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专利名称：一种用于开发建设项目土壤流失观测的自动采样瓶的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于开发建设项目土壤流失观测的自动采样瓶。适用于水土保持监测。
背景技术：
水土流失在全国范围内均有分布，其侵蚀速率的变化情况反映区域水土流失特征，是水土保持防护措施设计的重要设计依据，土壤侵蚀速率的获取也是国家制定宏观政策的重要依据。现有地面观测方法中对于地貌扰动程度大，弃土弃渣基本集中在一个或几个流域 (或集水区)范围内的开发建设项目，常采用控制站法进行监测。需要建设一些固定量水建筑物，并布设一定的泥沙观测仪器，通过观测控制站观测断面的径流流量和含沙量计算流出某一断面的土壤流失量。由于传统的控制站需建设专门的量水建筑物，对于水量测量要求不高的项目可采用地表径流系数和降水量大致推求产流量，而对于径流含沙量测量还存在不足之处第一，需专门设置泥沙采样仪器，常用的机械采样器需人工现场操作，要求采样人员驻地时间长；第二，如采用自动泥沙采样仪器，通常造价较高，且对于以数量和时间精度精确到吨和年的土壤侵蚀监测泥沙监测，造成浪费；第三，布设泥沙采样仪器后，需有固定人员看守和维护，一旦丢失损失较大；第四，泥沙采样仪器布设点容易受施工干扰，开发建设项目水土保持监测点需要不断建造布设泥沙采样仪器观测所需的基础建筑物。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是根据上述存在的不足，提供一种测量泥沙含量平均值、可根据降水自动采集径流泥沙样品、价格低廉的用于开发建设项目土壤流失观测的自动采样瓶。本实用新型所采用的技术方案是用于开发建设项目土壤流失观测的自动采样瓶，包括采样瓶、采样瓶上配有瓶盖，其特征在于所述瓶盖顶部设有金属片开关，瓶盖内封装有无稳振荡电路及由无稳振荡电路驱动的微型真空泵，瓶盖外连有橡胶软管，橡胶软管经瓶盖内微型真空泵与采样瓶连接。所述无稳振荡电路包括时基电路，时基电路中IC555定时器脚8经三极管开关电路与电源连接，IC555定时器脚3与微型真空泵相连，微型真空泵的另一端连接三极管T2 的e极且三极管T2的b极连接三极管Tl的e极，三极管T2的b极与电源相连。所述的三极管开关电路为金属片开关K和1. 5V电源的串联电路两端连接三极管 T3的e极和b极。所述三极管T3的e极连接IC555定时器脚8，三极管T3的c极连电源。
3[0014]所述金属片开关K为梳齿状相互绞合的铜片开关。本实用新型的有益效果是(1)解决了机械采样时需采样人员长时间驻扎的问题，减少了现场工作人员驻地时间；(2)降低水土保持监测成本，减少了水土保持监测外业观测设备的投入，节约了监测费用；(3)降低了水土保持监测点遭受破坏后的损失，监测设施维护和更新费用较低；(4)泥沙采样监测点需变更时，无需新建基础设施，具有适应于开发建设项目监测点需根据工程实际不断调整的特点。

图1为本实用新型的主视图。图2为本实用新型的俯视图。图3为本实用新型中无稳振荡电路驱动微型真空泵的原理图。图4为本实用新型中金属片开关的主视图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实施例包括采样瓶4及瓶盖2，瓶盖2顶部设有金属片开关K， 瓶盖2内封装有无稳振荡电路5及微型真空泵M,金属片开关K控制无稳振荡电路5，无稳振荡电路5驱动微型真空泵M,瓶盖2外设有橡胶软管4且经微型真空泵M与采样瓶4连接。金属片开关K控制无稳振荡电路5驱动微型真空泵M,微型真空泵M通过橡胶软管3收集径流泥沙样品，将样品存放在采样瓶4内。图3为本实施例中无稳振荡电路驱动微型真空泵的原理图。