本发明涉及一种初级降水量取样器，更具体地说，涉及在每个容器中逐步地采集初级降水量取样品例如酸雨的一个初级降水量取样器。 例如，如图10所示，对于在初级阶段逐步采集每1mm降水量样品的情况，采用了一个带有一浮塞41的取水样瓶42。对于这种情况，如图9所示，采用了一种将许多所述取水样瓶42按位装在一外壳部分43中的取样器44。在这取样器44中，当用一降雨传感器45检测所述降水量时，将一个盖着装在所述外壳部分43上部中的漏斗46的盖状部件47打开，以便将所述降水量通过管道48首先导入装在最上边的取水样瓶42，而当所述降水量装满取水样瓶42时，所述浮塞41将取水样瓶42关闭，然后，用一分配漏斗49将上述降水量导入下一个取水样瓶42。随后，逐步顺次将该降水量导入下面各取水样瓶42。
在上述用取水样瓶42的取样方法中，所出现的难点在于取水样瓶42装了浮塞41，而这样使结构复杂化，使得不易清洗取水样瓶42，而且取水样瓶42体积固定，这使得对于更精细地取样初级降水量的情况例如每0.5mm取样时，必须更换所述取水样瓶42或所述漏斗46。此外，对于每6mm或更多时取样初级水量的情况，取样器44本身的尺寸及重量大大增加，而这样就需要一又高又宽的地方，这使得例如不易选择安装地点，不易进行安装工作和搬运以及类似的工作。进一步，所述漏斗46的盖状部件47适于用一个马达自动开闭，这还使得出现了一个难点，这就是比如需要一个动力源。
考虑上述那些情况后，就得到本发明，而本发明的一个目的就是廉价提供一种便于使用的初级降水量取样器，这取样器能自动地逐步采集初级降水量样品而无需一个动力源，而且易于安装和搬运，并易于清洗那些取样容器。
为达到上述目的，本发明具有下述结构。也就是说，将装在一可开闭的外壳上的一降水量接收器的出口在所述外壳中向下构成，将一由一支撑部件支撑以便在一垂直平面内旋转的转筒装在所述外壳中，以便能被放进和取出该外壳，将许多取样容器可摆动地并可拆卸地按一定间隔向下挂在所述转筒的同一个圆周线上，以便顺次对应于所述出口，而且给上述转筒装了一个重物，用于可变地在它和所取样的降水量之间构成一个平衡条件。
当用装在上述外壳上的所述降水量接收器收集降水量时，该降水穿过上述出口逐滴注入进一第一个取样容器，这改变了在所述重物与上述转筒之间的平衡，这取决于逐滴注入进所述第一个取样容器地降水量的量逐渐旋转上述转筒的情况，而下一个取样容器对应上述出口类似地采集所述降水量的样品。在上述重物和转筒之间的所述平衡条件被进一步改变，这取决于逐滴注入进下一个取样容器以及进一步对应上述出口的后续取样容器中所述降水量的量。结果，在上述取样容器中所取样的降水量的量与上述重物之间的平衡条件顺次可变地被改变，这里，在各个取样容器中自动采集一指定量的降水量样品。简而言之，能借助在上述被采集的降水量样品和上述重物之间重量平衡的变化，来自动地逐步采集上述降水量的样品，而无需驱动电力。
可将这样的取样器作成轻重量及袖珍的形式，这是通过例如用透明的丙烯酸树脂材料来制造它而作到的，而且可以以易于携带及便于使用的形式来廉价提供这样的取样器。此外，将上述各取样容器在上述转筒上可拆卸地向下悬挂，这样的结构简单，这使得如果将上述转筒从所述外壳中取出以拿掉各个取样容器时，易于进行清洗以及类似的事情。
图1是显示了本发明的一初级降水量取样器的一最佳实施例的纵向剖面主视图;
图2是显示所述初级降水量取样器的一纵向剖面侧视图;
图3是显示上述初级降水量取样器的部分剖面图;
图4是显示上述初级降水量取样器中一些主要部分的分解透视图;
图5是显示上述初级降水量取样器的一个第一阶段状况的工作图;
图6是显示上述初级降水量取样器的一最后阶段的工作图;
图7是显示另一最佳实施例的初级降水量取样器中一些主要部分的透视图;
图8是显示上述初级降水量取样器的整体图;
图9是显示通常的取样器的一个例子的部分断面主视图;以及
图10是显示一取样瓶的剖面图。
下面将参照本发明的一些最佳实施例来详细说明本发明。
本发明的最佳实施例中的一初级降水量取样器，在分开的7个阶段中，每次取样约几毫升的初级降水量7，而且具有下述结构。
如图1至3所示，一透明盒状外壳2在它的一边有一单侧可打开的门1，给外壳2在它的顶部3上固定安装了一圆柱状的漏斗接收部件4，将一直经8cm的漏斗（降水量接收器）5放在所述圆柱状漏斗接收部件4上，而所述漏斗5的一尖端部分穿过一在所述顶部3上所形成的一漏斗状的孔6，这使得出口7在所述外壳2中可以面向上部向下。一转筒13由一对圆盘12、12构成，一对支撑部件（支撑板）11、11使圆盘12、12可旋转地被支撑，支撑部件11、11立在一底板8上，这转筒13可放进和拿出外壳2，转筒13在一垂直平面内被装在外壳2中，将8组圆柱状的有底的取样容器15可摆动地并可拆卸地装在两盘12、12之间且按一安间隔处于同一圆周上，而给一个圆盘12装上一圆柱状重物，此重物在它的外侧向外伸出固定。
