1.一種基于雨量控制的徑流樣品定時采樣器,其特征在于,包括第一雨水感應器、集水槽、集水槽蓋、雨水擋片、液位控制孔、第二雨水感應器、直流電機、蠕動泵、液位感應器、轉(zhuǎn)盤、步進電機、電路控制單元、硅膠管和采樣器外殼,采樣器外殼頂部設有集水槽,集水槽頂部設有上表面呈排水坡度的集水槽蓋,集水槽側(cè)壁上開設有液位控制孔,集水槽蓋由直流電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn),且集水槽蓋的旋轉(zhuǎn)路徑上設有與電路控制單元相連的第一光電開關(guān)和第二光電開關(guān),分別用于控制集水槽蓋的轉(zhuǎn)動角度;所述的第一雨水感應器設置于采樣器外殼頂部無遮擋區(qū)域;所述的液位控制孔的出水口下方的集水槽側(cè)壁上斜靠有第二雨水感應器;第二雨水感應器頂部設置阻擋雨水直接落入第二雨水感應器的雨水擋片;采樣器外殼內(nèi)設有轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤上周向放置若干水樣收集容器,硅膠管一端的出液口置于采樣器外側(cè)作為徑流樣品入口,另一端穿過蠕動泵后置于水樣收集容器轉(zhuǎn)動路徑的正上方,硅膠管的出液口附近還固定有探測下方水樣收集容器中液位的液位感應器;轉(zhuǎn)盤附近安裝用于檢測取樣管是否準確位于硅膠管出液口下方的第三光電開關(guān);高于取樣管底部一定高度處安裝第四光電開關(guān),用于檢測取樣管中收集液高度;轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)過程中,所述的水樣收集容器逐個切換至硅膠管的出液口下方;所述的第一雨水感應器、集水槽、第二雨水感應器、直流電機、蠕動泵、液位感應器、光電開關(guān)和步進電機均與電路控制單元相連,進行聯(lián)動控制。
2.如權(quán)利要求1所述的基于雨量控制的徑流樣品定時采樣器,其特征在于,所述的水樣收集容器結(jié)構(gòu)為:在轉(zhuǎn)盤上方放置若干個呈環(huán)狀設置且交錯排列的取樣槽和硅膠管滯留液槽,轉(zhuǎn)盤由步進電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn);每個取樣槽和硅膠管滯留液槽中均插有一條敞口的取樣管。
3.如權(quán)利要求2所述的基于雨量控制的徑流樣品定時采樣器,其特征在于,所述的第一光電開關(guān)作為集水槽蓋的完全打開集水槽開口時的限位,第二光電開關(guān)作為集水槽蓋的完全關(guān)閉集水槽開口時的限位。
4.如權(quán)利要求3所述的基于雨量控制的徑流樣品定時采樣器,其特征在于,所述的電路控制單元中采用FX1N-24MT-001型PLC。
5.如權(quán)利要求3所述的基于雨量控制的徑流樣品定時采樣器,其特征在于,所述的電路控制單元包括PLC、隔離開關(guān)(QS)、熔斷器(FU)、啟動按鈕(SB1)、復位按鈕(SB2)、繼電器KA1、繼電器KA2、運行指示燈、報警指示燈M、繼電器KA3、交流轉(zhuǎn)換器電源12V和交流轉(zhuǎn)換器電源24V;外部220V交流電源火線L端通過隔離開關(guān)(QS)和熔斷器(FU)后,分別與PLC的正極L端、交流轉(zhuǎn)換器電源12V的正極、交流轉(zhuǎn)換器電源24V的正極相連;外部220V交流電源零線N端通過隔離開關(guān)(QS)后分別與PLC的零線N端、交流轉(zhuǎn)換器電源12V的零線端、交流轉(zhuǎn)換器電源24V的零線端相連;交流轉(zhuǎn)換器電源12V的正極與第一雨水感應器正極、第二雨水感應器正極、直流電機M一端相連,交流轉(zhuǎn)換器電源12V的零線端與第一雨水感應器負極、第二雨水感應器負極、直流電機M