本發(fā)明屬于環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種菜地雨水徑流自動(dòng)分階段連續(xù)定時(shí)采樣器及其方法。

背景技術(shù)：

降雨過(guò)后，在蔬菜地形成的徑流會(huì)帶走土壤中的部分氮磷等元素，匯集到河流后造成水污染。因而，我們必須要弄清楚菜地的施肥情況以及暴雨過(guò)程對(duì)徑流水質(zhì)的影響。當(dāng)前市場(chǎng)上，涉及到這種菜地徑流樣采集的裝置也在不斷發(fā)展，如申請(qǐng)?zhí)枮?01110254031.6，名稱(chēng)為用于徑流水的順序采樣器，公開(kāi)號(hào)為102419270A的專(zhuān)利，可根據(jù)用戶(hù)預(yù)定的時(shí)間間隔借助控制器控制電致動(dòng)器單元的操作時(shí)間自動(dòng)且簡(jiǎn)單地收集相對(duì)于時(shí)間分割的徑流水樣品，降雨后，雨水感應(yīng)器感應(yīng)到雨水便開(kāi)始樣品的采集，其實(shí)對(duì)于采集徑流水樣的話(huà)，并不是一下雨就開(kāi)始采集水樣，而是要等土壤濕潤(rùn)并飽和后形成徑流才能開(kāi)始采集；申請(qǐng)?zhí)枮?01010101367.4，名稱(chēng)為一種城市降雨徑流自動(dòng)采樣器，公開(kāi)號(hào)為101762409A的專(zhuān)利中，雨水收集到集水漏斗作為之后要采集的徑流水樣對(duì)于菜地徑流來(lái)說(shuō)顯然不適合，其并未與地表接觸形成徑流；申請(qǐng)?zhí)枮?01510007735.1，名稱(chēng)為一種輪式地表徑流采樣裝置，公開(kāi)號(hào)為104596800A的專(zhuān)利，提出一種輪式地表徑流采樣裝置，采用輪胎毛細(xì)現(xiàn)象以及轉(zhuǎn)動(dòng)離心力，結(jié)合導(dǎo)流器及數(shù)控收集器，有效地對(duì)極淺地表徑流進(jìn)行收集。這種輪式地表徑流采樣在菜地中不利于固定采樣，并且采樣時(shí)間段得不到很好地控制；申請(qǐng)?zhí)枮?01510502913.8，名稱(chēng)為一種自動(dòng)雨水徑流收集器，公開(kāi)號(hào)為105136519A的專(zhuān)利，降雨時(shí)雨滴降落在雨水傳感器的接受面板上時(shí)，電路控制模塊的單片機(jī)判斷為有足夠雨強(qiáng)的雨水滴落，來(lái)控制之后徑流水樣的采集，并且可以多點(diǎn)同時(shí)采樣，但是沒(méi)有分階段的連續(xù)采樣，不方便研究該菜地點(diǎn)位徑流水樣的時(shí)間變化情況；申請(qǐng)?zhí)枮?01310630924.5，名稱(chēng)為一種降雨觸發(fā)式徑流自動(dòng)采樣器及其方法，公開(kāi)號(hào)為103698159A的專(zhuān)利，通過(guò)降雨觸發(fā)裝置來(lái)控制整個(gè)采樣器啟動(dòng)，在降雨量達(dá)到設(shè)定值時(shí)，PLC控制器可按事先設(shè)定步驟和時(shí)間間隔依次啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)、水泵和蠕動(dòng)泵等采集不同時(shí)段、不同點(diǎn)位的徑流水樣品并分配至相應(yīng)的采樣瓶中保存，放在需要采樣的河道附近，暴雨期間能自動(dòng)完成在無(wú)人值守的情況下的徑流水樣采集工作，但是對(duì)于菜地等旱地上的徑流，暴雨期間雨時(shí)下時(shí)停，徑流的有無(wú)也會(huì)隨之改變，這種采樣方式過(guò)于依懶雨水感應(yīng)器，不能很好的處理這種情況，而且對(duì)于分時(shí)段來(lái)說(shuō)前一段采樣管中的徑流樣會(huì)影響下一時(shí)間段的徑流水樣。

