CZ308075B6 - Mobilní vzorkovač srážek - Google Patents
Mobilní vzorkovač srážek Download PDFInfo
- Publication number
- CZ308075B6 CZ308075B6 CZ2009-679A CZ2009679A CZ308075B6 CZ 308075 B6 CZ308075 B6 CZ 308075B6 CZ 2009679 A CZ2009679 A CZ 2009679A CZ 308075 B6 CZ308075 B6 CZ 308075B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- rainwater
- rainfall
- sampler
- mobile
- rain
- Prior art date
Links
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 20
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 19
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 21
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 9
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 5
- 238000000469 dry deposition Methods 0.000 description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001379910 Ephemera danica Species 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 2
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 230000003442 weekly effect Effects 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012520 frozen sample Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F22/00—Methods or apparatus for measuring volume of fluids or fluent solid material, not otherwise provided for
- G01F22/02—Methods or apparatus for measuring volume of fluids or fluent solid material, not otherwise provided for involving measurement of pressure
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
- G01N1/18—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state with provision for splitting samples into portions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01W—METEOROLOGY
- G01W1/00—Meteorology
- G01W1/14—Rainfall or precipitation gauges
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Ecology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Mobilní vzorkovač srážek se skládá zejména z apertury, teplotního čidla, elektromagnetických ventilů, vzorkovnic, datového záznamníku a zdroje. V apertuře (1) je v průtočné komůrce (2) upevněno teplotní čidlo (3) propojené kabelem na datový záznamník (13), napájený ze zdroje (14), přičemž je datový záznamník (13) propojen kabelem i s měřicím člunkem (4) srážek. Sběrnice (5) srážkové vody je spojena s dávkovací nádobkou (6), ta je spojena s elektromagnetickými ventily (7) a (8), které jsou též propojeny s datovým záznamníkem (13). Z elektromagnetického ventilu (7) je vedena silikonová hadička (9) mimo mobilní vzorkovač srážek a nebo je voda od elektromagnetického ventilu (8) vedena přes otočné distribuční rameno (10) a přes rozdělovač (11) vedení srážkové vody do vzorkovnic (12).
Description
Oblast techniky
Vynález se týká mobilního vzorkovače srážek s kontinuálním měřením teploty kapalných srážek a s dálkovým ovládáním nastavení intervalu vzorkování srážek.
Dosavadní stav techniky
V současnosti existuje několik typů vzorkovačů srážek velmi kvalitně vybavených, nejsou však snadno přemístitelné a umístitelné v členitém terénu, neumožňují změnu intervalu vzorkování přes modem, neměří kontinuálně a prioritně teplotu srážkové vody.
Vzorkování srážek a technika odběru vzorků pro chemické analýzy je předmětem mnoha studií. Nej starší vzorkovače srážek měly podobu otevřených nádob podobných srážkoměrům/ombrometrům, jejichž nevýhodou bylo znehodnocování vzorků suchou depozicí v období bez deště mezi jednotlivými srážkovými událostmi a časový interval odběru jednotlivých vzorků, vzorky se z těchto srážkoměrů vybíraly týdně nebo měsíčně, případně po jednotlivých srážkových událostech (Raynor a McNeil, 1979).
Chemické složení srážek se však mění nejen při porovnávání srážkových událostí, ale také v průběhu jednotlivých událostí (např. Gatz et al., 1971; Chapman et al., 1987; Laquer, 1990a). Za tímto účelem byla popsána a vyvinuta řada sekvenčních vzorkovačů srážek. Informace o automatických kontinuálních vzorkovačích srážek, které zaznamenávají délku a parametry deště a sbírají vzorky vody do jednotlivých oddělených sběrných lahví pro následné chemické analýzy, jsou publikovány od 70. let 20. století (např. Gatz et al., 1971; Gray et al., 1974).
