一种森林截持降雨量及地表蒸发量检测设备
阅读说明：本技术 一种森林截持降雨量及地表蒸发量检测设备 (Forest interception rainfall and surface evaporation capacity detection equipment ) 是由 王云霓 曹恭祥 张文军 王晓江 梁海荣 弥宏卓 滑永春 张永鑫 桑昊 刘浩 于 2021-07-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种森林截持降雨量及地表蒸发量检测设备,包括支架,其中,所述支架中心可转动地架设有立柱,所述立柱外围沿其长度方向可紧定地套设有多个偏角调整组件,所述偏角调整组件中以立柱为中心对称地设有两条集水槽,所述集水槽与立柱的轴向垂直；所述集水槽为开口面向上的槽体,其一端与偏角调整组件贯通连接；所述支架下方设有多个竖直布置的液压支撑杆,所述液压支撑杆的缸体固定在支架中,所述液压支撑杆的活塞杆末端通过栓接板与地面栓接,所述支架下还设有蒸发检测组件。与现有技术相比,本发明能够收集不同偏角的雨滴进行森林截持降雨量检测,并对森林地表蒸发量一体式检测,从而对森林水文生态环境精确持续检测研究。(The invention discloses a device for detecting rainfall and surface evaporation for forest interception, which comprises a support, wherein an upright post is rotatably erected in the center of the support, a plurality of drift angle adjusting assemblies are tightly sleeved on the periphery of the upright post along the length direction of the upright post, two water collecting grooves are symmetrically arranged in the drift angle adjusting assemblies by taking the upright post as a center, and the water collecting grooves are vertical to the axial direction of the upright post; the water collecting tank is a tank body with an upward opening, and one end of the water collecting tank is communicated with the deflection angle adjusting assembly; the evaporation detection device is characterized in that a plurality of vertically arranged hydraulic support rods are arranged below the support, a cylinder body of each hydraulic support rod is fixed in the support, the tail ends of piston rods of the hydraulic support rods are bolted to the ground through bolting plates, and evaporation detection assemblies are further arranged below the support. Compared with the prior art, the method can collect raindrops with different deflection angles to detect the forest interception rainfall and integrally detect the evaporation capacity of the forest surface, so that the accurate and continuous detection research on the forest hydrological ecological environment is realized.)