研究蔬菜地等旱地徑流流失規(guī)律，需要分階段、間歇性定時(shí)采集初期雨水在菜地形成的徑流樣品及后期雨水在菜地形成的徑流樣品。人為采集的話(huà)工作量太大，過(guò)于繁瑣，上述的自動(dòng)徑流采樣器，均達(dá)不到本研究要求。故此開(kāi)發(fā)一種分階段，間隙性，并且各時(shí)間段徑流樣互不影響的菜地徑流自動(dòng)采樣裝置勢(shì)在必行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，并提供一種菜地雨水徑流自動(dòng)分階段連續(xù)定時(shí)采樣器。本發(fā)明所采用的具體技術(shù)方案如下:

菜地雨水徑流自動(dòng)分階段連續(xù)定時(shí)采樣器，包括第一雨水感應(yīng)器、液位控制臺(tái)、液位控制臺(tái)蓋、雨水?dāng)r截臺(tái)、液位控制孔、第二雨水感應(yīng)器、直流電機(jī)、蠕動(dòng)泵、液位感應(yīng)器、取樣槽、轉(zhuǎn)盤(pán)、步進(jìn)電機(jī)、核心電路控制單元、硅膠管、采樣器外殼和硅膠管滯留液槽，采樣器外殼頂部設(shè)有第一雨水感應(yīng)器和液位控制臺(tái)，液位控制臺(tái)頂部設(shè)置呈凹字型的敞口集水槽，集水槽上方設(shè)有液位控制臺(tái)蓋，集水槽側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有液位控制孔，液位控制臺(tái)蓋由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)；所述的液位控制孔下方設(shè)有第二雨水感應(yīng)器，用于感應(yīng)液位控制孔溢流出的水；第二雨水感應(yīng)器頂部設(shè)置雨水?dāng)r截臺(tái)；采樣器外殼內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)盤(pán)，轉(zhuǎn)盤(pán)上方放置若干個(gè)呈環(huán)狀設(shè)置且交錯(cuò)排列的取樣槽和硅膠管滯留液槽，轉(zhuǎn)盤(pán)由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)；取樣槽和硅膠管滯留液槽中均插有取樣管，取樣管上方固定有硅膠管以及用于探測(cè)取樣管中液位的液位感應(yīng)器，硅膠管由蠕動(dòng)泵提供抽水動(dòng)力；轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，所述的取樣管逐個(gè)切換至硅膠管的出液口下方；所述的第一雨水感應(yīng)器、液位控制臺(tái)、第二雨水感應(yīng)器、直流電機(jī)、蠕動(dòng)泵、液位感應(yīng)器和步進(jìn)電機(jī)均與核心電路控制單元相連，進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制。

本發(fā)明菜地雨水徑流自動(dòng)分階段連續(xù)定時(shí)采樣器主要通過(guò)兩個(gè)雨水感應(yīng)器、一個(gè)液位控制臺(tái)啟動(dòng)初期徑流收集裝置。產(chǎn)生徑流的時(shí)間與降雨發(fā)生時(shí)間并不一致。降雨發(fā)生時(shí)，雨水首先潤(rùn)濕地表，土壤達(dá)到飽和含水率后，開(kāi)始下滲和形成徑流，因此形成徑流所需時(shí)間與下雨時(shí)間是不一致的，其主要與降雨量以及土壤的干裂程度有關(guān)。比如一般流域中降雨量達(dá)3mm時(shí)菜地一般出現(xiàn)徑流。采樣器頂部雨水感應(yīng)器接受信號(hào)，打開(kāi)雨水液位控制臺(tái)蓋，當(dāng)降雨量達(dá)3mm時(shí)(也可根據(jù)區(qū)域情況可以適當(dāng)調(diào)整)，液位控制臺(tái)中的雨水從旁側(cè)小孔流入第二個(gè)雨水感應(yīng)器，接收信號(hào)，蠕動(dòng)泵、液位感應(yīng)器、步進(jìn)電機(jī)、轉(zhuǎn)盤(pán)開(kāi)始工作。

