本实用新型专利技术涉及一种可调控的人工模拟降雨装置，属人工降雨技术领域。本实用新型专利技术包括升降系统、降雨系统、控制系统和供水系统；升降系统有四套，此四套升降系统组成所述装置的四个支撑脚，降雨系统由降雨杆组成，控制系统包括两个步进电机链轮、两个步进电机、调节降雨角度链条、太阳能电池板、调节降雨角度链轮、降雨角度末端控制器、降雨密度末端控制器、调节降雨密度链条、压轮座、压轮、调节降雨密度链轮。本实用新型专利技术安装方便，能随时改变降雨密度和雨滴下落角度，降雨均匀性好，能较好的模拟不同地区不同气候条件下的自然降雨，对多变降雨条件下的水土流失的研究具有很好的效果。
【技术实现步骤摘要】
—种可调控的人工模拟降雨装置
本技术涉及一种可调控的人工模拟降雨装置，属于人工降雨
，尤其适合不同地区不同气候条件下水土流失量数据采集的人工模拟降雨装置。
技术介绍
我国是世界上水土流失最严重的国家之一，全国各地都有土壤侵蚀，尤其是西北的黄土、南方的红壤和东北的黑土水土流失最为强烈。水土流失危及到农业发展、社会稳定、国家安全和社会的可持续发展，研究水土流失具有很重要的意义。 水土流失按照动力分类，可分为水力侵蚀、重力侵蚀和风力侵蚀三种类型，对于我们国家来说，山区、丘陵和坡地比较多，这些地区土壤水力侵蚀最容易。研究表明，如果采用自然降雨的方法采集水土流失量，然后再将所得数据进行整理和汇总，整个周期比较长，费时费力，在现实生活中不容易实现，且我们国家气候类型复杂多变，大陆性季风气候显著，使得各个地区降雨量、降雨周期、降雨强度、降雨密度各不相同，同时各个地区的土壤的物化性质各不相同，导致各个地区水土流失量在不同的降雨条件下各不不相同。为了高效率的、系统的、全面的对我们国家不同地区的不同性质的土壤在不同降雨条件下水土流失量进行研究，需要设计出能够采集不同地区不同土壤在不同降雨条件的水土流失量的人工模拟降雨装置。 目前，涉及人工降雨装置的相关专利有:一种降雨调控实验研究装置及实验方法(20051002740.6)和一种人工模拟降雨装置(200910021960.5)等提供了水土流失量测定的装置和方法，其中一种降雨调控实验研究装置及实验方法(20051002740.6)，虽然提供了一种结构简单，使用方便的降雨调控实验研究装置，但该装置中降雨发生装置结构简单，模拟降雨的雨滴均匀度和降雨强度不能实时调控，且只能在实验室中进行实验，受雨装置中的土壤是在实验室外采集得到的，对土壤的本身原始结构造成一定程度的破坏，实验结论不够准确。一种人工模拟降雨装置(200910021960.5)虽然能适应较大范围的坡度，可调降雨高度，可调节降雨小区面积大小，但是该装置仅仅能够保证降雨的均匀性，不能进行降雨密度的实时调控，不能够模拟不同地区不同气候条件下的自然降雨，且装置结构不能调节降雨角度(如风对降雨的影响)，只能模拟部分地区少风条件下的自然降雨，不能模拟多风条件下的自然降雨，适用性比较差。其它涉及人工模拟降雨装置的相关专利有:人工降雨径流小区流量和泥沙含量的测量方法和控制系统(201010546685.1)、人工降雨条件下生物滞留元水质水量模拟研究的试验装置(201010134691.6)、人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统(201210217322.2)、一种无人机人工降雨中使用的催化焰条点火装置(201010183951.9)等，但这些装置和方法通用性比较差，有的装置体积比较大，只能满足实验室小范围的实验或演示，有的只能在平地上进行试验，有的只能进行降雨强度调节，而没有出现既能满足在实验室、室外都能进行实验的，同时又能模拟不同地区不同的降雨密度和降雨强度的可调控人工模拟降雨装置，也没用出现能够模拟在风力作用下降雨的人工模拟降雨装置，而且没有出现以太阳能作为动力源的人工模拟降雨装置。
技术实现思路
为了解决上述
技术介绍
