[发明专利]一种洞穴滴水水量监测及水样连续采集装置

说明书

本发明公开了一种洞穴滴水水量监测及水样连续采集装置，包括水量监测设备、取样设备和储样设备；取样设备包括雨蓬和机械旋臂，机械旋臂包括连接杆、连接在连接杆上的转换漏斗和连接在转换漏斗底部的导水管；储样设备包括样品托盘、固定在样品托盘上的至少一个采样瓶、在样品托盘的上方的防护罩和下方的底座；导水管的出水口位于采样瓶的瓶口上方，水量监测设备位于转换漏斗的上方；由雨蓬收集的水样通过其沟槽先引导至水量监测设备中，再转入转换漏斗中后通过导水管引入采样瓶中；底座内设有步进电机、电源，由步进电机带动连接杆的旋转，以将水样分装于不同采样瓶中；电源用于供电。本发明经济实用、结构简单、稳定性好、安全。

技术领域

本发明涉及样品采集技术领域，尤其涉及一种洞穴滴水水量监测及水样连续采集装置。

背景技术

近年来，对在水、CO₂、生物-微生物共同参与下的岩溶系统物质循环和时空演化方面的研究倍受关注。在岩溶系统中，水、CO₂、矿物、营养组分、生物和微生物不仅是其内在的重要组成部分，更是积极地参与和决定了岩溶关键带中包括各种物理、化学与生命过程等在内的相互交织的动力学过程。然而，目前对岩溶关键带这一涉及从树冠到地下深部的多层次、多空间、多介质、多组分和多过程参与的复杂体，以及影响并控制其结构组成演变的这些动力学过程的协作作用却知之甚少，这已成为当前国际岩溶研究的前沿领域。因此，通过对从表层岩溶带流出的洞穴滴水的高精度长时间序列监测，对表层带内岩溶系统物资循环与时空演化有着重要的意义。

以往的采样方法往往需要人工现场采集，然而溶洞等地下空间不易频繁进入，安全问题不容忽视，且采样时间间隔不能精准控制，不便于长时间高精度连续采样监测。因此，确有必要设计一款采集装置，以克服现有技术的问题。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种洞穴滴水水量监测及水样连续采集装置，可以满足对洞穴水滴的水量监测和水样自动连续采集。

为实现上述目的，本发明采用了一种技术方案：一种洞穴滴水水量监测及水样连续采集装置，包括：水量监测设备、取样设备和储样设备；

所述取样设备包括：用于收集水样的雨蓬和机械旋臂，所述机械旋臂包括连接杆、转换漏斗和导水管，所述转换漏斗连接在所述连接杆上，所述导水管连接在所述转换漏斗的底部；

所述储样设备包括：样品托盘、至少一个采样瓶、防护罩和底座；所述样品托盘用于固定所述采样瓶，且其轴心处固定所述连接杆；所述样品托盘上方设有所述防护罩、下方设有所述底座；

所述导水管的出水口位于所述采样瓶的瓶口上方，所述水量监测设备位于所述转换漏斗的上方；由所述雨蓬收集的水样通过其沟槽先引导至所述水量监测设备中，再转入转换漏斗中后通过所述导水管引入所述采样瓶中；

所述底座内设有步进电机、电源；所述步进电机用于带动所述连接杆旋转，以将水样分装于不同采样瓶中；所述电源用于为所述洞穴滴水水量监测及水样连续采集装置供电。

进一步地，所述连接杆通过轴承固定于所述样品托盘的轴心处。

进一步地，所述连接杆通过伞齿连接所述步进电机，并通过所述伞齿驱动所述连接杆旋转。

进一步地，所述雨蓬包括雨布和用于支撑所述雨布的支架。

进一步地，所述导水管的出水口装有弯头，所述弯头指向所述采样瓶的瓶口以保证水样导入所述采样瓶中。

进一步地，所述样品托盘的圆心处开有供所述连接杆穿过的第一圆孔；所述防护罩的顶部设有供水样通过、且进入所述转换漏斗的第二圆孔。

进一步地，所述样品托盘的边缘开有凹槽，所述防护罩扣置于所述凹槽中。