核心電路控制單元是整個(gè)自動(dòng)連續(xù)分階段采樣的控制中心，由PLC及其它線(xiàn)路元件組成。儀器主要控制過(guò)程如下：

開(kāi)始下雨時(shí)，第一雨水感應(yīng)器感應(yīng)到雨水，并向核心電路控制單元發(fā)出信號(hào)，核心電路控制單元處理后并向直流電機(jī)發(fā)出命令，使其控制液位控制臺(tái)蓋打開(kāi)；液位控制臺(tái)收集雨水，等到雨水漫過(guò)液位控制孔后，雨水流向第二雨水感應(yīng)器，液位控制孔上面有一雨水?dāng)r截臺(tái)，避免雨水直接打進(jìn)孔中，第二雨水感應(yīng)器同樣給核心電路控制單元發(fā)出信號(hào)，核心電路控制單元處理后給蠕動(dòng)泵、液位感應(yīng)器、和步進(jìn)電機(jī)各自一個(gè)啟動(dòng)命令并控制液位控制臺(tái)蓋復(fù)位；蠕動(dòng)泵、、液位感應(yīng)器和步進(jìn)電機(jī)開(kāi)始工作，液位控制臺(tái)蓋復(fù)位；取樣硅膠管便開(kāi)始吸取菜地徑流中的水樣。

作為優(yōu)選，所述的液位控制臺(tái)蓋頂部?jī)A斜設(shè)置，呈排水坡度。

作為優(yōu)選，所述的液位控制孔高度設(shè)置為開(kāi)始采樣的降雨高度。

作為優(yōu)選，所述的硅膠管的另一端穿過(guò)設(shè)置于采樣器外殼底部的硅膠管孔后，置于待采集水樣處。

作為優(yōu)選，所述的液位控制集水槽底部臺(tái)設(shè)有可控制開(kāi)閉的液位控制臺(tái)排水孔。

作為優(yōu)選，所述的液位控制臺(tái)蓋在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，可完全打開(kāi)和關(guān)閉集水槽開(kāi)口。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用上述采樣器進(jìn)行采樣的方法，該方法的實(shí)現(xiàn)步驟如下：首先將該采樣器置于菜地，硅膠管的進(jìn)水口置于待采集水樣處；利用第一雨水感應(yīng)器感應(yīng)降雨，當(dāng)感應(yīng)到降雨發(fā)生時(shí)，向核心電路控制單元發(fā)出信號(hào)，由核心電路控制單元向直流電機(jī)發(fā)出指令以控制液位控制臺(tái)臺(tái)蓋旋轉(zhuǎn)，并完全打開(kāi)集水槽開(kāi)口；利用集水槽收集雨水，雨水漫過(guò)液位控制孔后，流向第二雨水感應(yīng)器；雨水感應(yīng)器感應(yīng)到溢流出的雨水后，向核心電路控制單元發(fā)出信號(hào)，由核心電路控制單元控制液位控制臺(tái)蓋復(fù)位至完全關(guān)閉集水槽開(kāi)口；同時(shí)，核心電路控制單元啟動(dòng)蠕動(dòng)泵、液位感應(yīng)器和步進(jìn)電機(jī)開(kāi)始工作，轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)蠕動(dòng)泵，硅膠管開(kāi)始吸取菜地徑流中的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(dòng)步進(jìn)電機(jī)，使轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，切換下一順位的取樣槽至硅膠管出液口下方，啟動(dòng)蠕動(dòng)泵進(jìn)行注液，注液過(guò)程中當(dāng)取樣管中的液位高度達(dá)到預(yù)設(shè)高度時(shí)，停止注液；并在預(yù)設(shè)間隔時(shí)間后，再次轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)，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(dòng)蠕動(dòng)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(fù)上述步驟，直至轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)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。