Mezi hlavní úkoly, které řeší autoři při sestavování vzorkovačů srážek, patří:
1. Určení časového kroku, ve kterém jsou vzorky srážek dávkovány do jednotlivých láhví - je závislý na účelu, pro který jsou vzorky sbírány a analyzovány. Weaver a Talma (2005) např. popisují vzorkovač kumulativních srážek (cumulative rainfall collector - CRC), jednoduchý, nízko nákladový a jednoduše obslužný vzorkovač srážek, který může sbírat srážky až do období 1 roku a je tím pádem vhodný zejména pro odborníky zkoumající podzemní vody a doplňování jejich zásob. Hlavní předností tohoto vzorkovače je uskladnění dostatečného množství srážek, eliminace evaporace (silikonovým olejem, který překrývá vzorek vody) a redukce rušivých vlivů způsobených ptáky.
2. Vyřešit otázku, zda vzorkovat mokrou nebo suchou depozici a jak ošetřit vzorky mokré depozice před kontaminací depozicí suchou. Většina sítí monitorujících a vzorkujících srážky vzorkuje pouze mokrou depozici (Krupa, 2002), ve které je soustředěno 70 až 80 % znečištění celkové atmosférické depozice (Radke et al., 1980 In Poissant a Béron, 1992). Konstrukci srážkoměrů pro mokré depozice a případně výsledky jejich aplikace popisují např. Gatz et al. (1971), Aubertin et al. (1976), Raynor a McNeil (1979), Coscio et al. (1982), Ames et al. (1987), Vermette a Drake (1987 a 1988), Laquer (1990b), Poissant a Béron (1992). Franz et al. (1991) porovnávali mezi sebou 4 typy vzorkovačů a jejich výsledky vzorkování mokré depozice. Vzorkovače bývají v období bez deště překryty víkem (např. Chán et al., 1984), které je odklopeno po detekci deště elektrickým nebo optickým senzorem (Krupa, 2002; Poissant a Béron, 1992; http://www.qdpr.com; http://www.ecotech.com.au), případně jednoduchým mechanickým principem (Vermette a Drake, 1987 a 1988), nebo jsou sběrné povrchové části vzorkovače srážek omyty bezprostředně před začátkem deště (Laquer, 1990a; Laquer, 1990b). Fowler a Cape (1984) však zmiňují, že suchá depozice pokračuje i v období deště, proto vzorkovače srážek, které se otevírají pouze v období deště, také nadhodnocují mokrou depozici,
- 1 CZ 308075 B6 ale ne v tak velké míře. Chapman et al. (1987) dále dokumentovali, že chemické složení vzorků srážek z počátku deště je ovlivněno předudálostní suchou depozicí. Např. Graham et al. (1988) porovnávali 2 typy vzorkovačů srážek suché/mokré depozice po dobu 1 roku.
3. Vyřešit skladování vzorků před analýzami, aby nedošlo k poškození vzorků (Ames et al., 1987) a) adsorpcí a absorpcí příslušných chemických látek na povrchu srážkoměru, b) změnami chemické rovnováhy mezi nerozpustnou a rozpustnou frakcí, c) ztrátou vody ze vzorku evaporací, d) ztrátou rozpuštěných prvků volatilizací, e) oxidací iontů původně vzorkovaných v redukované formě a f) mikrobiální fixací nebo spotřebou základních prvků pro růst (Krupa, 2002).
Otázka skladování vzorků bývá řešena chladicím zařízením, případně opatřením zabraňujícím přístup vzduchu k vzorkům. Např. Durana et al. (1992) zamrazovali vzorky, pokud nemohly být analyzovány v ten samý den, kdy byly odebrány. Ames et al. (1987) navrhli za tímto účelem vzorkovač srážek, který vzorky nejenom sbírá, ale také provádí kontinuálně analýzy přímo v místě sběru vzorků.
Dále původci předchozích řešení zkoumali následující otázky:
4. Vyhřívání vzorkovače srážek za účelem odběru vzorků jak dešťových, tak sněhových. Vzorkovač, který odebíral jak vzorky srážek dešťových, tak i sněhových /zmrzlých, navrhli a používali např. Raynor a McNeil (1979), Colin et al. (1987), http://www.qdpr.com.
