專利名稱：酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于大氣降水監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀。
技術(shù)背景[0002]大氣降水監(jiān)測(cè)的目的是檢測(cè)降雨(雪)過(guò)程中從大氣沉降到地球表面的沉降物的主要成分和性質(zhì)，為分析大氣污染狀況、提出控制途徑提供所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和資料。酸雨的監(jiān)測(cè)是大氣降水監(jiān)測(cè)的重要工作，酸雨監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括PH值、電導(dǎo)率、酸沉降、降水量等。酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀則是用來(lái)自動(dòng)測(cè)量上述數(shù)據(jù)的儀器。現(xiàn)有的酸雨監(jiān)測(cè)儀器都是將測(cè)量PH值、 電導(dǎo)率、酸沉降、降雨量的裝置簡(jiǎn)單的集成在一起，然后獲得相應(yīng)測(cè)量值，這種儀器不能進(jìn)一步分析酸雨的種類、污染物含量、成分等信息，更不能分析酸雨的危害性，因此無(wú)法直接獲知大氣污染狀況，其功能還有待升級(jí)。在實(shí)際監(jiān)測(cè)過(guò)程中，通常需要由有經(jīng)驗(yàn)的人員根據(jù)上述的數(shù)據(jù)來(lái)分析酸雨類型、成分、含量，以及對(duì)大氣、建筑物、土壤等的污染程度及其他危害，進(jìn)而得出總體的大氣污染狀況，但是不同的人員分析的結(jié)果可能存在較大的差異，這就不利于環(huán)保部門準(zhǔn)確掌握大氣污染狀況、究其根源并及時(shí)提供最佳的控制措施。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，不僅可以自動(dòng)測(cè)出降水的PH 值、電導(dǎo)率、降水量，還可進(jìn)一步分析出降水中的主要成分、含量以及危害性及主要產(chǎn)生原因等信息，使環(huán)保部門快速準(zhǔn)確的獲知大氣污染狀況，避免由于不同人員分析的結(jié)果不同而不易提供控制措施的問題。[0004]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，包括用于盛接降水的采集裝置，與所述采集裝置相連接且具有保溫、加熱功能的盛水裝置，以及用于測(cè)量降水量的融雪型雨量計(jì)，[0005]還包括電導(dǎo)率電極和PH電極，所述電導(dǎo)率電極和PH電極的檢測(cè)端伸入所述盛水裝置內(nèi)；[0006]還包括一電氣箱，所述電氣箱內(nèi)設(shè)有與所述雨量計(jì)、PH電極和電導(dǎo)率電極相連接， 且可處理所述雨量計(jì)、PH電極和電導(dǎo)率電極傳來(lái)的電信號(hào)以獲得降水量、PH值、電導(dǎo)率數(shù)據(jù)、并基于所述數(shù)據(jù)分析大氣污染狀況及酸雨產(chǎn)生原因的電路主板。[0007]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案[0008]所述電路主板設(shè)有用于輸出測(cè)量數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)通訊接口。[0009]所述電路主板采用32位ARM微處理器及嵌入式實(shí)時(shí)uC/OS操作系統(tǒng)。[0010]該酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀還包括與所述電路主板相連接的降雨、雪感應(yīng)器。[0011]所述盛水裝置包括一盛水容器和安裝于所述盛水容器外壁的第一加熱器，所述第一加熱器與所述電路主板相連接。[0012]所述融雪型雨量計(jì)設(shè)有第二加熱器，所述第二加熱器與所述電路主板相連接。[0013]所述電氣箱內(nèi)還設(shè)有與所述電路主板相連接、用于向所述電路主板發(fā)送開使加熱或停止加熱信號(hào)的溫控保險(xiǎn)裝置。所述電氣箱的外殼上安裝有與所述電路主板相連接、用于顯示測(cè)量數(shù)據(jù)的液晶顯示屏。所述盛水裝置的底部設(shè)有第一排水口，所述第一排水口外接有第一排水管，所述第一排水管設(shè)有與所述電路主板相連接的電控閥。所述雨量計(jì)的底部設(shè)有第二排水口，所述第二排水口外接有第二排水管。