本实施例中采用IC555定时器U，配合电阻器R1、电阻器R2、电容器Cl及电容器 C2组成时基电路。本实施例中时基电路采用如下结构电阻器R1、电阻器R2、电容器Cl、电容器C2依次串联，电容器Cl和电容器C2的连接点与所述IC555定时器U的脚1连接，电容器C2的另一端与IC555定时器U的脚5连接；电阻器R2和电容器Cl的连接点与IC555 定时器U的脚2和脚6连接，该电容器Cl的另一端接地；电阻器Rl和电阻器R2的连接点与IC555定时器U的脚7连接，电阻器Rl另一端与IC555定时器U的脚4和脚8连接。调节电阻器和电容器的大小可控制时基电路发出脉冲的占空比与脉冲周期，周期一般为5分钟、10分钟或30分钟。IC555定时器U脚4和脚8连接处经金属片开关K和三极管T3组成的开关电路连接电源，第三管脚P3连接微型真空泵M。两个三极管Tl和T2的e极和b极首尾相接，将串联后的两个三极管的e极和b极，分别与电源和微型真空泵M相连(见图3)。所述金属片开关K为梳齿状相互绞合的铜片开关(见图4)。本实施例的工作原理为根据现场观测周期和采样数量选择与IC555定时器U相匹配的电容和电阻，调整微型真空泵M的采样周期和数量。降水时金属片开关K表面积水，使开关导通形成通路，此时三极管T3导通，时基电路开始正常工作，IC555定时器U的输出端(脚3)高低电平不断转化，当输出端处于高电平(+2/3VCC)时，微型真空泵M因电压降较低而停止抽取样品，而当输出端处于低电平 (+l/3Vcc)时，微型真空泵M因电压降增加而开始工作，按照一定的周期和一定的占空比开始抽样；当降雨停止时，金属片开关K上积水消失，开关断开，切断电源，整个系统停止工作。
权利要求1.一种用于开发建设项目土壤流失观测的自动采样瓶，包括采样瓶(4)、采样瓶(4)上配有瓶盖(2)，其特征在于所述瓶盖(2)顶部设有金属片开关(K)，瓶盖(2)内封装有无稳振荡电路(5)及由无稳振荡电路(5)驱动的微型真空泵(M)，瓶盖(2)外连有橡胶软管(3)， 橡胶软管(3)经瓶盖(2)内的微型真空泵(M)与采样瓶(4)连接。
2.根据权利要求1所述的用于开发建设项目土壤流失观测的自动采样瓶，其特征在于所述无稳振荡电路(5)包括时基电路，时基电路中IC555定时器(U)脚8经三极管开关电路与电源连接，IC555定时器(U)脚3与微型真空泵(M)相连，微型真空泵(M)的另一端连接三极管(T2)的e极且三极管(T2)的b极连接三极管(Tl)的e极，三极管(T2)的b极与电源相连。
3.根据权利要求2所述的用于开发建设项目土壤流失观测的自动采样瓶，其特征在于所述的三极管开关电路为金属片开关(K)和1. 5V电源的串联电路两端连接三极管(T3) 的e极和b极。
4.根据权利要求3所述的用于开发建设项目土壤流失观测的自动采样瓶，其特征在于所述三极管(T3)的e极连接IC555定时器(U)脚8，三极管(T3)的c极连电源。
5.根据权利要求1或3所述的用于开发建设项目土壤流失观测的自动采样瓶，其特征在于所述金属片开关(K)为梳齿状相互绞合的铜片开关。
专利摘要本实用新型涉及一种用于开发建设项目土壤流失观测的自动采样瓶。本实用新型的目的是提供一种测量泥沙含量平均值、可根据降水自动采集径流泥沙样品、价格低廉的用于开发建设项目土壤流失观测的自动采样瓶。本实用新型的技术方案是用于开发建设项目土壤流失观测的自动采样瓶，包括采样瓶、采样瓶上配有瓶盖，其特征在于所述瓶盖顶部设有金属片开关，瓶盖内封装有无稳振荡电路及由无稳振荡电路驱动的微型真空泵，瓶盖外连有橡胶软管，橡胶软管经瓶盖内微型真空泵与采样瓶连接。本实用新型适用于水土保持监测。
文档编号G01N1/10GK202182831SQ20112025448
公开日2012年4月4日 申请日期2011年7月19日 优先权日2011年7月19日
发明者尉全恩, 李俊, 李健, 李海林 申请人:中国水电顾问集团华东勘测设计研究院