5. Princip dávkování vzorků do jednotlivých vzorkovnic. Sběrné láhve jsou posunovány na principu událostního režimu, nebo ve fixních časových intervalech, fixních objemech srážkové vody, případně kombinací výše uvedených principů (Raynor a McNeil, 1979; Coscio et al., 1982).
Robertson (1980, In Krupa, 2002) a Laquer (1990a) uvádějí základní přístupy k metodice odběru vzorků:
a/ bodový odběr (bez ohledu na čas odběru a objem vzorku), b/ bodový odběr vzorků o stejném objemu v pevných časových intervalech, po dosažení daného objemu vzorku je přebytečný objem deště vylit. Nevýhodou této metody sběru vzorků je nedostatečné množství vzorku vody pro chemické analýzy v případě nízké intenzity deště, a stejně tak možnost absence vzorků z konce události (Poissant a Béron, 1992), c/ časově vážené sekvenční vzorky (vzorky o různých objemech jsou ukládány postupně v pevných časových intervalech), d/ sekvenční vzorky vážené intenzitou deště (předem stanovený objem vzorku v nepravidelných časových intervalech, vzorkování je nepřetržité během celé události), e/ kontinuální monitoring.
Robertson (1980, In Krupa, 2002) a Laquer (1990a) popisují 4 základní kategorie sekvenčních vzorkovačů srážek:
1. manuálně obsluhované - levné, ale vyžadující kompletní obsluhu, která zajistí odběr vzorku na základě zvoleného principu dávkování (dle času, intenzity nebo bez ohledu),
2. sériově uspořádané láhve plněné gravitačně, po naplnění 1 láhve se začne plnit další láhev, láhve jsou tedy plněny v závislosti na intenzitě deště; prevence/ zabránění míšení vody v láhvi a nové přitékající je řešeno úzkými trubkami vedoucími vodu do láhve (Cooper et al., 1976 In
-2 CZ 308075 B6
Krupa, 2002), vzduchovými ventily (Kennedy et al., 1976 In Krupa, 2002) nebo vzduchovými ventily a plovoucím špuntem; vzorkovače srážek jsou schopny pracovat samostatně bez dozoru,
3. automaticky dělené, které vzorkují na základě času nebo objemu vzorku nebo dle parametrů deště; nejčastěji používaný je vzorkovač srážek s překlápěcím člunkem (např. Gatz et al., 1971),
4. kontinuální (např. Ames et al., 1987 - viz níže).
Pro úplnost je nutné ještě popsat vybrané vzorkovače srážek (rainfall samplerů):
Aubertin et al. (1976) sbírali vzorky srážek do čtvercového srážkoměru umístěného na střeše laboratoře. Sledovali kontinuálně hodnotu pH srážek; systém může být uzpůsoben na průběžné měření vodivosti, změny teploty vody v místnosti jsou kompenzovány automatickou sondou kontroly teploty.
Raynor a Me Neil (1979) navrhli a zkonstruovali automatický, sekvenční vzorkovač srážek, který je určen k odběrům pouze mokré depozice, a to srážek jak dešťových, tak zmrzlých. Vzorkování probíhá v závislosti na čase (s variabilním časovým krokem 5 až 99 minut). Vzorkovač je složen z velkého otočného boxu se 30 vzorkovacími láhvemi. Srážky vstupují trychtýřem na vrchu boxu. V době mezi srážkovými událostmi je trychtýř uzavřen pohyblivým krytem, který je aktivován v okamžiku počátku deště. Okamžik otevírání, zavírání krytu a výměny lahví je zaznamenáván. Při teplotě pod cca 2 °C se zapne vyhřívání, za účelem rozpuštění tuhých srážek, překlápěcí člunek srážkoměru není v provozu v době, kdy nejsou srážky ve skupenství tekutém, objemy srážek jsou v tomto období váženy vedlejším zařízením. Vzorkovnice a trychtýř srážkoměru jsou čištěny destilovanou vodou.