中提到的问题，提供一种可调控的人工模拟降雨装置，该装置可折叠减小体积，便于运输，装置能满足实验室等小范围的模拟降雨，同时也可以实现模拟人工降雨，可以随时改变降雨密度和降雨角度。能较好的模拟不同地区不同气候条件下的自然降雨，能较好的模拟不同地区不同气候条件下的自然降雨，对多变降雨条件下的水土流失的研究具有很好的效果。装置同时采用太阳能提供电源，低碳环保。 本技术技术方案是:一种可调控的人工模拟降雨装置，包括升降系统、降雨系统、控制系统和供水系统； 所述升降系统有四套，此四套升降系统组成所述可调控的人工模拟降雨装置的四个支撑脚，四套升降系统的结构完全相同，每套升降系统包括坡地定位销1、液压脚踏板2、液压装置3、行走轮4、卸压阀5、液压管道6、主支撑杆7、液压升降装置8、副支撑杆9、升降杆10、定位孔11、顶端支撑架12 ;所述坡地定位销I安装在行走轮4底部，行走轮4安装在主支撑杆7下部，主支撑杆7安装在液压升降装置8下部，主支撑杆7为不可伸缩杆，液压脚踏板2安装在液压装置3上，液压脚踏板2可上下往复运动用于将运动传递给液压装置3，液压装置3上设有卸压阀5，液压装置3与液压升降装置8通过液压管道6相连接，升降杆10安装在液压升降装置8上部，升降杆10可在液压升降装置8作用下下伸长和缩短，顶端支撑架12的四个角上均设有定位孔11，顶端支撑架12与升降杆10通过顶端支撑架12上的定位孔11和升降杆10上的升降杆凸台44配合相连接；此四套升降系统上的副支撑杆9有四根，四根副支撑杆9的一端均分别安装在四套升降系统中的液压升降装置8上，另一端均与顶端支撑架12连接； 所述降雨系统由降雨杆组成，降雨杆的数量根据需要调整，降雨杆包括密度调节轴17、密度调节轴顶盖19、顶端集水盒20、密度调节轴底盖21、降雨头22 ;其中密度调节轴顶盖19和密度调节轴底盖21通过螺栓紧固件42来连接，密度调节轴17安装在密度调节轴顶盖19和密度调节轴底盖21内部，密度调节轴17 —端为密度调节链轮轴40，密度调节轴17的两端均安装在顶端支撑架12上，降雨头22安装在密度调节轴底盖21上的降雨头安装孔43内，密度调节轴17在外圆周面上开有若干径向贯穿的水流通道41，顶端集水盒20安装在密度调节轴顶盖19上，水流通道41 一端与顶端集水盒20连通，水流通道41另一端与降雨头22连通，降雨头22的数量与密度调节轴底盖21上的水流通道41数量相同，密度调节轴顶盖19上设有可调单向阀安装孔39 ； 所述控制系统包括步进电机链轮I 13、步进电机I 14、调节降雨角度链条15、太阳能电池板16、调节降雨角度链轮18、降雨角度末端控制器25、降雨密度末端控制器26、步进电机II 27、步进电机链轮II 28、调节降雨密度链条29、压轮座30、压轮31、调节降雨密度链轮32 ;其中太阳能电池板16安装在顶端支撑架12上，步进电机I 14与太阳能电池板16连接，步进电机I 14安装在顶端支撑架12上，步进电机链轮I 13安装在步进电机I 14上，调节降雨角度链条15 —端安装在步进电机链轮I 13上，另一端安装在调节降雨角度链轮18上，调节降雨角度链轮18安装在连接后的密度调节轴顶盖19和密度调节轴底盖21上，降雨角度末端控制器25与步进电机I 14相连，步进电机II 27与太阳能电池板16连接，步进电机II 27安装在顶端支撑架12上，步进电机链轮II 28安装在步进电机II 27上，调节降雨密度链条29 —端安装在步进电机链轮II 28上，另一端安装在调节降雨密度链轮32上，调节降雨密度链轮32上安装在密度调节轴17上的密度调节链轮轴40上，压轮座30安装在顶端支撑架12上，压轮31 —端安装在压轮座30上，另一端与调节降雨密度链条29相配合，降雨密度末端控制器26与步进电机II 27相连； 所述供水系统包括伸缩软管23、可调单向阀24、调速电机35、液压马达36、输水管37、水箱38 ;可本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可调控的人工模拟降雨装置，其特征在于：包括升降系统、降雨系统、控制系统和供水系统；所述升降系统有四套，此四套升降系统组成所述可调控的人工模拟降雨装置的四个支撑脚，四套升降系统的结构完全相同，每套升降系统包括坡地定位销（1）、液压脚踏板（2）、液压装置（3）、行走轮（4）、卸压阀（5）、液压管道（6）、主支撑杆（7）、液压升降装置（8）、副支撑杆（9）、升降杆（10）、定位孔（11）、顶端支撑架（12）；所述坡地定位销（1）安装在行走轮（4）底部，行走轮（4）安装在主支撑杆（7）下部，主支撑杆（7）安装在液压升降装置（8）下部，主支撑杆（7）为不可伸缩杆，液压脚踏板（2）安装在液压装置（3）上，液压脚踏板（2）可上下往复运动用于将运动传递给液压装置（3），液压装置（3）上设有卸压阀（5），液压装置（3）与液压升降装置（8）通过液压管道（6）相连接，升降杆（10）安装在液压升降装置（8）上部，升降杆（10）可在液压升降装置（8）作用下下伸长和缩短，顶端支撑架（12）的四个角上均设有定位孔（11），顶端支撑架（12）与升降杆（10）通过顶端支撑架（12）上的定位孔（11）和升降杆（10）上的升降杆凸台（44）配合相连接；此四套升降系统上的副支撑杆（9）有四根，四根副支撑杆（9）的一端均分别安装在四套升降系统中的液压升降装置（8）上，另一端均与顶端支撑架（12）连接； 所述降雨系统由降雨杆组成，降雨杆包括密度调节轴（17）、密度调节轴顶盖（19）、顶端集水盒（20）、密度调节轴底盖（21）、降雨头（22）；其中密度调节轴顶盖（19）和密度调节轴底盖（21）通过螺栓紧固件（42）来连接，密度调节轴（17）安装在密度调节轴顶盖（19）和密度调节轴底盖（21）内部，密度调节轴（17）一端为密度调节链轮轴（40），密度调节轴（17）的两端均安装在顶端支撑架（12）上，降雨头（22）安装在密度调节轴底盖（21）上的降雨头安装孔（43）内，密度调节轴（17）在外圆周面上开有若干径向贯穿的水流通道（41），顶端集水盒（20）安装在密度调节轴顶盖（19）上，水流通道（41）一端与顶端集水盒（20）连通，水流通道（41）另一端与降雨头（22）连通，降雨头（22）的数量与密度调节轴底盖（21）上的水流通道（41）数量相同，密度调节轴顶盖（19）上设有可调单向阀安装孔（39）；所述控制系统包括步进电机链轮Ⅰ（13）、步进电机Ⅰ（14）、调节降雨角度链条（15）、太阳能电池板（16）、调节降雨角度链轮（18）、降雨角度末端控制器（25）、降雨密度末端控制器（26）、步进电机Ⅱ（27）、步进电机链轮Ⅱ（28）、调节降雨密度链条（29）、压轮座（30）、压轮（31）、调节降雨密度链轮（32）；其中太阳能电池板（16）安装在顶端支撑架（12）上，步进电机Ⅰ（14）与太阳能电池板（16）连接，步进电机Ⅰ（14）安装在顶端支撑架（12）上，步进电机链轮Ⅰ（13）安装在步进电机Ⅰ（14）上，调节降雨角度链条（15）一端安装在步进电机链轮Ⅰ（13）上，另一端安装在调节降雨角度链轮（18）上，调节降雨角度链轮（18）安装在连接后的密度调节轴顶盖（19）和密度调节轴底盖（21）上，降雨角度末端控制器（25）与步进电机Ⅰ（14）相连，步进电机Ⅱ（27）与太阳能电池板（16）连接，步进电机Ⅱ（27）安装在顶端支撑架（12）上，步进电机链轮Ⅱ（28）安装在步进电机Ⅱ（27）上，调节降雨密度链条（29）一端安装在步进电机链轮Ⅱ（28）上，另一端安装在调节降雨密度链轮（32）上，调节降雨密度链轮（32）上安装在密度调节轴（17）上的密度调节链轮轴（40）上，压轮座（30）安装在顶端支撑架（12）上，压轮（31）一端安装在压轮座（30）上，另一端与调节降雨密度链条（29）相配合，降雨密度末端控制器（26）与步进电机Ⅱ（27）相连；所述供水系统包括伸缩软管（23）、可调单向阀（24）、调速电机（35）、液压马达（36）、输水管（37）、水箱（38）；可调单向阀（24）安装在密度调节轴顶盖（19）上的可调单向阀安装孔（39）内，伸缩软管（23）一端连接可调单向阀（24），另一端连接液压马达（36），液压马达（36）与调速电机（35）连接，输水管（37）一端与液压马达（36）相连，另一端与水箱（38）相连。...
