一种强降雨地表含水量预警监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种强降雨地表含水量预警监测装置，包括工作筒和其顶端的称重组件；包括驱动组件，所述驱动组件位于工作筒的内部且与称重组件传动连接；包括传动组件，所述传动组件位于工作筒内部的底端且与工作筒的内壁固定连接；包括加热模块，所述加热模块安装于工作筒的内壁且与传动组件电性连接

【技术实现步骤摘要】
一种强降雨地表含水量预警监测装置


[0001]本专利技术涉及地质监测
，具体为一种强降雨地表含水量预警监测装置
。

技术介绍

[0002]地表含水量是指存在于地壳表面，暴露于大气的水，是河流
、
冰川
、
湖泊
、
沼泽四种水体的总称，它是人类生活用水的重要来源之一，也是各国水资源的主要组成部分
。
地表含水量通常用土壤湿度来表现，土壤湿度指的是土壤的干湿程度，即土壤的实际含水量，可用土壤含水量占烘干土重的百分数表示：土壤含水量＝水分重
/
烘干土重
×
100
％
。
[0003]相同降雨历时下，同一土层深度的土壤含水量达到最大值的时间随着降雨强度增加而减少；降雨对表层土壤含水量的影响程度更加明显，而深层土壤含水量则相对稳定
。
不同降雨量对土壤入渗深度也不同，小雨可以渗入到
10cm
，中雨可以入渗
40cm
，大雨则可以渗入到
100cm
及以下；在雨水入渗的过程中，深层土壤含水量呈现“滞后效应”；当降雨量达到中雨及以上时，土壤含水量达到最大值后会出现“平台期”。
强降雨时地表土壤的含水量迅速增加，含水量的上升速率大于下渗的速率，当超过土壤的最大饱和水量后，土壤的固有结构发生改变，此时容易引发洪涝灾害
。
[0004]现有测算地表含水量通常采用烘干法，通过取样干燥后对其进行称重测算，烘干法相较于其他方法来说成本低廉，但步骤较为繁琐且不具备实时监测预警的能力
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种强降雨地表含水量预警监测装置，具备实时监测预警的优点，解决了
技术介绍
中提出的问题
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种强降雨地表含水量预警监测装置，包括工作筒和其顶端的称重组件，所述称重组件贯穿并活动连接于工作筒的内部；包括驱动组件，所述驱动组件位于工作筒的内部且与称重组件传动连接；包括传动组件，所述传动组件位于工作筒内部的底端且与工作筒的内壁固定连接；包括加热模块，所述加热模块安装于工作筒的内壁且与传动组件电性连接
。
[0007]优选的，所述工作筒包括有接地板，所述接地板固定连接于工作筒的上表面，所述工作筒的内部通过接地板处于密封状态，所述工作筒的中部开设有交换孔一，所述工作筒的内部通过交换孔一与外界环境连通，所述工作筒内壁与交换孔一对应位置与驱动组件活动连接
。
[0008]优选的，所述驱动组件包括活动腔，所述活动腔位于工作筒的内部且与工作筒活动连接，所述活动腔的四周开设有交换孔二，所述交换孔二与交换孔一规格相同且处于同一水平高度，所述活动腔的顶端固定连接有限位板，所述限位板的内部开设有限位槽，所述活动腔的顶端固定连接有密封板，所述密封板的底端与限位槽的外壁固定连接且密封板远离限位槽的一端与工作筒的内壁紧密贴合，所述活动腔内部的底端固定连接有弹力绳且弹力绳初始为紧绷状态，所述活动腔底端的外壁固定连接有连接杆
。
[0009]优选的，所述称重组件包括压力表，所述压力表位于接地板的正上方，所述压力表的底端固定连接有异形连杆，所述异形连杆的底端贯穿接地板并活动连接于工作筒的内部，所述异形连杆的底端通过销轴转动连接有传动件，所述传动件的一端被贯穿且固定连接于弹力绳远离活动腔的一端，所述异形连杆的外壁套接有压力弹簧，所述压力弹簧的顶端与压力表的底端固定连接，所述压力弹簧的底端与接地板的顶端固定连接
。
[0010]优选的，所述传动组件包括固定销，所述固定销位于工作筒内部的底端且与工作筒的内壁固定连接，所述固定销轴向中部的外壁转动连接有传动杆一，所述传动杆一外壁的顶端与连接杆的底端固定连接，所述传动杆一远离固定销的一端通过销轴转动连接有传动杆二，所述传动杆二远离传动杆一的一端通过销轴转动连接有敲击块，所述敲击块的外壁套接有限位块，所述限位块远离敲击块一端的外壁与工作筒的内壁固定连接，所述敲击块远离传动杆二的一端固定连接有传动弹簧，所述传动弹簧远离敲击块的一端与工作筒的内壁固定连接
。
[0011]优选的，加热模块包括
100W
电阻丝
、
内置电源以及按压式开关；所述电阻丝均匀环绕分布于工作筒的内壁，所述电阻丝的一端与按压式开关固定连接；所述内置电源的一端与按压式开关固定连接，所述内置电源的另一端与电阻丝固定连接，三者构成一个简单的串联电流回路；所述按压式开关与传动弹簧固定连接，当传动弹簧收缩时挤压按压式开关，从而使得电流回路导通或断开
