用于收集农业面源污染径流样品的采样器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于收集农业面源污染径流样品的采样器，包括进水口、外壳、底板、弹簧和隔板，进水口设置与外壳上，外壳底部设有底板，用于使外壳内部形成不透水的密闭空间；底板由凸形密封板和延伸片组成，凸形密封板上固定有多片延伸片，延伸片插入隔板内，延伸片与隔板的接触面密闭不透水的配合；外壳内部设有多条中空的隔板将外壳平均分割成多个等体积的空间。弹簧在装置内没有水的情况下，使装置保持密闭，而装置内水位上升到一定高度时，打开装置进行排水，并将进水均分为若干等份，由此达到既减少径流体积，又能保证获取正常降雨的径流混合样本的目的，从而大大减少了径流收集过程中需要建造的径流收集池大小，降低了成本和占地面积。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于水土保持监测领域，具体涉及一种用于收集农业面源污染径流样品的采样器。
技术介绍
径流是指降雨及冰雪融水或者在浇地的时候在重力作用下沿地表或地下流动的水流。径流有不同的类型，按水流来源可有降雨径流和融水径流以及浇水径流；按流动方式可分地表径流和地下径流，地表径流又分坡面流和河槽流。地表径流，特别是农业地表径流在产流过程中会携带大量营养物质、泥沙及其他悬浮物进入周边水体，造成严重的富营养化危害。降雨所导致的径流流失是稻田氮、磷流失的主要形式，特别是化肥施用后较短时间内发生的降雨径流会携带大量营养物质进入周边河道。因此，在水土流失监测过程中，需要对径流的流失进行长期定点监测。然而目前，径流监测过程中，最主要的困难是径流的收集不便，因为径流通常发生在暴雨时期，监测条件较为恶劣，且径流收集通常水量较大，对径流收集装置的容积要求较高。传统的径流收集通常采用径流试验场的方式进行，一般在径流试验场周边地势较低处开挖径流收集池，将试验场的径流引流进入收集池，进行统一收集。然而，径流试验场通常占地几百平米甚至数公顷，而暴雨期产生的径流流量也相当可观，由此导致径流池的容积要很大，否则会出现溢流，使该场降雨的径流样品失效。而建造一个大容积的径流收集池，不仅在造价成本上使一般的科学研究难以承受，也会占用大片农田面积，不符合可持续发展理念。
技术实现思路
本技术的目的是解决现有技术存在的不足，并提供一种用于收集农业面源污染径流样品的采样器，具体技术方案如下：一种用于收集农业面源污染径流样品的采样器，包括进水口、外壳、底板、弹簧、隔板、凸形密封板和延伸片，进水口设置于外壳上，外壳底部一侧与底板铰接，底板上设有与外壳底部相契合的凸形密封板，用于与外壳配合使采样器内部形成不透水的密闭空间；外壳内部均匀设有N条中空的隔板，其中N≥1；当底板与外壳合拢时，隔板的上下两端分别连接外壳内顶部和凸形密封板内表面，将外壳平均分割成N+1个等体积的独立空间；凸形密封板上固定有N片延伸片，延伸片对应地插入隔板内，延伸片与隔板的内面之间填充有隔水层；外壳内顶部和凸形密封板内表面之间通过弹簧相连；隔板与延伸片底部均设有通孔，以连通两侧密闭空间；延伸片与隔板之间设有用于限制底板与外壳开合角度的限位装置。作为优选方案，所述的延伸片的高度设置标准为：当外壳与隔板间的开合角度最大时，延伸片仍处于隔板内。作为延伸片的优选方案，所述的延伸片包括扇形部和延伸部两部分，扇形部的扇形圆心为底板及外壳的铰接线与延伸片所在平面的交点，半径为该圆心到对面外壳侧壁的最短距离，延伸部位于隔板内部。