【技术特征摘要】
1.一种可调控的人工模拟降雨装置，其特征在于:包括升降系统、降雨系统、控制系统和供水系统； 所述升降系统有四套，此四套升降系统组成所述可调控的人工模拟降雨装置的四个支撑脚，四套升降系统的结构完全相同，每套升降系统包括坡地定位销(I)、液压脚踏板(2)、液压装置(3)、行走轮(4)、卸压阀(5)、液压管道(6)、主支撑杆(7)、液压升降装置(8)、副支撑杆(9)、升降杆(10)、定位孔(11)、顶端支撑架(12);所述坡地定位销(I)安装在行走轮(4)底部，行走轮(4)安装在主支撑杆(7)下部，主支撑杆(7)安装在液压升降装置(8)下部，主支撑杆(7 )为不可伸缩杆，液压脚踏板(2 )安装在液压装置(3 )上，液压脚踏板(2 )可上下往复运动用于将运动传递给液压装置(3)，液压装置(3)上设有卸压阀(5)，液压装置(3 )与液压升降装置(8 )通过液压管道(6 )相连接，升降杆(10 )安装在液压升降装置(8 )上部，升降杆(10)可在液压升降装置(8)作用下下伸长和缩短，顶端支撑架(12)的四个角上均设有定位孔(11)，顶端支撑架(12)与升降杆(10)通过顶端支撑架(12)上的定位孔(11)和升降杆(10)上的升降杆凸台(44)配合相连接；此四套升降系统上的副支撑杆(9)有四根，四根副支撑杆(9)的一端均分别安装在四套升降系统中的液压升降装置(8)上，另一端均与顶端支撑架(12)连接； 所述降雨系统由降雨杆组成，降雨杆包括密度调节轴(17)、密度调节轴顶盖(19)、顶端集水盒(20)、密度调节轴底盖(21)、降雨头(22);其中密度调节轴顶盖(19)和密度调节轴底盖(21)通过螺栓紧固件(42)来连接，密度调节轴(17)安装在密度调节轴顶盖(19)和密度调节轴底盖(21)内部，密度调节轴(17) —端为密度调节链轮轴(40)，密度调节轴(17)的两端均安装在顶端支撑架(12)上，降雨头(22)安装在密度调节轴底盖(21)上的降雨头安装孔(43)内，密度调节轴(17)在外圆周面上开有若干径向贯穿的水流通道(41)，顶端集水盒(20)安装在密度调节轴顶盖(19)上，水流通道(41) 一端与顶端集水盒(20)连通，水流通道(41)另一端与降雨头(22)连通，降雨头(22)的数量与密度调节轴底盖(21)上的水流通道(41)数量相同，密度调节轴顶盖(19)上设有可调单向阀安装孔(39); 所述控制系统包括步进电机链轮I (13)、步进电机I (14)、调节降雨角度链条(15)、太阳能电池板(16)、调节降雨角度链轮(18)、降雨角度末端控制器(25)、降雨密度末端控制器(26)、步进电机II (27)、步进电机链轮II (28)、调节降雨密度链条(29)、压轮座(30)、压轮(31)、调节降雨密度链轮(32);其中太阳能电池板(16)安装在顶端支撑架(12)上，步进电机I (14)与太阳能电池板(16)连接，步进电机I (14)安装在顶端支撑架(12)上，步进电机链轮I (13)安装在步进电机I (1...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨启良，贾维兵，齐亚峰，王亓剑，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：云南;53
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