另一端相連,直流電機電極兩端分別通過繼電器KA1、繼電器KA2連接于交流轉(zhuǎn)換器電源12V兩劑上構(gòu)成正反轉(zhuǎn)控制電路;交流轉(zhuǎn)換器電源24V的正極與第一光電開關(guān)、第二光電開關(guān)、第三光電開關(guān)、第四光電開關(guān)的正極相連,交流轉(zhuǎn)換器電源24V的零線端與第一光電開關(guān)、第二光電開關(guān)、第三光電開關(guān)、第四光電開關(guān)的負極相連;第一雨水感應器、第二雨水感應器、第一光電開關(guān)、第二光電開關(guān)、第三光電開關(guān)、第四光電開關(guān)、啟動按鈕(SB1)、復位按鈕(SB2)信號輸出端分別與PLC輸入端口的X0、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7相連,另一端與PLC的COM端相連;PLC輸出端的電源24V分別與步進電機驅(qū)動器DC+、PUL+、dir+端相連,PLC輸出端的COM端、Y0、Y3分別與步進電機驅(qū)動器的DC-、PUL-、dir-相連,繼電器KA1、繼電器KA2、運行指示燈、報警指示燈、蠕動泵M、繼電器KA3一端分別與PLC的輸出端口Y1、Y2、Y4、Y5、Y7、Y8相連,另一端與PLC電源24V相連;步進電機驅(qū)動器與步進電機相連。
6.如權(quán)利要求1所述的基于雨量控制的徑流樣品定時采樣器,其特征在于,所述的集水槽設有可控制開閉的集水槽排水孔。
7.一種利用權(quán)利要求5所述采樣器的采樣方法,其特征在于,首先將該采樣器置于菜地,硅膠管的進水口置于待采集水樣處;閉合隔離開關(guān)(QS),啟動啟動按鈕(SB1),使裝置開始運行;利用第一雨水感應器感應降雨,當感應到降雨發(fā)生時,向電路控制單元發(fā)出信號,由電路控制單元向直流電機發(fā)出指令以控制集水槽臺蓋旋轉(zhuǎn),并完全打開集水槽開口;利用集水槽收集雨水,雨水漫過液位控制孔后,流向第二雨水感應器;雨水感應器感應到溢流出的雨水后,向電路控制單元發(fā)出信號,由電路控制單元控制集水槽蓋復位至完全關(guān)閉集水槽開口;同時,電路控制單元啟動蠕動泵、液位感應器和步進電機開始工作,轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動至初始位置使硅膠管滯留液槽位于硅膠管出液口下方,啟動蠕動泵,硅膠管開始吸取徑流水樣并將其注入出液口下方的取樣管中,排出硅膠管中殘留的水樣;然后再次啟動步進電機,使轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動,切換下一順位的取樣槽至硅膠管出液口下方,啟動蠕動泵進行注液,第四光電開關(guān)檢測到取樣管中收集液達到預設高度時,停止注液;并在預設間隔時間后,再次轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤,切換下一順位的硅膠管滯留液槽位于硅膠管出液口下方,再次啟動蠕動泵,排出硅膠管中殘留的水樣;然后再次切換下一順位的取樣槽至硅膠管出液口下方,采集水樣;不斷重復上述步驟,直至轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動完一圈或采樣器收到關(guān)閉命令,則停止各部件的工作,采樣器關(guān)閉。
8.如權(quán)利要求7所述的采樣方法,其特征在于,在向取樣管中注液的過程中,若第四光電開關(guān)檢測到取樣管中收集液尚未達到預設高度,且液位感應器感應到取樣管中液位不再上升,則向電路控制單元發(fā)送命令,終止采樣;并每隔一定時間,再次啟動蠕動泵采樣,然后檢測取樣管中液位是否升高,當檢測到液位升高時,切換至硅膠管滯留液槽排出滯留液后繼續(xù)采樣。