。
[0012]优选的，所述工作筒的框架结构为伸缩套管结构，可通过调节伸缩套管的对应位置来调整工作筒轴向的行程长度，所述交换孔一和交换孔二的规格大小及初始物理位置均相同，所述交换孔一和交换孔二的表面均覆盖有半透膜，可渗透水分子的同时阻挡固体颗粒
。
[0013]优选的，所述传动件的框架结构为方形条状结构一端伸出扁平状接口且另一端开设有供异形连杆转动的通槽，所述压力表一端的扁平状接口与弹力绳远离活动腔的一端固定连接，所述传动件通槽的外表面覆盖有记忆合金，所述记忆合金被设置为温度达到预设值发生形变
。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0015]1、
本专利技术通过设置驱动组件和称重组件，摆脱了烘干检测过程中的取样环节，从而大大提高了检测效率，通过将装置预埋在检测地点可实现实时监测的功能
。
[0016]2、
本专利技术通过设置传动组件，使得烘干过程中压力表的示数不随着对照样本的重量变化，从而避免因压力表示数跳动导致的误差，进一步精确检测结果
。
附图说明
[0017]图1为本专利技术主体结构示意图；
[0018]图2为本专利技术主体结构剖视图；
[0019]图3为本专利技术工作筒与驱动组件位置关系示意图；
[0020]图4为本专利技术驱动组件剖视图；
[0021]图5为本专利技术驱动组件与称重组件位置关系示意图；
[0022]图6为本专利技术称重组件剖视图；
[0023]图7为本专利技术驱动组件与传动组件位置关系示意图；
[0024]图8为本专利技术传动组件剖视图；
[0025]图9为本专利技术整体工作流程图
。
[0026]图中：
1、
工作筒；
11、
接地板；
12、
交换孔一；
2、
活动腔；
21、
交换孔二；
22、
限位板；
23、
限位槽；
24、
密封板；
25、
弹力绳；
26、
连接杆；
3、
压力表；
31、
异形连杆；
32、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种强降雨地表含水量预警监测装置，包括工作筒
(1)
和其顶端的称重组件，其特征在于：所述称重组件贯穿并活动连接于工作筒
(1)
的内部；包括驱动组件，所述驱动组件位于工作筒
(1)
的内部且与称重组件传动连接；包括传动组件，所述传动组件位于工作筒
(1)
内部的底端且与工作筒
(1)
的内壁固定连接；包括加热模块，所述加热模块安装于工作筒
(1)
的内壁且与传动组件电性连接
。2.
根据权利要求1所述的一种强降雨地表含水量预警监测装置，其特征在于：所述工作筒
(1)
包括有接地板
(11)
，所述接地板
(11)
固定连接于工作筒
(1)
的上表面，所述工作筒
(1)
的内部通过接地板
(11)
处于密封状态，所述工作筒
(1)
的中部开设有交换孔一
(12)
，所述工作筒
(1)
的内部通过交换孔一
(12)
与外界环境连通，所述工作筒
(1)
内壁与交换孔一
(12)
对应位置与驱动组件活动连接
。3.
根据权利要求2所述的一种强降雨地表含水量预警监测装置，其特征在于：所述驱动组件包括活动腔
(2)
，所述活动腔
(2)
位于工作筒
(1)
的内部且与工作筒
(1)
活动连接，所述活动腔
(2)
的四周开设有交换孔二
(21)
，所述交换孔二
(21)
与交换孔一
(12)
规格相同且处于同一水平高度，所述活动腔
(2)
的顶端固定连接有限位板
(22)
，所述限位板
(22)
的内部开设有限位槽
(23)
，所述活动腔
(2)
的顶端固定连接有密封板
(24)
，所述密封板
(24)
的底端与限位槽
(23)
的外壁固定连接且密封板
(24)
远离限位槽
(23)
的一端与工作筒
(1)
的内壁紧密贴合，所述活动腔
(2)
内部的底端固定连接有弹力绳
(25)
且弹力绳
(25)
初始为紧绷状态，所述活动腔
(2)
底端的外壁固定连接有连接杆
(26)。4.
根据权利要求3所述的一种强降雨地表含水量预警监测装置，其特征在于：所述称重组件包括压力表
(3)
，所述压力表
(3)
位于接地板
(11)
的正上方，所述压力表
(3)
的底端固定连接有异形连杆
(31)
，所述异形连杆
(31)
的底端贯穿接地板
(11)
并活动连接于工作筒
(1)
的内部，所述异形连杆
(31)
的底端通过销轴转动连接有传动件
(32)
，所述传动件
(32)
的一端被贯穿且固定连接于弹力绳
(25)
远离活动腔
(2)
的一端，所述异形连杆
(31)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李紫晶，韩振华，冯雅茹，纪纲，李凯旋，张燕飞，刘华琳，焦瑞，龙胤慧，梁文涛，张铁军，
申请(专利权)人：水利部牧区水利科学研究所，
类型：发明
国别省市：