專利名稱：干濕沉降自動(dòng)采樣器及其控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種環(huán)境保護(hù)所需的檢測(cè)裝置，特別涉及一種對(duì)大氣中干濕沉降物進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量的檢測(cè)裝置。
大氣中的沉降物包括干、濕沉降，干沉降包括飄塵等，濕沉降包括降雨。近年來(lái)，濕沉降酸性化(酸雨)污染越來(lái)越成為全球環(huán)境保護(hù)關(guān)注的熱點(diǎn)之一。我國(guó)酸雨污染也日趨嚴(yán)重，因此必需進(jìn)行準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)時(shí)要求干濕沉降必須分開(kāi)。目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)地方，特別是中、小城市環(huán)境監(jiān)測(cè)站一般采用人工取樣，干濕沉降監(jiān)測(cè)工作繁重，同時(shí)還不能保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，不可避免地導(dǎo)致濕沉降里可能含有干沉降，干沉降里含有濕沉降。其監(jiān)測(cè)的可比性，準(zhǔn)確性差。因此，研制一種能準(zhǔn)確收集干濕沉降的自動(dòng)采樣器是必要的。
本實(shí)用新型的目的即在于提供一種具有上述所希望優(yōu)點(diǎn)的干濕沉降自動(dòng)采樣器及其控制裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案為一種干濕沉降自動(dòng)采樣器，設(shè)置有一個(gè)盒式容器，內(nèi)設(shè)有分隔成有同一方向開(kāi)口的干、濕沉降室，開(kāi)口處設(shè)有固定蓋覆蓋，有一每次只能封閉一個(gè)開(kāi)口的活動(dòng)蓋，所述的活動(dòng)蓋由可控制的傳動(dòng)系統(tǒng)拖動(dòng)。
控制裝置包括a、設(shè)置一對(duì)雨滴式傳感器，感應(yīng)大氣中的干、濕信號(hào)，b、將所述的一對(duì)雨滴式傳感器串接在一個(gè)反相器的輸入回路中組成一個(gè)負(fù)脈沖發(fā)生器，c、一個(gè)脈沖展寬電路的輸入端與上述的負(fù)脈沖發(fā)生器的輸出端相接，d、一個(gè)延時(shí)電路與脈沖展寬電路的輸出端相連，e、延時(shí)電路的輸出端控制一組自動(dòng)換向裝置，f、自動(dòng)換向裝置控制活動(dòng)蓋傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)的電動(dòng)機(jī)。
采用上述方案，即能實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。
下面結(jié)合圖示及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的方案作更詳細(xì)的說(shuō)明。


圖1為干濕沉降自動(dòng)采樣器的正視圖；圖2為干濕沉降自動(dòng)采樣器去掉盒蓋的俯視圖；圖3為干濕沉降自動(dòng)采樣器的頂蓋俯視圖；圖4為干濕沉降自動(dòng)采樣器的傳動(dòng)系統(tǒng)圖；圖5為干濕沉降自動(dòng)采樣器控制裝置電路圖。
如圖1及圖2所示，所述的自動(dòng)采樣器為一個(gè)盒式容器(1)，采用隔板(2)將其分隔成干、濕沉降室(3)和(4)，各個(gè)沉降室分別放有收集沉降物的容器。有一活動(dòng)蓋(5)每次只能覆蓋其中的一個(gè)沉降室的開(kāi)口，在活動(dòng)蓋(5)的上面，干濕沉降室各有一個(gè)固定的蓋(6)、(7)，蓋上均有開(kāi)口，其中濕沉降的蓋(7)的沿六角形開(kāi)口(8)的邊上豎有卷邊(9)，以防止干沉降物進(jìn)入室內(nèi)。活動(dòng)蓋(5)的移動(dòng)由其所帶的傳動(dòng)系統(tǒng)拖動(dòng)。
