一种树干径流自动节能检测采集系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种树干径流自动节能检测采集系统。在不锈钢环状圆筒中填入不透水填充物制成环形凹槽，下用固定木板固定，上面加装金属网，环形凹槽内侧树皮涂抹树皮包裹物，环状凹槽的底部出水孔和变径管头连接，变径管头的下端和垂直的PVC管连接，PVC管的下端和90°弯管相连，然后再连接一段水平的PVC管，其后端连接一个90°弯管，90°弯管的下端和软管相连，软管与翻斗式雨量计相连，翻斗式雨量计下接PVC管和三通，打开三通处活动堵头，插入电导率计而实现电导率计的实时测量。本实用新型专利技术测定树干径流实用性高，提高了采集和测量的准确度，解决了长期以来树干茎流观测数据不连续的问题，为树干茎流研究提供可靠的科学数据。

Automatic energy saving detection and collection system for trunk flow

The utility model discloses an automatic energy saving detecting and collecting system for trunk flow. In the annular cylinder filled with impermeable stainless steel filler made of annular grooves, with fixed slats, is installed on the metal net, the annular groove inside the tree bark daub bundle, an annular groove at the bottom of the water outlet hole and the tube head connecting tube, lower head and vertical PVC pipe, PVC pipe is connected with the lower end 90 degree bend, and then connect a horizontal PVC tube, the rear end is connected with a 90 degree elbow, 90 degree elbow and the lower end of the hose connected with the hose, tipping bucket is tipping bucket is connected with the PVC tube and the three, three open activity plug, real-time measurement and meter the conductivity meter insert conductivity. The utility model has the advantages of high practicability determination of stemflow, improve the collection and measurement accuracy, to solve the long stem flow problem of continuous observation data, provide reliable scientific data for stemflow research.