本實(shí)用新型中的雨量計(jì)、PH電極、電導(dǎo)率電極等裝置均與一具有強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理和分析功能的電路主板相連接，將電信號(hào)傳輸給該電路主板，電路主板對(duì)該信號(hào)進(jìn)行處理、運(yùn)算以獲得酸雨的主要類型、成分、含量及危害性等有關(guān)大氣污染狀況的信息，使環(huán)保部門可以直接、及時(shí)、準(zhǔn)確的了解大氣污染狀況及酸雨產(chǎn)生原因，同時(shí)為制定有效的治理措施提供可靠的依據(jù)。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。該酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)酸雨沉降情況，為控制酸雨的產(chǎn)生及污染治理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息。附圖給出了本實(shí)用新型的一個(gè)應(yīng)用實(shí)施例。結(jié)合附圖1，該酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀包括起支撐作用的底座1和支架2，在支架2上設(shè)有用于盛接降水(包括降雨、降雪)的采集裝置3，還設(shè)有一與采集裝置3相連接的具有保溫、加熱功能的盛水裝置4，該盛水裝置4在降雪或降雨溫度較低時(shí)開始加熱，使雪融化或保證降水不會(huì)結(jié)冰，降水直接經(jīng)采集裝置3流入盛水裝置4中作為待測(cè)降水。該儀器還具有一 PH電極5和一電導(dǎo)率電極6，兩個(gè)電極的檢測(cè)端均伸入盛水裝置4中，在測(cè)量時(shí)，該檢測(cè)端浸入待測(cè)降水中進(jìn)行測(cè)量。為了測(cè)量降水量，該儀器還具有一雨量計(jì)7，該雨量計(jì)7應(yīng)當(dāng)為融雪型雨量計(jì)，不僅可以直接測(cè)量降雨量，還可以將雪融化成水以便測(cè)量。在該儀器的支架2上還設(shè)有一電氣箱8，電氣箱8內(nèi)設(shè)有電路主板81。結(jié)合附圖2，其中，雨量計(jì)7、PH 電極5和電導(dǎo)率電極6均與電路主板81相連接，雨量計(jì)7輸出的脈沖值、PH電極5、電導(dǎo)率電極6輸出的電信號(hào)都傳輸?shù)诫娐分靼?1，電路主板81對(duì)該信號(hào)進(jìn)行處理、運(yùn)算得到降水量、降水的PH值及電導(dǎo)率數(shù)據(jù)。并且，該電路主板81可通過(guò)其分析軟件中預(yù)設(shè)的數(shù)學(xué)模型、 分析模型對(duì)降水量、PH值及電導(dǎo)率數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析，獲得降水中的主要成分及含量，分析酸雨類型及酸雨對(duì)土壤、建筑物、生物的危害性等信息，進(jìn)而獲得大氣污染狀況以及酸雨產(chǎn)生的主要原因，然后將相應(yīng)信息輸出。與傳統(tǒng)的酸雨監(jiān)測(cè)儀器相比，本實(shí)施例提供的酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的功能更加豐富，并有效的避免了由于不同人員分析結(jié)果差異而導(dǎo)致無(wú)法及時(shí)有效的提供控制措施的問題，為環(huán)境監(jiān)測(cè)及治理提供了準(zhǔn)確快速的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和依據(jù)。
4[0024]在本實(shí)施例中，該電路主板81設(shè)有網(wǎng)絡(luò)通訊接口(圖中未示出)，用于將測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)輸出至監(jiān)測(cè)中心，用戶可在監(jiān)測(cè)中心機(jī)房的計(jì)算機(jī)上直接獲取監(jiān)測(cè)結(jié)果。在本實(shí)施例中，電路主板81可采用32位ARM微處理器及嵌入式Linux操作系統(tǒng)， 優(yōu)選為嵌入式實(shí)時(shí)uC/OS操作系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能和分析功能。在本實(shí)施例中，雨量計(jì)7可采用現(xiàn)有的翻斗式雨量計(jì)，其測(cè)量范圍可為0 4mm/