作為優(yōu)選，在向取樣管中注液的過(guò)程中，若液位感應(yīng)器感應(yīng)到取樣管中液位尚未達(dá)到所述的預(yù)設(shè)高度，且液位不再上升，則向核心電路控制單元發(fā)送命令，終止采樣；并每隔一定時(shí)間，再次啟動(dòng)采樣，然后檢測(cè)取樣管中液位是否升高，當(dāng)檢測(cè)到液位升高時(shí)，才繼續(xù)執(zhí)行終止采樣前的下一步驟。

作為優(yōu)選，所述的硅膠管中的流速由蠕動(dòng)泵控制，所述的預(yù)設(shè)高度通過(guò)核心電路控制單元預(yù)設(shè)置。

本發(fā)明的雨水徑流自動(dòng)分階段連續(xù)定時(shí)采樣器，能實(shí)現(xiàn)降雨期間的自動(dòng)連續(xù)分階段采樣。核心電路控制單元設(shè)置階段性采樣時(shí)間，將樣品按時(shí)間序列自動(dòng)采集，便于研究徑流水質(zhì)的變化。另外，其能實(shí)現(xiàn)暴雨期間短時(shí)間內(nèi)多次降雨的徑流樣采集，通過(guò)設(shè)置儀器的自啟動(dòng)與關(guān)閉時(shí)間，聯(lián)合液位感應(yīng)器，自動(dòng)化程度高，程序自動(dòng)控制開(kāi)啟與關(guān)閉，操作便捷，無(wú)需采樣人員冒雨采樣，只需將儀器放置好適宜地點(diǎn)，接好電源，放置好徑流水樣吸取管便可。本發(fā)明可以用于夜間暴雨時(shí)徑流的自動(dòng)采集，無(wú)需人員守候。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的雨水徑流自動(dòng)分階段連續(xù)定時(shí)采樣器正視圖；

圖2為本發(fā)明的雨水徑流自動(dòng)分階段連續(xù)定時(shí)采樣器的俯視圖；

圖3為本發(fā)明的一種自動(dòng)程序控制流程圖。

圖中：第一雨水感應(yīng)器1、液位控制臺(tái)2、液位控制臺(tái)蓋3、液位控制臺(tái)排水孔4、雨水?dāng)r截臺(tái)5、液位控制孔6、第二雨水感應(yīng)器7、感應(yīng)器活動(dòng)室8、支撐架9、蠕動(dòng)泵固定架10、直流電機(jī)11、蠕動(dòng)泵12、進(jìn)樣支架13、液位感應(yīng)器14、取樣槽15、轉(zhuǎn)盤(pán)16、轉(zhuǎn)盤(pán)支架17、步進(jìn)電機(jī)18、核心電路控制單元19、硅膠管20、硅膠管孔21、采樣器外殼22和硅膠管滯留液槽23。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述，以便更好的理解本發(fā)明。本發(fā)明的技術(shù)特征在沒(méi)有沖突的情況下，均可進(jìn)行相互組合。