【技术实现步骤摘要】
一种树干径流自动节能检测采集系统
本技术涉及森林水文学、森林生态学领域，特别是一种树干径流自动节能检测采集系统。
技术介绍
树干径流是指林冠截持的降雨经树叶、树枝沿树干流向地面的雨水，在森林水文的各个分量中，树干径流作用只是一个微小的部分，在定量研究中常常被忽视，但树干径流在森林生态系统中的作用却不容忽视。因为树干径流能减少雨滴击溅侵蚀，同时携带淋洗树冠得到的养分直接进入林木根际区，使降水和养分集中于植物茎干附近，影响树干周围的土壤水分、养分含量的吸收及微生物的活动，对促进森林水分和养分再循环和对树木生长起着十分重要的作用。尤其在干旱、半干旱地区，茎流水对于维持树木体内水分平衡，减缓干旱缺水对树木生长造成的影响，提高降水资源的有效利用率具有十分重要的作用。因此，开展树干茎流的相关研究具有重要的森林水文和生态的意义。目前的树干径流液体的采集装置多为径向开口的软体塑料管，使用时需要用铁钉钉在树干上，然后收集液体，这种安装方式会对数目本身造成伤害，且软体塑料管结构不合理，易老化变形，液体收集不充分，导致最终的树干径流量测量结果不够准确。同时，目前的树干径流测定方法多为塑料桶承接法，即是在导流管末端连接一个固定容积的塑料桶，每次降雨后人工去测定桶内水量来计算树干径流，该方法操作繁琐，误差较大，当雨量过大时，容易溢出桶外，而雨量过小时测定误差较大。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述情况提供一种测量，收集树干径流，同时又能保护树木的系统。而且该系统轻巧便捷，省材省料，价格低廉，但效率很高，测量系统全面，可为研究人员从事野外生态水文研究工作提供便利。本技术通过以下技术方案来实现：一种树干径流自动节能检测采集系统，包括树干、金属网、不锈钢环状圆筒、环形凹槽、树皮包裹物、固定木板、变径管头、PVC管、90°弯管、软管、翻斗式雨量计、承物台、三通和集水桶。将不锈钢按照树木的胸径制成不锈钢环状圆筒，将不透水填充物填入其中，制成的两边倾斜角度不同环形凹槽，并且下部用固定木板固定，在上面加装金属网。同时在固定木板以上5cm至金属网以下5cm的树皮涂抹上树皮包裹物。环状凹槽的底部开凿出一出水孔和变径管头连接，变径管头的下端和垂直的PVC管连接，PVC管的下端和90°弯管相连，然后再连接一段水平的PVC管，其后端连接一个90°弯管，90°弯管的下端和一小段软管相连接，实现了树干径流的平稳过渡，避免流量过大垂直撞击翻斗而影响数据采集。经软管流出来的树干径流流入翻斗式雨量计。当翻斗盛满计量所需的水后，自动翻滚，使得废水经过PVC管和三通而进入集水桶内，以备后续水质测定和分析，同时，打开三通处的活动堵头，直接插入电导率计而实现电导率计的实时测量。所述树皮包裹物为丙烯酸防水涂料、聚醋酸乙烯酯和丁苯橡胶乳液中的一种。所述不透水填充物为软石蜡、沥青和橡胶中的一种。本技术的优点和产生的积极效果是:本技术是将不锈钢按照树木的胸径制成不锈钢环状圆筒的，再利用不透水填充物（如软石蜡、沥青、橡胶）填入其中，制成的两边倾斜角度不同环形凹槽，以使树干径流完全地顺着不透水填充物流入到PVC管中，避免了树干径流收集不充分和汇流慢导致挥发的不良影响。不锈钢环状圆筒的上部加装金属网，能避免落叶落入圆筒内而堵住出水孔。在木板固定处以上5cm至金属网以下5cm的树皮涂抹上树皮包裹物具有不透水，干燥，防虫的特点，能实现保护植物自身的生长发育的系统的作用。通过安装多段PVC管和弯管，实现了树干径流的平稳过渡的目的，避免树干径流直接落下而垂直撞击翻斗式雨量计，从而精确了数据采集。同时采用翻斗式雨量计能实现自动的、连续的、精确的树干径流测量，节省人工，也避免了人工测量带来的误差。可以将电导率计直接插入三通处的活动堵头，以实现电导率计的实时测量。通过三通进入集水桶内的树干径流，可以暂时储存，用以测定和分析多种指标参数，为研究该区域的森林水文学、生态学提供科学依据。附图说明图1是本技术的整体结构示意图。图中：1-树干；2-金属网；3-不锈钢环状圆筒；4-环形凹槽；5-树皮包裹物；6-固定木板；7-第一变径管头；8-第一PVC管；9-第一90°弯管；10-第二PVC管；11-第二90°弯管；12-软管；13-翻斗式雨量计；14-第二变径管头；15-第三PVC管；16-第三90°弯管；17-三通；18-活动堵头；19-集水桶；20-承物台。图2是本技术的树干径流收集装置三维结构图示意图。图中：1-树干；3-不锈钢圆筒；4-环形凹槽；21-出水孔。图3是本技术的树干径流过渡装置三维结构示意图。图中：14-第二变径管头；15-第三PVC管；16-第三90°弯管；17-三通；18-活动堵头。具体实施方式下面结合说明书附图，对本技术的技术方案再作进一步的说明。实施例：如图1所示，一种树干径流自动节能检测采集系统，包括树干1、金属网2、不锈钢环状圆筒3、不透水填充物橡胶制成的两边倾斜角度不同环形凹槽4、树皮包裹物5、固定木板6、第一变径管头7、第一PVC管8、第一90°弯管9、第二PVC管10、第二90°弯管11、软管12、翻斗式雨量计13、第二变径管头14、第三PVC管15、第三90°弯管16、三通17、活动堵头18、集水桶19、承物台20和出水孔21，所述树皮包裹物5为丙烯酸防水涂料。