本發(fā)明涉及氣象監(jiān)測設備技術領域，具體說是一種大氣降露水采集裝置。

背景技術：

自然界的露水分為兩類，一種是土壤—植物—大氣系統(tǒng)水分循環(huán)的再分配水或土壤蒸餾，另一種為大氣降露水，是由空氣中所含水汽的過飽和部分遇冷在地面或地物表面上凝結(jié)而成，通過地面長波輻射的影響使溫度降低至露點以下，一般情況下降溫范圍不超過10℃。空氣中的相對濕度（rh）足夠高（一般rh>70％），同時晴朗的天氣以及弱風是大氣降露水形成的必要條件。

大氣降露水其在本質(zhì)上是蒸餾水，因此在沒有外界的影響下，露水是不含陰、陽離子、金屬離子以及細菌，除非露水在形成過程中吸收溶解周圍大氣中的氣體或被基底捕獲到的氣溶膠成分，如露水的酸度來自co2吸收或是液滴增長時溶解的酸性氣溶膠。研究表明露水的酸堿度取決于凝結(jié)的體積與土壤、塵埃溶解的時間，較大體積的露水顆粒則相應的需要較長的凝結(jié)時間，因此與co2、酸性氣體的接觸時間將越長，ph值越趨近于co2的溶解平衡常數(shù)（ph=5.6）。除此之外，較長的凝結(jié)時間會導致固態(tài)堿性物質(zhì)將被稀釋的越多，從而導致露水的ph更偏于酸性。

與在高空中形成的雨水不同的是，大氣降露水凝結(jié)在較低的地表，其形成過程限制在近地面的空氣層中，而近地層是當?shù)匚廴疚锱欧诺闹饕獏^(qū)域，露水中的污染物濃度明顯高于降雨中的量，其化學分析也更加精確。在各類大氣濕沉降中，露水的形成具有不確定性且形成量極少，因此對其采集一直比較困難，此外批量采集大氣降露水進行物、化實驗分析，將其結(jié)果作為大氣環(huán)境污染指示劑，對采集的要求更高，目前尚無成本低、誤差小、采集效率高且操作簡便的大氣濕沉降采集裝置。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種大氣降露水采集裝置。

通常凝露現(xiàn)象一般出現(xiàn)在夜間反氣旋天氣條件下，凝露基底由于地面向上長波輻射的冷卻作用，其表面溫度低于露點溫度，凝露形成達到平衡凝結(jié)潛能。反氣旋天氣條件下白天與夜間地面熱量平衡結(jié)構(gòu)中有太陽輻射ia、大氣向下長波輻射alr、熱傳遞h、潛伏熱le以及地面長波輻射glr。僅管在白天有很強的熱傳遞h，潛伏熱le，地面長波輻射glr的冷卻效應，因為吸收太陽輻射的熱量ia強度大，著于高于其余的熱量通量共同作用達到的補償冷卻效果，凝露現(xiàn)象無法形成；而在夜間即使存在感熱、潛熱以及大氣向下長波輻射共同補償冷卻效果，由于較強的地面向上長波輻射的冷卻作用，整體仍是負輻射能量平衡，因此在夜間有露水的形成的可能。另一方面由于夜間地面的向上長波輻射對非地表露水凝結(jié)面有著較強的加熱升溫作用，而露水的形成一個重要條件就是凝結(jié)面的溫度低于露點溫度，因此隔絕掉地面向上長波輻射，以及選擇合適的露水凝結(jié)面是露水采集裝置的設計的重要環(huán)節(jié)。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種大氣降露水采集裝置，其特征在于，該裝置包括支架、露水凝結(jié)生成板、露水引流管和露水收集容器，所述露水凝結(jié)生成板為平板型聚乙烯泡沫板，呈傾斜狀固定于所述支架上，所述露水凝結(jié)生成板與水平面的傾斜度為20°～40°，所述露水引流管傾斜設置于所述露水凝結(jié)生成板最低邊的下方，所述露水收集容器用于收集所述露水引流管中的露水，所述露水凝結(jié)生成板上表面覆蓋有一層聚四氟乙烯薄膜，所述聚四氟乙烯薄膜下端延伸至所述露水引流管的內(nèi)側(cè)。其中聚乙烯泡沫板起到隔絕夜間地面向上長波輻射加熱的效果，最上層的聚四氟乙烯薄膜，作為露水的凝結(jié)接觸面，通過露水引流管使收集面板上的露水匯集到露水收集容器中采樣。該裝置根據(jù)隔絕夜間地面長波輻射向上的加熱作用來使凝結(jié)面板降溫，達到露點溫度以下的原理，從而促進聚四氟乙烯面板上露水的凝結(jié)形成。

本發(fā)明進一步的設計方案中，上述露水凝結(jié)生成板與水平面的傾斜度為30°。

本發(fā)明進一步的設計方案中，在所述露水凝結(jié)生成板（2）的上部、中部和下部區(qū)域還分別設有溫度探頭（10），用來檢測所述露水凝結(jié)生成板（2）不同高度處溫度變化的差異。