如圖1和2所示，一種菜地雨水徑流自動(dòng)分階段連續(xù)定時(shí)采樣器，其部件主要包括第一雨水感應(yīng)器1、液位控制臺(tái)2、液位控制臺(tái)蓋3、液位控制臺(tái)排水孔4、雨水?dāng)r截臺(tái)5、液位控制孔6、第二雨水感應(yīng)器7、感應(yīng)器活動(dòng)室8、支撐架9、蠕動(dòng)泵固定架10、直流電機(jī)11、蠕動(dòng)泵12、進(jìn)樣支架13、液位感應(yīng)器14、取樣槽15、轉(zhuǎn)盤(pán)16、轉(zhuǎn)盤(pán)支架17、步進(jìn)電機(jī)18、核心電路控制單元19、硅膠管20、硅膠管孔21、采樣器外殼22和硅膠管滯留液槽23。采樣器的主體框架為采樣器外殼22，采樣器外殼22頂部為降雨感應(yīng)區(qū)域，設(shè)有第一雨水感應(yīng)器1和液位控制臺(tái)2。液位控制臺(tái)2呈長(zhǎng)方體狀，上方開(kāi)設(shè)集水槽，整體呈呈凹字型，用于感應(yīng)降雨。其核心是頂部設(shè)置的敞口集水槽，集水槽上方設(shè)有液位控制臺(tái)蓋3，集水槽側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有液位控制孔6。液位控制臺(tái)蓋3即為一個(gè)長(zhǎng)方形蓋體，采樣器外殼22內(nèi)通過(guò)支撐架9固定直流電機(jī)11。液位控制臺(tái)蓋3一端由直流電機(jī)11驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，能夠完全覆蓋集水槽開(kāi)口，使雨水無(wú)法進(jìn)入集水槽。當(dāng)其旋轉(zhuǎn)時(shí)，能夠完全打開(kāi)集水槽開(kāi)口，接納雨水。液位控制孔6為開(kāi)設(shè)與側(cè)壁上的一個(gè)通孔，其下方靠近液位控制臺(tái)2外壁處設(shè)有第二雨水感應(yīng)器7，第二雨水感應(yīng)器7一端緊貼液位控制臺(tái)2外壁，當(dāng)水從液位控制孔6溢流出來(lái)時(shí)，可以被第二雨水感應(yīng)器7所感應(yīng)到。第二雨水感應(yīng)器7頂部設(shè)置彎折狀的雨水?dāng)r截臺(tái)5，形成一個(gè)感應(yīng)器活動(dòng)室8，避免雨水直接打到第二雨水感應(yīng)器7中。液位控制臺(tái)蓋3頂部?jī)A斜設(shè)置，呈排水坡度。液位控制孔6高度與啟動(dòng)采樣器開(kāi)始采集徑流樣品的降雨高度一致。液位控制集水槽底部臺(tái)2設(shè)有可控制開(kāi)閉的液位控制臺(tái)排水孔4，當(dāng)一次采樣完畢后，可以打開(kāi)液位控制臺(tái)排水孔4，排出集水槽中的雨水。

采樣器外殼22內(nèi)設(shè)有由步進(jìn)電機(jī)18驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤(pán)16，轉(zhuǎn)盤(pán)16有轉(zhuǎn)盤(pán)支架17進(jìn)行支撐。轉(zhuǎn)盤(pán)16上方放置20個(gè)呈環(huán)狀設(shè)置的槽孔，槽孔分為兩類(lèi)，分別為取樣槽15和硅膠管滯留液槽23，兩者交錯(cuò)排列布置。取樣槽15下一順位為硅膠管滯留液槽23，硅膠管滯留液槽23的下一順位又為取樣槽15。取樣槽15和硅膠管滯留液槽23中均插有取樣管。采樣器外殼22頂部通過(guò)進(jìn)樣支架13固定有硅膠管20，硅膠管20的出液口位于取樣管?chē)@形成的環(huán)形線(xiàn)上方，硅膠管20的另一端穿過(guò)設(shè)置于采樣器外殼22底部的硅膠管孔21后，置于待采集水樣處，比如菜地的出水口。硅膠管20附近還固定有用于探測(cè)取樣管中液位的液位感應(yīng)器14。硅膠管20由蠕動(dòng)泵12提供抽水動(dòng)力，而蠕動(dòng)泵12通過(guò)蠕動(dòng)泵固定架10固定于外殼頂部。轉(zhuǎn)盤(pán)16旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，所述的取樣管逐個(gè)切換至硅膠管20的出液口下方。為了進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制，第一雨水感應(yīng)器1、液位控制臺(tái)2、第二雨水感應(yīng)器7、直流電機(jī)11、蠕動(dòng)泵12、液位感應(yīng)器14和步進(jìn)電機(jī)18均與核心電路控制單元19相連。上述核心電路控制單元19可根據(jù)實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行設(shè)計(jì)。