Coscio et al. (1982) popisují automatický, chlazený, sekvenční srážkoměr, určený mimo jiné pro odběr sněhových nebo zmrzlých srážek, vzorky jsou chráněny utěsněním proti výměně plynů a jsou na místě uchovávány při teplotě 4±2 °C. Autoři uvádějí pro příklad výsledky chemických analýz (pH, SO42 , NO3, H+, NHA, Ca2+, Na+).
Ames et al. (1987) vyvinuli automatický vzorkovač srážek (mokré depozice), který kontinuálně analyzuje ionty H+, NHA, Na+, Ca2+, NO3, Cl, SO42, a rozpuštěný H2O2. Vzorkovač srážek tvoří soustava připevněná na střeše karavanu, ve kterém jsou přístroje k analýzám. K analýzám jsou použity následující metody: kolorimetrická metoda pro stanovení SO42, chemiluminiscence pro stanovení H2O2 a iontově selektivní elektrody pro ostatní stanovení. Z důvodu závislosti elektrod na teplotě je měřena teplota vody. Počátek deště je detekován buď jednoduchou vodivou deskou nebo upraveným plovákovým srážkoměrem. Dalším přídavným vybavením je možno určovat O3, NO, NO2, SO2 a jednoduché meteorologické parametry (teplotu a vlhkost vzduchu, rychlost, směr větru a solární radiaci). Data jsou zaznamenávána na disku mikropočítače, který také zajišťuje automatickou kalibraci a další kontrolní funkce (např. program na vyplachování sběrných táců deionizovanou vodou před začátkem události, aby bylo zabráněno kontaminaci vzorků). Výhodou tohoto vzorkovače je, že analyzuje kontinuálně (tj. neanalyzuje např. denní nebo týdenní „průměrné“ srážky) a nevyžaduje skladování vzorků a jejich převoz do laboratoře. Nevýhodou tohoto srážkoměru je, že není schopen vzorkovat zmrzlé srážky.
Laquer (1990b) sestrojil a provozoval automatický kontinuální vzorkovač srážek, který měřil hodnotu pH, konduktivity a teplotu pro korekci měřených veličin.
Poissant a Béron (1992) zkonstruovali vzorkovač srážek, který detekuje déšť, otevře /zavře záklopku, sbírá vzorky a zaznamenává parametry deště. Analyzovali hodnoty pH, specifickou konduktivitu, TIC (total inorganic carbon), TOC (total organic carbon) a ionty (sulfáty, nitráty, chloridy, fluoridy, amonný iont, draslík a sodík iontovou chromatografií; vápník a hořčík atomovou absorpcí).
-3 CZ 308075 B6
-4CZ 308075 B6
Podstata vynálezu
Výše uvedené nedostatky, tj. mobilita - snadná přemístitelnost a umístitelnost v členitém terénu, změna intenzity vzorkování dálkově přes modem, kontinuální měření teploty srážkové vody, odstraňuje mobilní vzorkovač srážek, skládající se zejména z apertury, teplotního čidla, elektromagnetických ventilů, vzorkovnic, datového záznamníku a zdroje, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v apertuře je v průtočné komůrce upevněno teplotní čidlo propojené kabelem na datový záznamník napájený ze zdroje, přičemž je datový záznamník propojen kabelem i s měřicím člunkem srážek. Sběrnice srážkové vody je spojena s dávkovači nádobkou, taje spojena s elektromagnetickými ventily, které jsou též propojeny s datovým záznamníkem. Z elektromagnetického ventilu je vedena silikonová hadička mimo vzorkovnice nebo přes otočné distribuční rameno je voda volně vedena od elektromagnetického ventilu přes rozdělovač do vzorkovnic.
Mobilní vzorkovač srážek podle vynálezu je charakterizován tím, že je snadno přemístitelný a umístitelný v členitém terénu.
Mobilní vzorkovač srážek podle vynálezu je dále charakterizován tím, že kontinuálně měří teplotu srážkové vody.
Mobilní vzorkovač srážek podle vynálezu je také charakterizován tím, že počet vzorkovnic je 40 a mají objem 35 ml.