选择树冠枝叶结构能代表该片林区平均林冠的样木，测量其胸径。然后预制出两个不锈钢半圆柱体和两个半圆环金属网，两个半圆柱体有以下形状和尺寸：上端敞口，中部挖空，下端开有一个半径为1/2胸径的半圆，底直径和胸径之比为1.6：1，底厚和壁厚均为2mm，高为10cm，两个半圆环金属网的外圆半径和略宽于半圆柱体的底面半径，内圆半径和1/2胸径相等，厚度为1mm，金属网2的密度采用4目，防止树叶和大型虫类堵塞出水孔。选择适当高度安装固定木板6，固定木板6以上5cm至金属网以下5cm的树皮涂抹上树皮包裹物5，在固定木板6之上将两个半圆柱体拼装成一个不锈钢环状圆筒3，向其中填充不透水填充物橡胶制成环形凹槽4，环形凹槽4的最低点和树皮的距离为20mm。在环形凹槽4的底部最低点开凿出一个孔径为20mm的出水孔21。出水孔21和第一变径管头7的上端相连接，第一变径管头7的上、下端的直径分别为20mm、22mm。第一变径管头7的下端和一段长为35cm的第一PVC管8垂直连接，第一PVC管8和第一90°弯管9连接，第一90°弯管9的另一端和一段长为20cm的第二PVC管10水平连接，第二PVC管10另一端和第二90°弯管11连接，在第二90°弯管11的下部加装一根长为3cm的软管12，使得树干径流沿着软管顺利到达翻斗式雨量计13处。翻斗式雨量计13安装在一个高为45cm的承物台20上，承物台20开有一个孔径为22mm的圆孔，用以将翻斗式雨量计13翻滚时的废水导出。在该圆孔下加装第二变径管头14，第二变径管头14下端的直径为22mm；第二变径管头14下连接第三PVC管15，在第三PVC管15下连接第三90°弯管16，然后在第三90°弯管16另一端连接三通17，三通17中轴线到地面的距离为30cm。三通17的水平接口用活动堵头18堵住；向上的接口用纱网盖住，防止蚊虫进入；向下的接口对着集水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种树干径流自动节能检测采集系统，其特征在于树干径流自动节能检测采集系统包括树干(1)、金属网(2)、不锈钢环状圆筒(3)、环形凹槽(4)、树皮包裹物(5)、固定木板(6)、第一变径管头(7)、第一PVC管(8)、第一90°弯管(9)、第二PVC管(10)、第二90°弯管(11)、软管(12)、翻斗式雨量计(13)、第二变径管头(14)、第三PVC管(15)、第三90°弯管(16)、三通(17)、活动堵头(18)、集水桶(19)、承物台(20)和出水孔(21)；在树干(1)上安装固定木板（6），固定木板（6）以上5cm至金属网以下5cm的树皮涂抹上树皮包裹物（5），在固定木板（6）之上将两个半圆柱体拼装成一个不锈钢环状圆筒（3），向其中填充不透水填充物制成环形凹槽（4），在环形凹槽（4）的底部最低点开凿出一个出水孔（21），出水孔（21）和第一变径管头（7）的上端相连接，第一变径管头（7）的下端和第一PVC管（8）垂直连接，第一PVC管(8)和第一90°弯管(9)连接，第一90°弯管(9)的另一端和第二PVC管(10)水平连接，第二PVC管(10)另一端和第二90°弯管(11)连接，在第二90°弯管(11)的下部加装一根软管(12)，软管(12)另一端与翻斗式雨量计(13)连接,翻斗式雨量计(13)安装在承物台(20)上，承物台(20)开有一个圆孔，在该圆孔下加装第二变径管头(14)，第二变径管头(14)下连接第三PVC管(15)，在第三PVC管(15)下连接第三90°弯管(16)，然后在第三90°弯管(16)另一端连接三通(17),三通(17)的水平接口用活动堵头(18)堵住,向下的接口对着集水桶(19)；所述树皮包裹物（5）为丙烯酸防水涂料、聚醋酸乙烯酯和丁苯橡胶乳液中的一种；所述不透水填充物为软石蜡、沥青和橡胶中的一种。...

【技术特征摘要】
1.一种树干径流自动节能检测采集系统，其特征在于树干径流自动节能检测采集系统包括树干(1)、金属网(2)、不锈钢环状圆筒(3)、环形凹槽(4)、树皮包裹物(5)、固定木板(6)、第一变径管头(7)、第一PVC管(8)、第一90°弯管(9)、第二PVC管(10)、第二90°弯管(11)、软管(12)、翻斗式雨量计(13)、第二变径管头(14)、第三PVC管(15)、第三90°弯管(16)、三通(17)、活动堵头(18)、集水桶(19)、承物台(20)和出水孔(21)；在树干(1)上安装固定木板（6），固定木板（6）以上5cm至金属网以下5cm的树皮涂抹上树皮包裹物（5），在固定木板（6）之上将两个半圆柱体拼装成一个不锈钢环状圆筒（3），向其中填充不透水填充物制成环形凹槽（4），在环形凹槽（4）的底部最低点开凿出一个出水孔（21），出水孔（21）和第一变径管头（7）的上端...

【专利技术属性】
技术研发人员：方荣杰，朱晓锋，莫华涛，汪蓬，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：新型
国别省市：广西,45