基于上述采樣器設(shè)計(jì)了一種菜地雨水徑流自動(dòng)分階段連續(xù)定時(shí)采樣方法，具體步驟為：采樣前，確認(rèn)液位控制孔6距離集水槽底部的垂直高度與采樣區(qū)域產(chǎn)生徑流的降雨高度一致，例如本實(shí)施例中裝置用于苕溪流域，因此其高度為3mm。先用電腦連接核心電路控制單元中的PLC，設(shè)置蠕動(dòng)泵流速，轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速及液位感應(yīng)器高度，本例中設(shè)置蠕動(dòng)泵流速為110ml/h，轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速有三個(gè)速度，從單號(hào)位轉(zhuǎn)到雙號(hào)位為10s，從雙號(hào)位轉(zhuǎn)到單號(hào)位為30min(這個(gè)時(shí)間根據(jù)研究徑流所需的采樣時(shí)間序列設(shè)置)，液位高度為11cm，儀器休眠后自啟動(dòng)時(shí)間為30min，設(shè)置好后將菜地雨水徑流自動(dòng)連續(xù)定時(shí)采樣器放置于需要采集徑流樣的地點(diǎn)，接通好電源(交流220V)，將取樣硅膠管的進(jìn)水口放置于菜地低洼處，便于采集徑流水樣。

首先利用第一雨水感應(yīng)器1感應(yīng)降雨，當(dāng)感應(yīng)到降雨發(fā)生時(shí)，向核心電路控制單元19發(fā)出信號(hào)，由核心電路控制單元向直流電機(jī)11發(fā)出指令以控制液位控制臺(tái)臺(tái)蓋3旋轉(zhuǎn)，并完全打開(kāi)集水槽開(kāi)口；利用集水槽收集雨水，雨水漫過(guò)液位控制孔6后，流向第二雨水感應(yīng)器7；雨水感應(yīng)器7感應(yīng)到溢流出的雨水后，向核心電路控制單元19發(fā)出信號(hào)，由核心電路控制單元19控制液位控制臺(tái)蓋3復(fù)位至完全關(guān)閉集水槽開(kāi)口；同時(shí)，核心電路控制單元19啟動(dòng)蠕動(dòng)泵12、液位感應(yīng)器14和步進(jìn)電機(jī)18開(kāi)始工作，轉(zhuǎn)盤(pán)16轉(zhuǎn)動(dòng)至初始位置使硅膠管滯留液槽23位于硅膠管20出液口下方，啟動(dòng)蠕動(dòng)泵12，硅膠管20開(kāi)始吸取菜地徑流中的水樣并將其注入出液口下方的取樣管中，此時(shí)，由于原先硅膠管20中還存在上一次采樣過(guò)程的殘留液，因此其目的是排出硅膠管20中殘留的水樣；然后再次啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)18，使轉(zhuǎn)盤(pán)16轉(zhuǎn)動(dòng)，切換下一順位的取樣槽15至硅膠管20出液口下方，啟動(dòng)蠕動(dòng)泵12進(jìn)行注液，注液過(guò)程中當(dāng)取樣管中的液位高度達(dá)到預(yù)設(shè)高度時(shí)，停止注液；并在預(yù)設(shè)間隔時(shí)間后，再次轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)16，切換下一順位的硅膠管滯留液槽23位于硅膠管20出液口下方，再次啟動(dòng)蠕動(dòng)泵12，排出硅膠管20中殘留的水樣；然后再次切換下一順位的取樣槽15至硅膠管20出液口下方，采集水樣；不斷重復(fù)上述步驟，直至轉(zhuǎn)盤(pán)16轉(zhuǎn)動(dòng)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。