盒式容器(1)內(nèi)還設(shè)有其他裝置，如一對(duì)雨滴式傳感器(10)，所述的傳感器(10)實(shí)際上為一對(duì)帶斜面的，有一定間距的雙金屬片，其間距的上方固定有一收集雨滴的漏斗(11)，漏斗由固定在機(jī)架上的套管(12)支撐，套管(12)的端部有斜開(kāi)口，開(kāi)口的尖部對(duì)準(zhǔn)傳感器(10)中雙金屬片的間距，以便讓水滴能準(zhǔn)確地滴在兩金屬片之間。其他的裝置包括控制傳動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的電路板(13)及開(kāi)關(guān)(14)等。
圖3所示的傳動(dòng)系統(tǒng)為方案之一，實(shí)際上傳動(dòng)系統(tǒng)可以采用的方案有多種，可以根據(jù)合適的條件選擇，但傳動(dòng)系統(tǒng)的少許變化不能認(rèn)為本方案整體構(gòu)思的改變，這是可以理解的，仍應(yīng)受到本申請(qǐng)方案權(quán)利范圍的保護(hù)。在圖示的傳動(dòng)系統(tǒng)中，由于采用可控制轉(zhuǎn)速的直流電機(jī)，故實(shí)際經(jīng)過(guò)兩級(jí)降速即達(dá)到目的，傳動(dòng)系統(tǒng)的最后一級(jí)是齒輪齒條，有一固定在機(jī)架上的軸套(15)支撐齒條，齒條(16)上部有一沿軸線的槽(17)與軸套(15)上凸條配合，以定位齒條(16)，軸套(15)的下部有開(kāi)口，以便齒輪與齒條(16)嚙合。齒條(16)上固連有活動(dòng)蓋(5)，活動(dòng)蓋(5)的兩個(gè)邊沿固定有可在平面軌道上滾動(dòng)的滑輪(18)，所以活動(dòng)蓋(5)并不消耗電動(dòng)機(jī)的多大功率。
上述的干濕沉降自動(dòng)采樣器，當(dāng)沒(méi)有濕沉降時(shí)，活動(dòng)蓋(5)移動(dòng)在濕沉降室(4)的開(kāi)口上，此時(shí)收集干沉降物；當(dāng)有雨時(shí)，通過(guò)自動(dòng)控制裝置，活動(dòng)蓋(5)移到干沉降室的開(kāi)口上，此時(shí)收集濕沉降物，適時(shí)控制，不需人工照料。
控制傳動(dòng)系統(tǒng)的電路如圖5所示，在電路中包括電源(19)，本電路采用12伏的直流電壓，供電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的是一個(gè)單獨(dú)的電源。其控制部分的電路首先包括由傳感器(10)串接在一個(gè)反相器的輸入回路中組成一個(gè)負(fù)脈沖發(fā)生器(20)，反相器采用復(fù)合管電路，下雨時(shí)，雨滴使?jié)衩魝鞲衅魇艹彼查g導(dǎo)電，相當(dāng)于產(chǎn)生一電脈沖使復(fù)合管由截止變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，復(fù)合管的集電極由高電位變成低電位， 產(chǎn)生一負(fù)脈沖通過(guò)電容耦合到脈沖展寬電路(21)的輸入腳②端，脈沖展寬電路(21)為一時(shí)基集成電路，型號(hào)為L(zhǎng)M555N，通過(guò)輸出腳③輸出一正脈沖，通過(guò)二極管(22)整流后進(jìn)入延時(shí)電路(23)，所述的延時(shí)電路(23)由兩個(gè)三極管(24)和(25)組成復(fù)合管，復(fù)合管的共集電極與一個(gè)繼電器的線包相接，三極管(24)的基極通過(guò)一個(gè)電阻(26)與二極管(22)的一端相接，其連接點(diǎn)通過(guò)琴鍵開(kāi)關(guān)(27)與一組定時(shí)電容(28)、(29)、(30)中的一個(gè)相接，選擇三個(gè)之中的任一電容由操作者按鍵決定。圖示中電容(28)所在的琴鍵開(kāi)關(guān)表示按下。二極管(22)整流后一方面送至三極管(24)的基極使三極管(24)和(25)由截止轉(zhuǎn)為飽和導(dǎo)通，同時(shí)對(duì)充電電容(28)、(29)、(30)中的一個(gè)充電。在展寬脈沖的上限所決定的時(shí)間范圍內(nèi)三極管(24)和(25)一直處于導(dǎo)通狀態(tài)。