技术领域
本发明涉及一种森林水文环境检测设备
技术领域
，具体是一种森林截持降雨量及地表蒸发量检测设备。背景技术
目前在森林生态环境研究分析及森林资源分析研究工作中，降水量和蒸发量是森林水文系统重要的检测指标之一，对森林养护、森林资源开发利用及水土保持等工作具有重要意义。
当前在进行森林环境降水量和蒸发量检测作业中，所使用的降水量检测和蒸发量检测均采用的相互独立的设备进行，虽然可以满足使用的需要，但设备结构复杂，通用性差，且需要两种几两种以上设备同步运行，对设备的供能、检测数据精度均造成了较大的影响，同时在进行降水量检测和蒸发量检测中，树冠对降温和阳光遮挡严重，因此导致对树冠处降水和蒸发量与地表实际降水量及蒸发量存在较大的差异，从而影响了实际检测作业的精度。
现有技术中，通过分别收集树冠上、树冠内、地表的降雨量进行检测对比的方式进行森林截持雨量的检测，但是，在大风的环境下，由于雨滴偏斜，收集的雨量和实际降雨量有较大的误差，并且，由于树冠的遮挡，较茂密的森林里，由于树的遮挡，树冠上、树冠内、地表的风速也不同，进一步增加了收集雨量的误差。
因此，有必要提供一种森林截持降雨量及地表蒸发量检测设备，以解决上述
背景技术
中提出的问题。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种森林截持降雨量及地表蒸发量检测设备，包括支架，其中，所述支架中心可转动地架设有立柱，所述立柱外围沿其长度方向可紧定地套设有多个偏角调整组件，所述偏角调整组件中以立柱为中心对称地设有两条集水槽，所述集水槽与立柱的轴向垂直；
所述集水槽为开口面向上的槽体，其一端与偏角调整组件贯通连接，另一端有端面阻挡；
所述支架下方设有多个竖直布置的液压支撑杆，所述液压支撑杆的缸体固定在支架中，所述液压支撑杆的活塞杆末端通过栓接板与地面栓接，所述支架下还设有蒸发检测组件。
进一步的，作为优选，所述立柱底部固定有转盘，所述转盘与支架可转动地连接，所述转盘通过同步带连接到位于支架一侧的同步轮中，所述同步轮连接到电机的输出轴中，所述电机的机体与支架固定连接。
进一步的，作为优选，所述偏角调整组件包括连接管套，所述连接管套通过紧定螺钉可松紧地套设在立柱外围，所述连接管套为空心的腔体，其垂直于立柱轴向的两端各有一开孔，其开孔中可转动地且贯通地设有转动管，所述转动管的另一端与集水槽的开口端固定且贯通连接；
且，两根所述转动管内的水能够通过连接管套内的腔体共同流出到连接管套一侧的出水口外，每个所述连接管套上的出水口通过软管各连接到固定于支架底部不同的测量管中，且所述测量管内设有液面传感装置。
进一步的，作为优选，所述转动管外围固定套设有一个转环.所述转环朝其径向有伸出的连接柄，且同一个所述连接管套中的连接柄朝向同一方向；
所述连接柄中铰接有连杆，同一连接管套中的两根连杆的另一端共同铰接到升降套筒的侧面，所述升降套筒可滑动地套设在立柱的外围。
进一步的，作为优选，在所述立柱上分布的多个偏角调整组件中，其不同的升降套筒间通过调整拉杆连接，所述调整拉杆能够伸缩调整其长度并紧定；
位于最下方的一个偏角调整组件中，其的升降套筒下方可转动地套设有拨环，所述拨环通过伺服伸缩杆与支架连接，所述伺服伸缩杆的缸体与支架固定连接，所述伺服伸缩杆的活塞杆末端与拨环固定连接。
进一步的，作为优选，所述连接柄中开设有沿转环径向延伸的滑槽，所述滑槽内设有可滑动且可紧定的滑动销钉，所述连杆与所述滑动销钉铰接。
进一步的，作为优选，所述立柱中设有风向风力检测装置，所述风向风力检测装置能够检测环境的风向和风力，并对偏角调整组件中集水槽的偏角和朝向进行反馈调节。
进一步的，作为优选，所述蒸发检测组件包括连接架，所述连接架上方固定在支架底部，其下方固定有挡盖，所述挡盖为下开口的盖体，所述挡盖内的顶部设有吸湿板，所述吸湿板通过重力传感器与挡盖顶部连接。
进一步的，作为优选，所述挡盖顶部开设有通风通，其孔上设有通风板，所述通风板通过升降装置与挡盖顶部连接。