mirio進(jìn)一步結(jié)合附圖1，采集裝置3可以是一個(gè)雨雪采集盤，該雨雪采集盤具有一較大面積的托盤，并且托盤的下部與盛水裝置4的外壁套接，以使降雨、雪順利流入下方的盛水裝置4中?？梢岳斫?，該酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀應(yīng)當(dāng)具有一雨、雪感應(yīng)器9(圖1中不便示出，見圖 2)，具體可以選用梳狀雨水傳感器，雨、雪感應(yīng)器9與電路主板81相連接，當(dāng)有降雨或降雪時(shí)，該傳感器向電路主板81輸出降水信號(hào)，電路主板81接收到降水信號(hào)后控制雨量計(jì)7、采集裝置3、PH電極5和電導(dǎo)率電極6等裝置開始工作。在本實(shí)施例中，盛水裝置4可以由一個(gè)盛水容器41和一個(gè)安裝于盛水容器41外壁的第一加熱器42組成，第一加熱器42與電路主板81相連接，在電路主板81的控制下進(jìn)行加熱或停止加熱。本實(shí)施例通過(guò)第一加熱器42為盛水裝置4加熱以使雪融化或保持降雨不會(huì)結(jié)冰，還可以保持盛水裝置4中的水維持在適合測(cè)量PH值和電導(dǎo)率的溫度范圍內(nèi)， 使測(cè)量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。同樣的，雨量計(jì)7可具有與電路主板81相連接的第二加熱器71 (見圖2)，其安裝在雨量計(jì)7內(nèi)適當(dāng)位置，可使降雪融化并保證降水不會(huì)結(jié)冰，同時(shí)提供雨量計(jì)7的各部件的熱量需要，保證雨量計(jì)7可正常工作。作為本實(shí)施例的一種改進(jìn)，電氣箱8內(nèi)還設(shè)有與電路主板81相連接的溫控保險(xiǎn)裝置82 (如圖2)，該裝置可從電路主板81獲取待測(cè)降水的溫度，當(dāng)降水溫度低于3°C時(shí)，溫控保險(xiǎn)裝置82向電路主板81發(fā)送加熱信號(hào)，電路主板81接收到該信號(hào)后控制第一加熱器42 與第二加熱器71開始上電加熱，第一加熱器42將降水加熱到預(yù)設(shè)溫度時(shí)停止加熱。該溫度下限和上限可以根據(jù)PH值測(cè)量和電導(dǎo)率測(cè)量的合適溫度而確定，上限可以為35°C，3 35°C既適合PH值和電導(dǎo)率的測(cè)量，又不會(huì)過(guò)于浪費(fèi)電能。第二加熱器71的加熱溫度只要保證雨量計(jì)7中的降水始終呈液態(tài)即可，具體的溫升范圍不需要有嚴(yán)格的限制。本實(shí)施例通過(guò)溫控保險(xiǎn)裝置82實(shí)時(shí)監(jiān)控待測(cè)降水溫度，避免結(jié)冰或降雪難以融化，同時(shí)保證待測(cè)降水的溫度適合PH值和電導(dǎo)率的測(cè)量，保證監(jiān)測(cè)儀器長(zhǎng)期正常的工作。為了便于現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和操作，可在電氣箱8的外殼83上安裝一液晶顯示屏84，還可以進(jìn)一步設(shè)置若干個(gè)按鍵85。液晶顯示屏84與電路主板81相連接，實(shí)時(shí)顯示測(cè)量數(shù)據(jù)。 用戶可以通過(guò)按鍵85輸入相應(yīng)指令，例如開始、結(jié)束測(cè)量，測(cè)量時(shí)間設(shè)定，顯示、輸出數(shù)據(jù)類型等等?？梢岳斫?，當(dāng)進(jìn)行下一次測(cè)量時(shí)，需要將盛水裝置4中的水排出，因此該盛水裝置 4還具有第一排水口 43，該第一排水口 43通常位于盛水裝置4的底部，并且外接有第一排水管10，該第一排水管10設(shè)有一與電路主板81相連接的電控閥101，在需要排水時(shí)，電路主板81控制電控閥101打開放水，放水時(shí)間可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定，如10S、20S或30S不等， 經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間后電控閥101關(guān)閉，盛水裝置4開始盛裝降水。同樣的，雨量計(jì)7的底部可設(shè)有第二排水口 72，其外接有第二排水管11，用于排出雨量計(jì)7接收的降水。本實(shí)用新型通過(guò)具有強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理和分析功能的電路主板對(duì)雨量計(jì)、PH電極、電導(dǎo)率電極輸出的電信號(hào)進(jìn)行處理、運(yùn)算，通過(guò)其預(yù)先建立的數(shù)學(xué)模型、分析模型，分析酸雨的主要造成原因及大氣污染狀況，并將測(cè)量結(jié)果通過(guò)液晶顯示屏顯示出來(lái)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)測(cè)中心機(jī)房，為環(huán)保部門提早發(fā)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)潛在危害和了解大氣污染狀況提供有效的資料和依據(jù)。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，包括用于盛接降水的采集裝置，與所述采集裝置相連接且具有保溫、加熱功能的盛水裝置，以及用于測(cè)量降水量的融雪型雨量計(jì)，還包括電導(dǎo)率電極和PH電極，所述電導(dǎo)率電極和PH電極的檢測(cè)端伸入所述盛水裝置內(nèi)；還包括一電氣箱，所述電氣箱內(nèi)設(shè)有與所述雨量計(jì)、PH電極和電導(dǎo)率電極相連接，且可處理所述雨量計(jì)、PH電極和電導(dǎo)率電極傳來(lái)的電信號(hào)以獲得降水量、PH值、電導(dǎo)率數(shù)據(jù)、并基于所述數(shù)據(jù)分析大氣污染狀況及酸雨產(chǎn)生原因的電路主板。