導(dǎo)通時(shí)繼電器的線包(31)通電吸合，其常開(kāi)觸點(diǎn)(32)和(33)閉合，給直流電機(jī)加上正向電壓使其正轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)使活動(dòng)蓋(5)動(dòng)作，打開(kāi)濕沉降箱，蓋上干沉降箱。當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定的位置后，限位開(kāi)關(guān)(34)動(dòng)作，電機(jī)斷電停止轉(zhuǎn)動(dòng)，即使由于不斷下雨連續(xù)的雨滴使?jié)衩魝鞲衅鳟a(chǎn)生一串電脈沖，通過(guò)上述的電路使繼電器線包(31)始終處于吸合狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)也不會(huì)動(dòng)作，因此在降雨的過(guò)程中，活動(dòng)蓋(5)始終密封住干沉降箱。
雨停后，濕敏傳感器上產(chǎn)生的電脈沖消失，因此負(fù)脈沖發(fā)生器(20)中的復(fù)合管由導(dǎo)通變?yōu)榻刂梗}沖展寬電路(21)中的輸入腳②無(wú)負(fù)脈沖觸發(fā)，③腳則由高電位變?yōu)榈碗娢?，二極管(22)反向截止，于是定時(shí)電容(28)、(29)、(30)中的一個(gè)積蓄的電壓通過(guò)電阻(26)三級(jí)管(24)的基極、發(fā)射極、三極管(25)的基極，發(fā)射極放電，當(dāng)三級(jí)管(24)的基極電位低于0.7V時(shí)，三極管(24)、(25)由導(dǎo)通變?yōu)榻刂梗€包(31)失電，常閉觸點(diǎn)(35)、(36)閉合而使電機(jī)反向得電旋轉(zhuǎn)，于是活動(dòng)蓋(5)打開(kāi)干沉降室，封閉濕沉降室，到位后限位開(kāi)關(guān)(37)動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)斷電。
圖示中，與定時(shí)電容(28)、(29)、(30)相連接的琴鍵開(kāi)關(guān)(27)，目的是為了消除定時(shí)電容(28)、(29)、(30)的殘存電壓對(duì)電路的影響，如按下其中一個(gè)鍵，其余二個(gè)鍵均會(huì)自動(dòng)跳起對(duì)地短接，放掉電容器上的殘存電壓。
在圖示中還設(shè)置了手動(dòng)控制電路，一個(gè)點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)(38)與一個(gè)時(shí)基電路(39)的輸入②腳相接，按動(dòng)開(kāi)關(guān)(38)產(chǎn)生的脈沖使時(shí)基電路(39)的輸出③腳輸出約11V展寬的正脈沖， 通過(guò)二極管(40)整流并經(jīng)電阻(41)降壓至三極管(42)的基極，使三極管(42)由截止轉(zhuǎn)為飽和導(dǎo)通，使繼電器線包(43)通電吸合，其常開(kāi)觸點(diǎn)(44)吸合，常閉觸點(diǎn)(45)斷開(kāi)，三極管(24)的基極接地，于是三極管(24)、(25)由飽和導(dǎo)通到截止，繼電器線包(31)失電，于是電動(dòng)機(jī)反向得電動(dòng)作，移動(dòng)活動(dòng)蓋(5)。
采用上述的干濕沉降自動(dòng)采樣器及其控制裝置，能可靠而準(zhǔn)確的獲得干、濕沉降物，操作自動(dòng)化，減少了人工，成本低廉，在實(shí)踐中發(fā)揮了較大的效果。
綜上所述，本實(shí)用新型是有效的。