Mobilní vzorkovač srážek podle vynálezu je též charakterizován tím, že v jeho datovém záznamníku je zabudován GSM modem.
Podstata mobilního vzorkovače srážek podle vynálezu spočívá vtom, že interval vzorkování srážek je možno měnit dálkovým přístupem přes GSM modem.
Oproti současným zařízením jsou v mobilním vzorkovači srážek podle vynálezu precizovány konstrukční detaily přenosu dat pro snadnější manipulaci v terénu a dosažení přesnějších výsledků měření.
Mobilní vzorkovač srážek podle vynálezu slouží zejména ke kontinuálnímu měření teploty srážkové vody. Provádí se to tak, že do apertury 1 padá srážková voda, která je kontinuálně měřena teplotním čidlem 3 umístěným v průtočné komůrce. Zjišťuje se okamžitá hodnota teploty vody. Množství vody proteklé průtoční komůrkou je změřeno měřicím člunkem srážek a přes sběrnici srážkové vody jde do dávkovači nádobky. Elektromagnetické ventily rozdělují srážkovou vodu přes rozdělovač vedení srážkové vody a otočné distribuční rameno do jednotlivých vzorkovnic nebo nevhodný vzorek srážky odvedou mimo vzorkovač silikonovou hadičkou. Mobilní vzorkovač srážek podle vynálezu umožňuje připojení datového záznamníku s GSM modemem k počítači s možností automatického přenosu naměřených dat a možností řídit interval odebírané srážkové vody.
U mobilního vzorkovače srážek podle vynálezu je v apertuře upevněno v průtočné komůrce teplotní čidlo propojené kabelem na datový záznamník, který je napájen ze zdroje 14. Srážková voda je dále změřena měřicím člunkem srážek, který je též propojený kabelem na datový záznamník. Apertura je přes sběrnici srážkové vody spojena s dávkovači nádobkou 6, do které proudí srážková voda z měřicího člunku srážek, dále proudí srážková voda do elektromagnetických ventilů, které jsou spojeny také s datovým záznamníkem a tyto ventily lze ovládat pomocí GSM modemu zabudovaného v datovém záznamníku. Srážková voda z elektromagnetických ventilů je vedena silikonovou hadičkou mimo vzorkovač nebo přes otočné distribuční rameno je srážková voda dále vedena přes rozdělovač vedení srážkové vody do jednotlivých vzorkovnic.
-5 CZ 308075 B6
Změna teploty srážkové vody a množství srážek jev reálném čase registrována v datovém záznamníku.
Výhodou mobilního vzorkovače srážek podle vynálezu je, že provádí kontinuální měření teploty srážkové vody v terénu mimo dosah stabilního přívodu elektrické energie a parametry dávkování srážek do vzorkovnic je možno ovládat přes GSM signál.
Přednosti mobilního vzorkovače srážek podle vynálezu lze takto shrnout:
- přemístitelnost a umístitelnost v členitém terénu, bez nutnosti přívodu elektrického proudu, není vázán najedno stanoviště,
- kontinuální měření teploty srážkové vody,
- dobrá manipulovatelnost (doprava, instalace),
- nenáročná obsluha, automatizace měření a možnost ovládat přístroj pomocí GSM modemu pro změnu intervalu vzorkování srážek,
- možnost vypuštění nevyhovujícího vzorku srážek.
Objasnění výkresů
Na přiloženém výkresu je na Obr. 1 schematicky znázorněn mobilní vzorkovač srážek podle vynálezu.
Následující příklady provedení mobilního vzorkovače srážek podle vynálezu pouze dokládají, ale nijak neomezují.