作为限位装置的优选方案，所述的限位装置采用无弹性的限位绳，延伸片与外壳内顶部通过限位绳相连，限位绳长度大于外壳内顶部到凸形密封板内表面的垂直距离，但其伸展到最大长度时，需保证延伸片与隔板不完全分离但外壳底部与凸形密封板之间出现能使径流流出的空隙。作为限位装置的另一种优选方案，所述的限位装置采用T型凸块，T型凸块设置于延伸片顶部，隔板内的隔水层位于T型凸块下方两侧，用于同时起密闭隔水和限制T型凸块下滑位移的作用，T型凸块下方的延伸片长度应满足：当T型凸块被隔水层卡住时，外壳底部与凸形密封板之间出现能使径流流出的空隙。作为优选方案，所述的弹簧的弹力设置标准为：采样器内部没有径流水时，弹簧的弹力能使该状态下外壳底部与凸形密封板契合并呈不透水密闭状态；且当采样器内部注入高度为H的水时，使外壳底部与凸形密封板呈打开状态，供径流水流出，其中H介于所述的密闭空间高度的1/5～2/3之间。作为优选方案，可开合一侧的底板上设有N块与所述的隔板相对应的引流片，引流片设置于外壳外部，且当外壳底部与凸形密封板闭合时，引流片一侧与外壳贴合，引流片与延伸片设置于同一平面上，用于将不同的密闭空间内流出的水流隔开，防止相互混合。作为进一步的优选方案，所述的隔板上部与引流片的上部通过弹性绳相连，在由隔板、引流片和弹性绳三者围成的多边形上设置防水膜，使水流无法通过该多边形。作为优选方案，每个所述的密闭空间顶部的外壳上均设有排气孔；设置于隔板与延伸片底部的通孔仅在外壳底部与凸形密封板密闭契合时连通，其余时间均处于错位状态。与现有技术相比，本技术通过独特的设计，使装置在没有电源供给的野外依然能够实现径流的均分；大大减小了径流收集装置的占地面积，且可以根据研究需要，改变混合径流的收集比例，既能减少径流体积，又能保证获取正常降雨的径流混合样本的目的；同时具有制造成本低、搬运方便、可自动采样。另外本技术还具有其他的技术效果，将在具体实施方式中进行详细阐述。附图说明图1为一种用于收集农业面源污染径流样品的采样器整体结构示意图；图2为一种用于收集农业面源污染径流样品的采样器的内部剖面图；图3为图2中装置的A-A剖面示意图；图4为图2中装置的B-B剖面示意图；图5为本技术中带有引流片的底板示意图；图6为本技术中隔板内部结构示意图；图7为本技术中延伸片结构示意图；图8为本技术中限位装置的一种结构示意图；图9为本技术中限位装置的另一种结构示意图；图10为本技术中带有引流片与防水膜的连接示意图；图中：进水口1、外壳2、底板3、弹簧4、隔板5、凸形密封板6、延伸片7、固定绳8、引流片9、通孔10、隔水层11、弹性绳12和防水膜13。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的解释，以便更好地理解本技术。同时，本技术中的各实施方式中的技术特征，在不相互冲突的前提下，均可进行组合使用，不构成对本技术保护范围的限制。如图1和2所示，一种用于收集农业面源污染径流样品的采样器，包括进水口1、外壳2、底板3、弹簧4、隔板5、凸形密封板6和延伸片7，进水口1设置于外壳2上，外壳2底部一侧与底板3铰接，底板3上设有与外壳2底部相契合的凸形密封板6，用于与外壳2配合使采样器内部形成不透水的密闭空间。底板3用于为凸形密封板6提供支撑及保护。外壳2内部均匀设有N条中空的隔板5，其中N≥1。当底板3与外壳2合拢时，隔板5的上下两端分别连接外壳2内顶部和凸形密封板6内表面，将外壳2平均分割成N+1个等体积的独立空间。如图3和图6所示，凸形密封板6上固定有N片延伸片7，延伸片7对应地插入隔板5内，延伸片7与隔板5的内面之间填充有隔水层11。