降水自动采样器

    感雨器
    感雨器是感知降水的重要部件，它的灵敏度直接影响到雨水的监测结果。所以感雨器的灵敏度不能太高也不能太低,太高会在雾雨、毛毛雨情况下打开防尘盖而收集不到一定测试量的雨水,同时也无法确定下雨场次和每场雨的起止时间;太低则会影响采雨。
    现有的降水自动采样器的感雨器从原理上分为接触式和非接触式两种,前者由栅格状的电路板及加热板构成。降雨时,雨滴使栅格板导通,雨停后通过加热烘干栅格板,使顶盖能在较短时间间隔内关闭,减少暴露时间。后者采用非接触型传感器,利用红外光电原理,具有灵敏、省电和寿命长等优点。但由于降雨时雨量的大小和降雨分布的不均匀性,直接影响到感雨器的灵敏度,造成采样器的起始采样时间和停止采样时间都明显滞后于实际降雨过程,上述两种采样方式都不可避免地存在这个问题。
    防尘盖
    防尘盖密封性也是至关重要的指标。按照国际惯例,采样器应能分别收集湿沉降(降水)和干沉降,中国对收集干沉降要求不明确,但从长远情况和与国际接轨出发应该加以重视。现有的采样器防尘装置设计中,防尘盖一般分为平开式和翻盖式两种,对于平开式的防尘盖,当降雨量大时传动装置会受到雨水的冲击力和张力的影响而很难打开,而翻盖式则好些,但可能会受到强力阵风的影响,使传动部分受损。因此要增强马达的传动力和传动系统的牢固性。
    雨量计
    雨量计作为记录降水量的一个标准方法,自动记录雨量计包括虹吸式和翻斗式两种常用类型,精度均可达到??0??.1mm左右的降水量,翻斗式的精度与降水速率有关。测量降雨量和降雨时间功能在传统雨量计中都已实现,原理上大致相同。
    采样器
    采样器降水收集装置一般分为整场和分段两种方式,对于分段式又可分为定时型和定量型两种类型。两次采样可在设定时间进行采集的称为定时型,每当降雨量达到设定值时进行采样的称为定量型;采用定量型采样的要注意减少容器之间的混合转移,采用定时型采样的则要注意有大雨情况下溢流的预防措施。分段采样器与相连的一系列采样瓶是通过自动控制来完成的,技术上有很大差别。
    使试样稳定的防御措施通常采用冷却、遮光、过滤、密闭等。由于试样容器是保存在装置内的,所以遮光很容易做到。试样的密闭和冷却各不相同。为了长时间的收集降水,必须要有使试样稳定的必要措施,即使这样保证稳定的时间一般也不超过两周。
    样品收集桶
    样品收集桶通常是购买成品,不同厂家规格会略有不同。根据中国全国酸雨监测基本技术要求中规定接水容器或漏斗应使用聚乙烯或聚四氟乙烯等对降水化学成分呈惰性的材料。有研究对从市场上购买来的一批聚乙烯和聚四氟乙烯的桶进行了浸泡试验,发现经过一段时间的浸泡,有些桶的酸度发生了改变,因此提醒在选择收集材料时不要只看标签,使用前还应做必要的验证。

    环境监测仪器的发展趋势将以人工采样和实验室分析为基础,向自动化、智能化和网络化为主的监测方向发展。而中国现有环境监测仪器多是中小型企业生产,产品基本是中低档仪器,远不能适应环境监测工作发展的需要。其主要表现有:技术档次低,低水平和重复生产严重,规模效益差;产品质量不高,性能不稳定,一致性较差,使用寿命短,故障率高;研究开发能力较低,在线监测仪器的系统配套生产能力较低,不能适应市场的需要。降水自动采样器也不例外。
    从欧美和日本等国的降水监测技术来看,降水自动采样器重点需要解决的问题是确保自动收集装置的性能,首先要确保感雨器的性能和统一规格;其次是试样的保存方法。
    另外,由于降水的成分比较复杂,实验证明在放置一段时间后,其电导率和pH值等都会发生变化,因此目前所采用的整场式和分段式采样方法都很难真正反映出雨水的实际情况,所以发展多参数的降水自动监测仪来进行降雨过程的实时监测是今后的发展趋势。