CN105277393B - 多参数地表径流采样及测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了多参数地表径流采样及测量装置，涉及环境监测技术领域。该装置由漏斗（1）、采样室（2）、多参数传感器（3）、数据处理器（4）和上位机（5）组成。本发明克服了由于降雨发生时间的不确定性所导致的不能及时采集径流样品，或由于恶劣天气导致人工采样无法顺利进行的问题，实现了径流污染物的自动采样及实时监测，为针对性制定水环境保护最佳管理措施提供科学依据。
Description
技术领域
本发明涉及环境监测技术领域，更具体涉及多参数地表径流采样及测量装置。
背景技术
地表径流携带了大量的泥沙和污染物，是土壤侵蚀和面源污染的重要载体。对地表径流泥沙和污染物进行实时监测，是研究土壤侵蚀规律和面源污染过程的重要手段。目前，对径流中污染物的监测主要采取人工采样和实验室分析相结合的方法，费时费力，且在样品保存过程中可能存在污染和遗漏等问题。由于降雨具有不确定性，且径流中泥沙含量和污染物浓度具有随降雨历时和强度实时变化的特征，因此，传统的采样和测量方法不能满足地表径流的测量需求。
液位传感器和泥沙含量传感器已经较为普遍地应用于地表径流监测中，例如三角堰坡面小区径流流量测量***（CN201110249797）和活插式地表径流测定装置及***（CN201220030903），实现了径流量和泥沙含量的在线监测，但地表径流中污染物指标目前仍采用实验室测量。随着传感器技术的发展，COD、氨氮、硝氮、溶解氧、盐度、比电导、氧化还原电位、浊度和pH等水质指标亦能通过相应的传感器实现实时测量，并被广泛应用于地表水体（如河流、水库和湖泊等）的水质监测。常见的在线监测仪器如YSI ProPlus多参数水质测试仪和HACHHydrolab多参数水质分析仪等。
针对降雨发生时间的不确定性、地表径流量及其污染负荷时空变化大等特点，有必要充分利用现有的在线监测技术，设计一种适用于地表径流的采样装置及测量***，实现径流多参数同步、实时监测。
发明内容
本发明的目的在于，提供多参数地表径流采样及测量装置，该装置结合地表径流特点和现有传感器技术，可实时监测地表径流主要污染物指标，为面源污染研究提供基础数据，并为针对性制定水环境保护最佳管理措施提供科学依据。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
多参数地表径流采样及测量装置由漏斗、采样室、多参数传感器、数据处理器和上位机组成；漏斗上部周围开有分流孔，漏斗的出口处为集流孔，集流孔与采样室的一端连通，采样室为集水器，采样室与集流孔连通处上部2/3设有挡板，下部1/3为过水通道，采样室另一端为出水口，出水口底部设有挡板，挡板高度为采样室高度的1/2，多参数传感器的各传感器均水平放置于采样室1/2高度处，各传感器分别与数据处理器连接，数据处理器与上位机连接。
本发明的优点：
由于降雨发生时间的不确定性往往导致不能及时采集径流样品，或由于恶劣天气导致人工采样无法顺利进行，本发明解决了上述问题、实现了径流污染物的自动采样及实时监测。由于出水口为弧形，使得采样室既具有一定滞水功能，又能防止泥沙淤积，并不妨碍径流的混合和流出。
附图说明
图1为多参数地表径流采样及测量装置的结构示意图。
其中：1为漏斗，11为分流孔，12为集流孔，2为采样室，21为过水通道，22为出水口，3为多参数传感器，4为数据处理器，5为上位机。
图2为多参数传感器在采样室中的示意图。
图3为多参数地表径流采样及测量装置的侧视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的说明：
多参数地表径流采样及测量装置，该装置由漏斗1、采样室2、多参数传感器3、数据处理器4和上位机5组成；漏斗1上部周围开有分流孔11，漏斗1的出口处为集流孔12，集流孔12与采样室2的一端连通，采样室2为集水器，采样室2与集流孔12连通处上部2/3设有挡板，下部1/3为过水通道21，采样室2另一端为出水口22，出水口22底部设有挡板，挡板高度为采样室高度的1/2，多参数传感器3的各传感器均水平放置于采样室1/2高度处，各传感器分别与数据处理器4连接，数据处理器4与上位机5连接。
上述出水口22挡板为弧形。
上述多参数传感器选择性采用可测量COD、氨氮、硝氮、溶解氧、盐度、比电导、氧化还原电位、浊度和pH等指标的传感器。
本发明在测量地表径流时，将多参数地表径流采样及测量装置放置于径流小区卡口或地面径流汇流处，使得径流汇入漏斗1。在径流量较小时，由集流孔12汇集、经过水通道21汇入采样室2，径流在采样室2内混合；当采样室2径流达到传感器3工作所需的最低径流量要求时，数据处理器4发送指令，传感器3开始工作、并将采集信号传输给数据处理器4，数据经数据处理器4读取和计算后传输给上位机5；测量后的径流经出水口22流出。当径流量较大时，多余径流经漏斗1的分流孔12流出，使得采样室2内始终保持传感器监测所需的合适径流量。
Claims (2)
1.多参数地表径流采样及测量装置，其特征在于，该装置由漏斗（1）、采样室（2）、多参数传感器（3）、数据处理器（4）和上位机（5）组成；漏斗（1）上部周围开有分流孔（11），漏斗（1）的出口处为集流孔（12），集流孔（12）与采样室（2）的一端连通，采样室（2）为集水器，采样室（2）与集流孔（12）连通处上部2/3设有挡板，下部1/3为过水通道（21），采样室（2）另一端为出水口（22），出水口（22）底部设有挡板，挡板高度为采样室高度的1/2，多参数传感器（3）的各传感器均水平放置于采样室1/2高度处，各传感器分别与数据处理器（4）连接，数据处理器（4）与上位机（5）连接，所述的出水口（22）挡板为弧形。
2.根据权利要求1所述的多参数地表径流采样及测量装置，其特征在于：所述的多参数传感器采用可测量COD、氨氮、硝氮、溶解氧、盐度、比电导、氧化还原电位、浊度和pH指标的传感器。
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