如图4所示，外壳2内顶部和凸形密封板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于收集农业面源污染径流样品的采样器，其特征在于，包括进水口(1)、外壳(2)、底板(3)、弹簧(4)、隔板(5)、凸形密封板(6)和延伸片(7)，进水口(1)设置于外壳(2)上，外壳(2)底部一侧与底板(3)铰接，底板(3)上设有与外壳(2)底部相契合的凸形密封板(6)，用于与外壳(2)配合使采样器内部形成不透水的密闭空间；外壳(2)内部均匀设有N条中空的隔板(5)，其中N≥1；当底板(3)与外壳(2)合拢时，隔板(5)的上下两端分别连接外壳(2)内顶部和凸形密封板(6)内表面，将外壳(2)平均分割成N+1个等体积的独立空间；凸形密封板(6)上固定有N片延伸片(7)，延伸片(7)对应地插入隔板(5)内，延伸片(7)与隔板(5)的内面之间填充有隔水层(11)；外壳(2)内顶部和凸形密封板(6)内表面之间通过弹簧(4)相连；隔板(5)与延伸片(7)底部均设有通孔(10)，以连通两侧密闭空间；延伸片(7)与隔板(5)之间设有用于限制底板(3)与外壳(2)开合角度的限位装置。

【技术特征摘要】
1.一种用于收集农业面源污染径流样品的采样器，其特征在于，包括进水
口(1)、外壳(2)、底板(3)、弹簧(4)、隔板(5)、凸形密封板(6)和延伸
片(7)，进水口(1)设置于外壳(2)上，外壳(2)底部一侧与底板(3)铰接，
底板(3)上设有与外壳(2)底部相契合的凸形密封板(6)，用于与外壳(2)
配合使采样器内部形成不透水的密闭空间；外壳(2)内部均匀设有N条中空的
隔板(5)，其中N≥1；当底板(3)与外壳(2)合拢时，隔板(5)的上下两端
分别连接外壳(2)内顶部和凸形密封板(6)内表面，将外壳(2)平均分割成
N+1个等体积的独立空间；凸形密封板(6)上固定有N片延伸片(7)，延伸片
(7)对应地插入隔板(5)内，延伸片(7)与隔板(5)的内面之间填充有隔水
层(11)；外壳(2)内顶部和凸形密封板(6)内表面之间通过弹簧(4)相连；
隔板(5)与延伸片(7)底部均设有通孔(10)，以连通两侧密闭空间；延伸片
(7)与隔板(5)之间设有用于限制底板(3)与外壳(2)开合角度的限位装置。
2.如权利要求1所述的用于收集农业面源污染径流样品的采样器，其特征
在于，所述的延伸片(7)的高度设置标准为：当外壳(2)与隔板(5)间的开
合角度最大时，延伸片(7)仍处于隔板(5)内。
3.如权利要求2所述的用于收集农业面源污染径流样品的采样器，其特征
在于所述的延伸片(7)包括扇形部(701)和延伸部(702)两部分，扇形部(701)
的扇形圆心为底板(3)及外壳(2)的铰接线与延伸片(7)所在平面的交点，
半径为该圆心到对面外壳(2)侧壁的最短距离，延伸部(702)位于隔板(5)
内部。
4.如权利要求3所述的用于收集农业面源污染径流样品的采样器，其特征在
于所述的限位装置采用无弹性的限位绳(8)，延伸片(7)与外壳(2)内顶部通
过限位绳(8)相连，限位绳(8)长度大于外壳(2)内顶部到凸形密封板(6)
内表面的垂直距离，但其伸展到最大长度时，需保证延伸片(7)与隔板(5)不...

【专利技术属性】
技术研发人员：周柯锦，蒋彩萍，汪小泉，付军，王江飞，薛秀秀，蒲凤莲，常艳春，马晓雁，
申请(专利权)人：浙江省环境监测中心，
类型：新型
国别省市：浙江;33