權(quán)利要求1.一種干濕沉降自動(dòng)采樣器，其特征在于設(shè)置有一個(gè)盒式容器(1)，內(nèi)設(shè)有分隔成有同一方向開(kāi)口的干、濕沉降室(6)和(7)，開(kāi)口處有固定蓋覆蓋，有一每次只能封閉一個(gè)開(kāi)口的活動(dòng)蓋(5)，所述的活動(dòng)蓋由可控制的傳動(dòng)系統(tǒng)拖動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干濕沉降自動(dòng)采樣器，其特征在于所述的傳動(dòng)系統(tǒng)由直流電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)兩級(jí)降速，傳動(dòng)系統(tǒng)最后一級(jí)是齒輪齒條傳動(dòng)，由軸套(15)支撐齒條并定位，齒條(16)上固連有活動(dòng)蓋(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的干濕沉降自動(dòng)采樣器，其特征在于活動(dòng)蓋(5)的兩個(gè)邊沿固定有可在平面軌道上滾動(dòng)的滑輪(18)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干濕沉降自動(dòng)采樣器，其特征在于盒式容器(1)內(nèi)還設(shè)置有一對(duì)雨滴式傳感器(10)，所述傳感器(10)為一對(duì)帶斜面的，有一定間距的雙金屬片，其間距的上方固定有收集雨滴的漏斗(11)，漏斗由套管(12)支撐，套管(12)的端面有斜開(kāi)口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干濕沉降自動(dòng)采樣器，其特征在于濕沉降固定蓋(7)的開(kāi)口(8)邊上豎有卷邊(9)。
6.干濕沉降自動(dòng)采樣器的控制裝置，其特征在于控制裝置包括a、設(shè)置一對(duì)雨滴式傳感器，感應(yīng)大氣中的干、濕信號(hào)，b、將所述的一對(duì)雨滴式傳感器串接在一個(gè)反相器的輸入回路中組成一個(gè)負(fù)脈沖發(fā)生器(20)，c、一個(gè)脈沖展寬電路(21)的輸入端與上述的負(fù)脈沖發(fā)生器(20)的輸出端相接，d、一個(gè)延時(shí)電路(23)與脈沖展寬電路的輸出端相連，e、延時(shí)電路(23)的輸出端控制一組自動(dòng)換向裝置，f、自動(dòng)換向裝置控制活動(dòng)蓋傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)的電動(dòng)機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的干濕沉降自動(dòng)采樣器的控制裝置，其特征在于負(fù)脈沖發(fā)生器(20)中的反相器采用復(fù)合管電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的干濕沉降自動(dòng)采樣器的控制裝置，其特征在于脈沖展寬電路(21)采用時(shí)基電路元件，型號(hào)為L(zhǎng)M555N。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的干濕沉降自動(dòng)采樣器的控制裝置，其特征在于所述的延時(shí)電路(23)由兩個(gè)三級(jí)管(24)和(25)組成復(fù)合管，復(fù)合管的共集電極與一個(gè)繼電器線包相接，三級(jí)管(24)的基極通過(guò)電阻(26)與二極管(22)的一端及通過(guò)琴鍵開(kāi)關(guān)與一組定時(shí)電容(28)、(29)、(30)中的一個(gè)相接。
專利摘要一種干濕沉降自動(dòng)采樣器,設(shè)置有一個(gè)盒式容器,用隔板分隔成有同一方向開(kāi)口的干、濕沉降室,有一每次只能封閉一個(gè)開(kāi)口的活動(dòng)蓋,所述的活動(dòng)蓋由可控制的傳動(dòng)系統(tǒng)拖動(dòng),本實(shí)用新型能可靠而準(zhǔn)確的獲得干、濕沉降物,操作自動(dòng)化,減少了人工,成本低廉,在實(shí)踐中發(fā)揮了較大的效果。
文檔編號(hào)G01N1/02GK2393087SQ99231728
公開(kāi)日2000年8月23日 申請(qǐng)日期1999年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月26日
發(fā)明者蔡學(xué)全, 李成柱, 何平, 余世東, 蔡靜 申請(qǐng)人:南充市環(huán)境科學(xué)研究所