Příklad uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Mobilní vzorkovač srážek podle vynálezu s kontinuálním měřením teploty srážkové vody byl vyroben z nerezového plechu v kombinaci se silikonovými díly vedení srážkové vody, polyetylenovými (PE) vzorkovnicemi 12 a s připojením teplotního čidla 3, měřicího člunku 4 srážek, elektromagnetických ventilů 7 a 8 a zdroje 14 pro datový záznamník 13. Mobilní vzorkovač srážek podle vynálezu byl sestaven z apertury 1, teplotního čidla 3 na měření kontinuální teploty srážkové vody, měřicího člunku 4 srážek, sběrnice 5 srážkové vody, dávkovači nádobky 6, elektromagnetických ventilů 7 a 8, otočného distribučního ramene 10. rozdělovače 11 vedení srážkové vody do jednotlivých vzorkovnic 12. kterých bylo 40 ks o objemu 35 ml, z datového záznamníku 13 s vestavěným GSM modemem. Zdroj 14 tvořil provozní akumulátor 12 V s kapacitou pro provoz až 100 hodin nepřetržitého deště a rok pro čekání na déšť.
Apertura 1 z nerezu byla spojena se sběrnicí 5 srážkové vody, také z nerezu, a dávkovači nádobkou 6 (PE) a elektromagnetickými ventily 7 a 8 přes otočné distribuční rameno 10 (PE) a rozdělovač 11 vedení srážkové vody (kov) do vzorkovnic 12 (PE) nebo silikonovou hadičkou 9 mimo prostor vzorkovače.
Měření pomocí mobilního vzorkovače srážek podle vynálezu bylo úspěšně provedeno na experimentálním povodí Výzkumného ústavu meliorací a ochrany půdy, v.v.i., Kopaninský tok v České republice. Naměřená data slouží k popisu cest infiltrace vody do půdy, k rozlišení lokalit rychlého vsaku vody do půdy.
-6CZ 308075 B6
Průmyslová využitelnost
Řešení se týká mobilního vzorkovače srážek v polních podmínkách, který je využitelný při měření teploty srážek v meteorologii, ve výzkumu (cesty pohybu vody v hydropedologii), zařízení lze průmyslově vyrábět a je po něm poptávka z důvodu mobilnosti a dostupné ceny.
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (3)
1. Mobilní vzorkovač srážek, skládající se zejména z apertury, teplotního čidla, elektromagnetických ventilů, vzorkovnic, datového záznamníku a zdroje, vyznačující se tím, že v apertuře (1) je v průtočné komůrce (2) upevněno teplotní čidlo (3) pro kontinuální měření teploty srážkové vody, propojené kabelem na datový záznamník (13) napájený ze zdroje (14), přičemž je datový záznamník (13) propojen kabelem i s měřicím člunkem (4) srážek, dále sběrnice (5) srážkové vody je spojena s dávkovači nádobkou (6), ta je spojena s elektromagnetickými ventily (7) a (8), které jsou též propojeny s datovým záznamníkem (13), přičemž z elektromagnetického ventilu (7) vede silikonová hadička (9) pro srážkovou vodu mimo mobilní vzorkovač srážek a z elektromagnetického ventilu (8) vede také otočné distribuční rameno (10) do rozdělovače (11) vedení srážkové vody do vzorkovnic (12).