本發(fā)明進一步的設計方案中，上述露水凝結(jié)生成板在所述聚乙烯泡沫板下面還設有木質(zhì)板層。

本發(fā)明進一步的設計方案中，還包括敞口漏斗和升降臺，所述露水收集容器放置于所述升降臺上，所述敞口漏斗置于所述露水收集容器的瓶口處便于露水的承接和收集。

本發(fā)明進一步的設計方案中，上述支架為不銹鋼支架，所述支架上設有一組引流管安裝孔，用于固定安裝所述露水引流管以及調(diào)整所述露水引流管安裝位置及傾斜角度。

本發(fā)明進一步的設計方案中，上述露水引流管為聚四氟乙烯材質(zhì)，通過一端固定有滑動嵌片的不銹鋼管安裝在所述支架上。

本發(fā)明具有以下突出的有益效果：

本發(fā)明的大氣降露水采集裝置，構(gòu)造新穎，穩(wěn)定性好，制作簡便、成本低，采用白天與夜間地面熱量平衡、輻射平衡的原理制作，保證露水收集的可靠性，在裝置制作上采用聚乙烯泡沫與聚四氟乙烯有效隔絕地面的長波輻射加熱，保證了凝結(jié)面露水形成的有效性，通過可靠的容器迅速收集凝結(jié)匯聚的露水，很好的收集露水樣品，其分析結(jié)果為大氣環(huán)境污染提高可靠的數(shù)據(jù)支持。

附圖說明

圖1是實施例中大氣降露水采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是實施例中大氣降露水采集裝置的采集面板側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是實施例中大氣降露水采集裝置的露水引流管安裝部件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1-支架，2-露水凝結(jié)生成板，3-露水引流管，4-露水收集容器，5-聚四氟乙烯薄膜，6-木質(zhì)板層，7-敞口漏斗，8-升降臺，9-引流管安裝孔，10-溫度探頭，11-滑動嵌片，12-不銹鋼管。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。

實施例

參見附圖1-3，一種大氣降露水采集裝置，包括支架1、露水凝結(jié)生成板2、露水引流管3、露水收集容器4和溫度記錄儀，露水凝結(jié)生成板2為平板型聚乙烯泡沫板，尺寸為1×1m²，呈傾斜狀固定于支架1上，露水凝結(jié)生成板2與水平面的傾斜度為30°，研究表明與水平面呈30°角最有利于露滴在重力的作用下流落。露水引流管3傾斜設置于露水凝結(jié)生成板2最低邊的下方，露水收集容器4用于收集露水引流管3中的露水，露水凝結(jié)生成板2上表面覆蓋有一層聚四氟乙烯薄膜5(含4%baso4和tio2)，這種材質(zhì)不但有利于露水的生成與凝結(jié)，其抗氧化防腐蝕效果也很好，薄膜的寬度與面板寬度一致，聚四氟乙烯薄膜5下端延伸至露水引流管3的內(nèi)側(cè)。在聚乙烯泡沫板下面還設有木質(zhì)板層6，方便安裝在支架1上，露水凝結(jié)生成板2與上面的聚四氟乙烯薄膜5和下面的木質(zhì)板層6構(gòu)成整個采集面板。在采集面板的上部、中部和下部區(qū)域還分別設有溫度探頭10，用來檢測采集面板不同高度處溫度變化的差異。溫度探頭10與溫度記錄儀連接，本實施例中溫度記錄儀型號為ssn-11e，置于收集面板上的溫度探頭10探測露水生成時的溫度變化，溫度記錄儀通過usb接口連接計算機，采用dgraph分析軟件設置時間分辨率、下載溫度數(shù)據(jù)以及顯示數(shù)據(jù)曲線。該裝置還包括敞口漏斗7和升降臺8，露水收集容器4放置于升降臺8上，敞口漏斗7置于露水收集容器4的瓶口處便于露水的承接和收集。整個裝置保證露水高效率的自然凝結(jié)生成，且最大程度無污染被收集到。

支架1為不銹鋼支架1，支架1上設有一組兩排豎式引流管安裝孔9，用于固定安裝露水引流管3以及調(diào)整露水引流管3安裝位置及傾斜角度。露水引流管3為聚四氟乙烯材質(zhì)，通過一端固定有滑動嵌片11的不銹鋼管12安裝在支架1上。不銹鋼管12可以隨著嵌片的滑動調(diào)節(jié)距離，不銹鋼管12的直徑與支架1上鏤空的一組圓形引流管安裝孔9大小吻合均為5cm，兩者緊密契合，保證露水引流管3與支架1緊密固定，選用支架1兩側(cè)不同高度的引流管安裝孔9可以將引流管調(diào)整至不同角度的傾斜角度，便于露水匯集。

露水收集前將裝置放置戶外，并用去離子水清洗聚四氟乙烯薄膜6并擦干，第一天日落前進行露水收集，第二天日出前收集結(jié)束。

以上是本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明技術方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本發(fā)明技術方案的范圍時，均屬于本發(fā)明的保護范圍。