2.如權(quán)利要求1所述的酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述電路主板設(shè)有用于輸出測(cè)量數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)通訊接口。
3.如權(quán)利要求1或2所述的酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述電路主板采用32位ARM 微處理器及嵌入式實(shí)時(shí)uC/OS操作系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求1所述的酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，還包括與所述電路主板相連接的降雨、雪感應(yīng)器。
5.如權(quán)利要求1所述的酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述盛水裝置包括一盛水容器和安裝于所述盛水容器外壁的第一加熱器，所述第一加熱器與所述電路主板相連接。
6.如權(quán)利要求1所述的酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述融雪型雨量計(jì)設(shè)有第二加熱器，所述第二加熱器與所述電路主板相連接。
7.如權(quán)利要求1、5、6任一項(xiàng)所述的酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述電氣箱內(nèi)還設(shè)有與所述電路主板相連接、用于向所述電路主板發(fā)送開始加熱或停止加熱信號(hào)的溫控保險(xiǎn)直ο
8.如權(quán)利要求1所述的酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述電氣箱的外殼上安裝有與所述電路主板相連接、用于顯示測(cè)量數(shù)據(jù)的液晶顯示屏。
9.如權(quán)利要求1、5、6任一項(xiàng)所述的酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述盛水裝置的底部設(shè)有第一排水口，所述第一排水口外接有第一排水管，所述第一排水管設(shè)有與所述電路主板相連接的電控閥。
10.如權(quán)利要求1所述的酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述雨量計(jì)的底部設(shè)有第二排水口，所述第二排水口外接有第二排水管。
專利摘要本實(shí)用新型適用于大氣降水監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，提供了一種酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，包括采集裝置，與采集裝置相連接且具有保溫、加熱功能的盛水裝置，以及融雪型雨量計(jì)；還包括電導(dǎo)率電極和PH電極，電導(dǎo)率電極和PH電極的檢測(cè)端伸入盛水裝置內(nèi)；還包括一電氣箱，電氣箱內(nèi)設(shè)有與雨量計(jì)、PH電極和電導(dǎo)率電極相連接、可處理雨量計(jì)、PH電極和電導(dǎo)率電極傳來(lái)的電信號(hào)以獲得降水量、pH值、電導(dǎo)率數(shù)據(jù)、并基于數(shù)據(jù)分析大氣污染狀況及酸雨產(chǎn)生原因的電路主板。本實(shí)用新型中的電路主板可分析酸雨的特性及主要造成原因，并分析酸雨對(duì)大氣環(huán)境、生物、土壤、建筑的危害等大氣污染狀況，為環(huán)保部門提早發(fā)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)潛在危害和了解大氣污染狀況提供有效的資料和依據(jù)。
文檔編號(hào)G01W1/14GK202305455SQ20112042558
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者史曉光, 徐明德, 牛猛闖 申請(qǐng)人:宇星科技發(fā)展(深圳)有限公司