[发明专利]一种用于收集降雨的密封采样装置

说明书

技术领域

本发明涉及水文设备领域，具体的涉及一种用于测量雨水中氢氧同位素含量的密封采样装置。

背景技术

同位素水文学是20世纪50年代发展起来的一门新兴学科,它主要利用同位素技术解决水文学中一些关键问题。从20世纪60年代开始,在世界范围内通过利用同位素技术(¹⁸O,²H,³H,¹⁴C,³⁶C,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr,等),并结合水文地球化学方法广泛开展地下水调查,取得了许多突破性成果。特别是氢氧稳定同位素可以提供水分子本身的信息,并结合水位、水化学和其他相关数据,将产生更可靠的区域地下水流概念模型,以促使有效的地下水资源管理。如果用²H和¹⁸O来追踪地下水,那么降水中氢氧稳定同位素的研究显得十分重要。同样，如果需要追踪雨水的来源，同样需要研究降雨中的氢氧同位素的含量，而研究降水中的氢氧同位素势必需要对降雨进行采样。

降水样品收集装置一般要放置在野外，很难保证每次降水结束后就能及时取出样品进行检测，如果样品在采样装置中存放时间较长的话，容器内的样品就会蒸发(密封措施能减少蒸发，但很难完全避免蒸发)。而蒸发会导致降水同位素分馏，影响降水样品中氢氧同位素含量，从而不能反映降水的原始同位素含量特征。蒸发情况下的同位素分馏主要有两种，其一是瑞利平衡分馏，瑞利平衡分馏受气温的影响最大。其二是动力非平衡分馏，主要受气液界面附近的相对湿度影响。所以对容器内的温度和湿度进行自动监测，可以利用监测数据计算分馏系数，再对同位素样品的检测结果进行校正。

现有的降雨量采集装置一般包括采集器以及箱体，采集器通过收集管与箱体连接在一起，从而将雨水采集存储在箱体内部，但是现在的降雨量采集装置一般存在着以下几点缺点：

①采集器的密封性差，容易致使采集到的雨水蒸发，使水蒸气排出采集器外部，并增大空气流动，影响了降水样品的氢氧同位素含量的原始特征；

②无法对采集器内的相对湿度以及气体温度进行采集，影响样品的氢氧同位素含量的校正；

③无法及时传输采集器内的湿度和温度数据，影响了降雨中氢氧同位素含量的准确性和精度；

④无法同时对降水量、蒸发量、采集器内温度和湿度进行监测，影响了降水样品的氢氧同位素含量的原始特征。

发明内容

本发明为了解决上述提到的现有的降雨量采集装置密封性差、无法自动传输降雨量数据等缺点，提供一种密封性能好的水文降雨量密封采样装置，本发明的另一个目的是能够通过远传装置将采集到的降雨量数据上传至远程控制器，从而为密封采样装置内所收集的降水样品氢氧同位素含量的准确测量提供保障。

具体的，本发明提供一种用于收集降雨的密封采样装置，包括箱体和设置在其内部的用于收集降雨的容器，所述容器包括瓶体、位于所述瓶体上部的瓶口以及瓶盖，所述瓶盖上设有一带有第一密封件的导水管、一带有第二密封件的排气管以及一湿度和温度监测仪；在所述导水管的上部设置一用于收集降雨的漏斗，所述漏斗包括漏斗本体、与所述漏斗本体相连的管体和设置在所述漏斗本体中的空心塑料球，所述排气管包括第一端部和设有所述第二密封件的第二端部；所述第一密封件与所述第二密封件均包括底板，位于底板的周缘上的环形凸缘，位于底板的内部中心处的旋转轴，以及位于所述旋转轴一侧的活动块，当有雨水进入所述容器时，所述第一密封件的活动块在雨水的压力下沿所述旋转轴打开，当降雨结束时，所述第一密封件在活动块的作用下自动关闭；当降水进入到采样器内时，所述第二密封件的活动块在气流的冲击下打开，当降雨结束时，所述第二密封件在活动块的作用下自动关闭。

可优选的，所述漏斗的管体与所述导水管为一体件或通过所述管体上设有的一沿远离所述漏斗本体方向直径逐渐缩小的连接端部及套设在连接端部上的环状密封件与所述导水管紧密连接在一起。

可优选的，所述容器的内部设置有塑料薄膜，所述塑料薄膜的直径为所述容器内径的80％-90％并能漂浮在所述容器的液面上。

可优选的，所述排气管的形状为倒L形，所述排气管的第一端部伸入到所述容器中并位于液面之上，所述排气管的第二端部位于所述容器之外且开口向下，所述第二端部与所述第一端部平行设置。

可优选的，所述容器的外壁上设置有观察区域以及遮光区域，所述观察区域设置有带有标尺的观察窗，所述遮光区域上设置有遮光件。