进一步的，作为优选，所述吸湿板内设有加热管，通过加热管能够加热吸湿板使其内的水分蒸发，从而恢复到初始状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中，驱动伺服伸缩杆伸缩能够通过拨环拉动升降套筒滑动，改变其与连接管套间的距离，能够使连杆推拉连接柄，从而使转环带动转动管转动，以调整集水槽的开口面与水平面的偏角，使其能够收集有偏角落下的雨滴，检测效率高，防止由于大风而偏斜的雨滴难以落到集水槽中。
本发明中，通过调整滑动销钉在滑槽中的位置，能够调整连杆与转环的铰接点离转环圆心的距离，从而能够改变升降套筒滑动同样距离时转环旋转不同的角度，以调整不同的偏角调整组件中连接的集水槽在伺服伸缩杆伸缩时旋转角度的比例，使其能够适应不同高度下不同偏角的雨滴。
本发明中，通过液压支撑杆的伸缩能够调整挡盖的高度，当其开口与地面贴合时，地面蒸发的水蒸气被吸湿板吸收而改变吸湿板的重量，通过重力传感器记录的数值能够测出挡盖范围内的地表蒸发量，实现对截持降雨量和对森林地表蒸发量一体式检测，从而达到提高对森林水文生态环境精确持续检测研究的目的。
附图说明
图1为一种森林截持降雨量及地表蒸发量检测设备的结构示意图；
图2为一种森林截持降雨量及地表蒸发量检测设备的偏角调整组件结构示意图；
图3为一种森林截持降雨量及地表蒸发量检测设备的蒸发检测组件结构示意图；
图中：1、支架；2、立柱；3、集水槽；4、偏角调整组件；5、调整拉杆；6、测量管；7、蒸发检测组件；8、转盘；9、同步轮；10、电机；11、同步带；12、液压支撑杆；13、风向风力检测装置；41、连接管套；42、转动管；43、转环；44、连接柄；45、连杆；46、升降套筒；47、拨环；48、伺服伸缩杆；49、出水口；71、连接架；72、挡盖；73、通风板；74、吸湿板；75、加热管；76、升降装置；77、重力传感器。
具体实施方式
请参阅图1，本发明实施例中，一种森林截持降雨量及地表蒸发量检测设备，包括支架1，其中，所述支架1中心可转动地架设有立柱2，所述立柱2外围沿其长度方向可紧定地套设有多个偏角调整组件4，所述偏角调整组件4中以立柱2为中心对称地设有两条集水槽3，所述集水槽3与立柱2的轴向垂直；
所述集水槽3为开口面向上的槽体，其一端与偏角调整组件4贯通连接，另一端有端面；
所述支架1下方设有多个竖直布置的液压支撑杆12，所述液压支撑杆12的缸体固定在支架1中，所述液压支撑杆12的活塞杆末端通过栓接板与地面栓接。
本实施例中，所述立柱2底部固定有转盘8，所述转盘8与支架1可转动地连接，所述转盘8通过同步带11连接到位于支架1一侧的同步轮9中，所述同步轮9连接到电机10的输出轴中，所述电机10的机体与支架1固定连接。
请参阅图2，本实施例中，所述偏角调整组件4包括连接管套41，所述连接管套41通过紧定螺钉可松紧地套设在立柱2外围，所述连接管套41为空心的腔体，其垂直于立柱2轴向的两端各有一开孔，其开孔中可转动地且贯通地设有转动管42，所述转动管42的另一端与集水槽3的开口端固定且贯通连接；
且，两根所述转动管42内的水能够通过连接管套41内的腔体共同流出到连接管套41一侧的出水口49外，每个所述连接管套41上的出水口49通过软管各连接到固定于支架1底部不同的测量管6中，且所述测量管6内设有液面传感装置。
本实施例中，所述转动管42外围固定套设有一个转环43.所述转环43朝其径向有伸出的连接柄44，且同一个所述连接管套41中的连接柄44朝向同一方向；
所述连接柄44中铰接有连杆45，同一连接管套41中的两根连杆45的另一端共同铰接到升降套筒46的侧面，所述升降套筒46可滑动地套设在立柱2的外围；
也就是说，通过滑动升降套筒46改变其与连接管套41间的距离，能够使连杆45推拉连接柄44，从而使转环43带动转动管42转动，以调整集水槽3的开口面与水平面的偏角，使其能够收集有偏角落下的雨滴。
本实施例中，在所述立柱2上分布的多个偏角调整组件4中，其不同的升降套筒46间通过调整拉杆5连接，所述调整拉杆5能够伸缩调整其长度并紧定；
位于最下方的一个偏角调整组件4中，其的升降套筒46下方可转动地套设有拨环47，所述拨环47通过伺服伸缩杆48与支架1连接，所述伺服伸缩杆48的缸体与支架1固定连接，所述伺服伸缩杆48的活塞杆末端与拨环47固定连接；
驱动伺服伸缩杆48伸缩能够通过拨环47拉动升降套筒46滑动，并且通过调整拉杆5能够同步拉动每个偏角调整组件4中的升降套筒46，从而同步调整所有集水槽3的偏角。
