(gòu),只用一套電機和傳動、控制系統(tǒng)就十分簡便地解決了采樣容器上口須高于采樣器主機表面及加強桶蓋密封的問題。本大氣降水自動采樣器具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、耗能較少、造價較低、易于維護(hù)、適應(yīng)面廣等優(yōu)點,可廣泛用于環(huán)境監(jiān)測中的大氣降水自動采樣。
文檔編號G01N1/10GK2450655SQ0022549
公開日2001年9月26日 申請日期2000年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月28日
發(fā)明者周良才 申請人:周良才