2. Mobilní vzorkovač srážek podle nároku 1, vyznačující se tím, že počet vzorkovnic (12) je 40 a mají objem 35 ml.
3. Mobilní vzorkovač srážek podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že v jeho datovém záznamníku (13) je zabudován GSM modem pro přenos dat a pro vzdálené měnění intervalu vzorkování srážek.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2009-679A CZ308075B6 (cs) | 2009-10-16 | 2009-10-16 | Mobilní vzorkovač srážek |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2009-679A CZ308075B6 (cs) | 2009-10-16 | 2009-10-16 | Mobilní vzorkovač srážek |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2009679A3 CZ2009679A3 (cs) | 2011-04-27 |
| CZ308075B6 true CZ308075B6 (cs) | 2019-12-18 |
Family
ID=43896906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2009-679A CZ308075B6 (cs) | 2009-10-16 | 2009-10-16 | Mobilní vzorkovač srážek |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ308075B6 (cs) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ309604B6 (cs) * | 2021-08-24 | 2023-05-10 | Ekologické služby, s.r.o. | Zařízení pro proporční vzorkování a měření úhrnu kapalných podkorunových srážek s překlopným člunkem a distribuční vzorkovací celou |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4665743A (en) * | 1984-12-21 | 1987-05-19 | Electricite De France Service National | Automatic rain gauge |
| US4732037A (en) * | 1986-05-27 | 1988-03-22 | California Institute Of Technology | Automated rainwater collector |
| US5016196A (en) * | 1988-05-24 | 1991-05-14 | Battelle Memorial Institute | Rain sampling device |
| EP0520415A1 (en) * | 1991-06-25 | 1992-12-30 | KAWANAMI, Shigeharu | First stage rainfall sampler |
| CN2174697Y (zh) * | 1993-09-08 | 1994-08-17 | 李朋来 | 一种降水自动采样机罩盖启闭装置 |
-
2009
- 2009-10-16 CZ CZ2009-679A patent/CZ308075B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4665743A (en) * | 1984-12-21 | 1987-05-19 | Electricite De France Service National | Automatic rain gauge |
| US4732037A (en) * | 1986-05-27 | 1988-03-22 | California Institute Of Technology | Automated rainwater collector |
| US5016196A (en) * | 1988-05-24 | 1991-05-14 | Battelle Memorial Institute | Rain sampling device |
| EP0520415A1 (en) * | 1991-06-25 | 1992-12-30 | KAWANAMI, Shigeharu | First stage rainfall sampler |
| CN2174697Y (zh) * | 1993-09-08 | 1994-08-17 | 李朋来 | 一种降水自动采样机罩盖启闭装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2009679A3 (cs) | 2011-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Galloway et al. | Calibration of collection procedures for the determination of precipitation chemistry | |
| Gröning et al. | A simple rain collector preventing water re-evaporation dedicated for δ18O and δ2H analysis of cumulative precipitation samples | |
| Tsiouris et al. | The elution of ions through field and laboratory snowpacks | |
| US11846596B2 (en) | Mobile system for continuous, automatic, online monitoring of water quality and particle sampling in a drinking water distribution network | |
| KR20100011578A (ko) | 자동수질 측정기 및 그 측정방법 | |
| CN101819102A (zh) | 水样自动原位采集分析仪 | |
| US4665743A (en) | Automatic rain gauge | |
| Raynor et al. | An automatic sequential precipitation sampler | |
| CN210427135U (zh) | 一种自动收集大气中有机、无机干湿沉降物的装置 | |
| CN108107172A (zh) | 稻田氮磷径流流失监测与预警装置及其使用方法 | |
| Slanina et al. | Collection and analysis of rainwater; experimental problems and the interpretation of results | |
| CN107764593A (zh) | 一种连续混合水样采集装置及其水样采集方法 | |
| CN113970579A (zh) | 一种大气环境下空气中氯离子沉积率实时在线检测方法 | |
| Dick et al. | Trace elements in Antarctic air and snowfall | |
| Coscio et al. | An automatic, refrigerated, sequential precipitation sampler | |
| CZ2009679A3 (cs) | Mobilní vzorkovac srážek | |
| CN204286877U (zh) | 一种密封降雨取样装置 | |
| CZ20640U1 (cs) | Mobilní vzorkovač srážek | |
| Aneja et al. | Dynamic chemical characterization of montane clouds | |
| KR200322759Y1 (ko) | 산성 강우 및 강설 채취를 통한 피에취, 전도도 그리고강우량 측정 및 전송장치 | |
| Milne et al. | Physics of cloudwater deposition and evaporation at Castlelaw, SE Scotland | |
| US20170363775A1 (en) | System for measuring rain and snow | |
| Reddy et al. | Variation in pH during summer storms near the continental divide in central Colorado, USA | |
| Kronmiller et al. | Development and evaluation of an acid precipitation monitor for fractional event sampling with capability for real-time pH and conductivity measurement | |
| Tang et al. | An evaluation of the precision, and various sources of error, in daily and cumulative precipitation chemistry sampling |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20201016 |