本实施例中，所述连接柄44中开设有沿转环43径向延伸的滑槽，所述滑槽内设有可滑动且可紧定的滑动销钉，所述连杆45与所述滑动销钉铰接；
也就是说，通过调整滑动销钉在滑槽中的位置，能够调整连杆45与转环43的铰接点离转环43圆心的距离，从而能够改变升降套筒46滑动同样距离时转环43旋转不同的角度，以调整不同的偏角调整组件4中连接的集水槽3在伺服伸缩杆48伸缩时旋转角度的比例，使其能够适应不同高度下不同偏角的雨滴。
本实施例中，所述立柱2中设有风向风力检测装置13，所述风向风力检测装置13能够检测环境的风向和风力，并对偏角调整组件4中集水槽3的偏角和朝向进行反馈调节。
请参阅图3，本实施例中，所述蒸发检测组件7包括连接架71，所述连接架71上方固定在支架1底部，其下方固定有挡盖72，所述挡盖72为下开口的盖体，所述挡盖72内的顶部设有吸湿板74，所述吸湿板74通过重力传感器77与挡盖72顶部连接；
通过液压支撑杆12的伸缩能够调整挡盖72的高度，当其开口与地面贴合时，地面蒸发的水蒸气被吸湿板74吸收而改变吸湿板74的重量，通过重力传感器77记录的数值能够测出挡盖72范围内的地表蒸发量。
本实施例中，所述挡盖72顶部开设有通风通，其孔上设有通风板73，所述通风板73通过升降装置76与挡盖72顶部连接；
通过调整升降装置76升降通风板73，能够使挡盖72顶部的开闭，从而使吸湿板74的水分能够蒸发。
本实施例中，所述吸湿板74内设有加热管75，通过加热管75能够加热吸湿板74使其内的水分蒸发，从而恢复到初始状态。
具体实施时，首先，将支架1移动到森林中的指定位置，并调整液压支撑杆12使其水平，且液压支撑杆12的活塞杆末端通过栓接板与地面栓接，并且立柱2还能够通过拉绳、支杆等与树干连接，增加其稳定性；
滑动偏角调整组件4使其在立柱2的合适位置分布并紧定，使其上连接的集水槽3在森林中垂直分布，并对调整拉杆5的长度进行紧定；其中，至少一对集水槽3位于树冠上端面，至少一对集水槽3位于树冠内，至少一对集水槽3位于树冠下方及地表上方位置；
在进行检测作业时，根据风向风力检测装置13检测的风向和风力，对偏角调整组件4中集水槽3的偏角和朝向进行反馈调节，使集水槽3的轴向垂直于风力方向，且根据风力大小使集水槽3的开口面朝雨滴落下垂直方向偏转，其具体调节方式为：
通过电机10驱动同步轮9，使同步带11驱动转盘8转动，从而使立柱2转动，使集水槽3的轴向垂直于风力方向；
驱动伺服伸缩杆48伸缩，使拨环47拉动升降套筒46滑动，并且通过调整拉杆5能够同步拉动每个偏角调整组件4中的升降套筒46；
当升降套筒46改变其与连接管套41间的距离，能够使连杆45推拉连接柄44，从而使转环43带动转动管42转动，以调整集水槽3的开口面与水平面的偏角，使集水槽3的开口面朝雨滴落下垂直方向偏转，能够更高效地收集有偏角落下的雨滴；
其中，通过调整滑动销钉在滑槽中的位置，能够调整连杆45与转环43的铰接点离转环43圆心的距离，从而能够改变升降套筒46滑动同样距离时转环43旋转不同的角度，以调整不同的偏角调整组件4中连接的集水槽3在伺服伸缩杆48伸缩时旋转角度的比例，使其能够适应不同高度下不同偏角的雨滴；
降雨首先直接降落到树冠上端面的集水槽3中进行收集、然后降雨通过树冠表层截持后落入到树冠内的集水槽3中进行收集、最后通过树冠整体截持的剩余降雨落入到冠下方及地表上方位置的集水槽3中进行收集，并分别流到不同的测量管6中检测其降雨量，从而达到在降雨发生时对森林不同垂直位置降水量进行综合检测的目的；
检测地表蒸发量时，通过液压支撑杆12的伸缩能够调整挡盖72的高度，当其开口与地面贴合时，地面蒸发的水蒸气被吸湿板74吸收而改变吸湿板74的重量，通过重力传感器77记录的数值能够测出挡盖72范围内的地表蒸发量；
检测地表蒸发量完成后，通过调整升降装置76升起通风板73，能够使挡盖72顶部的打开，并通过加热管75加热吸湿板74，从而使吸湿板74的水分能够蒸发，从而恢复到初始状态；
本发明检测效率高，通用型好，精度高，可有效满足对不同高度及密度的森林环境进行的森林截持雨量进行连续且精确检测，同时实现对森林地表蒸发量进行精检测，实现连续对森林地区自然降水量、森林树冠对降水截持雨量及森林地表蒸发量等森林水资源循环系统全面精确检测，从而达到提高对森林水文生态环境精确持续检测研究的目的。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：具有功能分子的光学器件