如圖3所示，以20個(gè)50mL取樣管為例，蠕動(dòng)泵12設(shè)置好取樣硅膠管20流速，步進(jìn)電機(jī)18由核心電路控制單元19控制，每次驅(qū)動(dòng)時(shí)使轉(zhuǎn)盤(pán)16定時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)18°角；轉(zhuǎn)盤(pán)上單數(shù)位，即1,3,5,7,9,11,13,15,17,19號(hào)位為取樣硅膠管20滯留液槽，雙數(shù)位2,4,6,8,10,12,14,16,18,20號(hào)位為取樣槽；取樣硅膠管開(kāi)始吸取徑流中水樣至1號(hào)位，10s后采好第一個(gè)水樣，轉(zhuǎn)至2號(hào)位，30min后先將前一次采樣留下的滯留液排到滯留液槽再轉(zhuǎn)至3號(hào)位，然后開(kāi)始下一個(gè)樣品的采集，以此類(lèi)推。

另外，本發(fā)明的雨水徑流自動(dòng)分階段連續(xù)定時(shí)采樣器還考慮了短時(shí)間多次暴雨的徑流采集，通過(guò)設(shè)置采樣間隔時(shí)間、自啟動(dòng)與關(guān)閉時(shí)間、聯(lián)合液位感應(yīng)器控制實(shí)現(xiàn)了暴雨期間短時(shí)間內(nèi)多次降雨的采樣。主要過(guò)程如下：

液位感應(yīng)器14由核心電路控制單元19設(shè)置好感應(yīng)高度，并且設(shè)置好采樣間隔時(shí)間與自啟動(dòng)與關(guān)閉時(shí)間。如果中途雨停了，徑流消失，取樣的硅膠管18中將抽取不到水樣，既在向取樣管中注液的過(guò)程中，取樣管中液位不再上升。若液位感應(yīng)器14感應(yīng)到取樣管中液位尚未達(dá)到所述的預(yù)設(shè)高度，且液位不再上升，則向核心電路控制單元19發(fā)送命令，終止采樣，儀器休眠。過(guò)30分鐘后可再自動(dòng)啟動(dòng)采樣，檢測(cè)液位有無(wú)升高，液位升高即中途再次下雨產(chǎn)生徑流，切換至下一順位的硅膠管滯留液槽23，排出滯留液，再切換至下一順位的取樣槽15進(jìn)行采樣。反之若沒(méi)有升高，表明中途沒(méi)有下雨，繼續(xù)每隔30分鐘自啟動(dòng)一次。不斷進(jìn)行上述循環(huán)，直到采集好20號(hào)位徑流樣整個(gè)儀器關(guān)閉或者等到人工關(guān)閉。一次采樣過(guò)后，排掉或收集好液位控制臺(tái)的雨水，換上新的收集管，擦拭好兩個(gè)雨水感應(yīng)器及2號(hào)雨水感應(yīng)器活動(dòng)室，便可用于下次采樣。

硅膠管20中的流速由蠕動(dòng)泵12控制，取樣管中需要裝的水樣高度通過(guò)核心電路控制單元19預(yù)設(shè)置，當(dāng)液位感應(yīng)器14感應(yīng)到的液位達(dá)到該值時(shí)，做出反饋控制。

上述實(shí)施例僅用于解釋說(shuō)明本發(fā)明要求保護(hù)的內(nèi)容，但并不是用于限制本發(fā)明的要求保護(hù)的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明精神內(nèi)所做的改進(jìn)和替換，均屬于保護(hù)范圍內(nèi)。