对于这样的结构，如图1所示，在第一阶段，一第一取样容器15（①）直接对应在漏斗5的所述出口下的一个位置，而一重物16用两圆盘12、12的一支撑轴14与一支撑板11的一面接合，两圆盘12、12放在所述重物16与所述取样容器15（①）之间。尽管在这最佳实施例的所述第一阶段重物16也作为一第一阶段定位机构，可以与重物16分开单独提供一第一阶段定位制动器。当可能要下雨时，若去掉盖子21放置漏斗5，那么下雨时就由漏斗5收集降水量，而降水穿过出口7首先逐滴流进第一取样容器15（①）。而当在第一取样容器15（①）中采集降水量样品，并且当由在第一取样容器15（①）中所采集的降水量样品的转动力矩变得比重物16作用在支撑板11上的转动力矩大时，就改变了在重物16与在第一降水量取样器15（①）中所采集的降水量样品之间的重量平衡，使得圆盘12、12沿4中箭头24所示的方向（图1中的逆时针方向）开始旋转。当降水量在第一取样容器15（①）中逐渐累积使取样容器15（①）逐渐下沉时，一第二取样容器15（②）对应漏斗5的出口7开始类似地采集降水量样品。在这段时间中，将重物16与支撑板11的一端分开，以便上升形成在瞬间采集的降水量样品和它之间的平衡状态。而当在所述第二取样容器15（②）中采集了一指定量的降水量样品时，一第三取样容器15（③）对应出口7。随后，在所述第三取样容器15（③）中采集几乎相同量的降水量，而后续的各取样容器15顺次类似地采集样品，直到第七取样容器15（⑦）。此外，如上所述，在重物16与支撑板11接合时的一段短时间内，第一取样容器15（①）并不移动，使得在第一取样容器15（①）中所采集的降水量样品的量，有一种比在第二取样容器至第七取样容器依次各采集的降水量样品的量更大的趋势，但可通过例如调整底板8的位置或附加重量以调整第一取样容器15（①）的重量，来减少这趋势。
当在第七取样容器15（⑦）中采集了所述指定量的降水量样品时，并且当随后的第八取样容器15（⑧）对应漏斗5的出口7时，重物16与支撑板11的另一边接合，以停住圆盘12、12。这时，所述第八取样容器15（⑧）被直接安置在出口7下边，而装在第八取样容器15（⑧）上向外的排出管道23的尖端面向一管道18的一端，用于将上述降水量导入在底板8上的一溢流容器17中（参考图6）。这样，当在第八取样容器15（⑧）中所采集的降水量样品的量超过一指定值时，所述降水量溢出，并被收集在底板8上的一个大杯17中，因此，可以与第一阶段降水量分开采集全部剩余的降水量。另外尽管重物16也作为一个用于确定这最佳实施例中上述旋转完成时的位置的制动器，还是可以与重物16分开，单独提供用于确定上述旋转完成时的所述位置的所述制动器。
如上所述，可以逐步地分别在第一到第七各取样容器15中采集几乎相同量的降水量样品。如果取样工作完成，将圆盘12、12与底板8一起取出外壳2，将各取样容器15从圆盘12、12上拿掉，以便用于其它用途，例如用于测量pH值及电导率。此外，各取样容器15结构简单，使得容易清洗它们。
可以通过将透明的丙烯酸树脂及类似的东西用于几乎所有主要部件，使得将这样的取样器构成为轻重量及袖珍的形式，这使得它易于安装在任何地方，而且甚至由一初学者操纵。更进一步，可以廉价地提供它，使得可望将它用于许多领域。
更详细地说，一对圆盘12、12在它们的中心部分20彼此接合成整体（参考图3）而将一固定地穿过所述中心部分20的金属支撑轴14以树脂轴承部件20、20为枢轴旋转，树脂轴承部件22、22叫作roulon，roulon放在竖立在底板8上的支撑板11、11的上部且具有减少了的磨擦系数，从而可构成一精细的平衡状态。然而，对于如在以后所提到的一最佳实施例中所说明的、通过例如只用一个圆盘12来减少整个重量的情况，并不总是专门需要这样的考虑。
将用于采集降水量样品的各取样容器15作成结构简单的有底圆筒的形状并向下悬挂在两圆盘12、12之间，以便能在一平行于两圆盘12、12的平面内摆动，而且通过将一在它的外圆周上部上形成的一圆环形突出部件25与一圆环形接受部件26接合，能移拆卸，圆环形接受部件26在圆盘12、12之间装在枢轴上（参考图4）简而言之，可将各取样容器15从上部放在所述接受部件26上，简单安装，而且助接受部件26将它们向下悬挂的情况下，各取样容器15能总持几乎垂直状态（参考图1）。因此当去除各取样容器15时，足以照它们的原样将它们拉上来。也就是说，它们显然具有一种便于使用的结构。进一步，尽管本最佳实施例中采用了市埸上出售的各取样容器15，还可以采用一些在两边去掉端部的取样容器以及一些具有一扩张开口的取样容器，以便顺利地逐一取样，就如同下面将提到的一些最佳实施例中所说明的那样。
将用于在所采集的降水量样品与圆盘12、12之间重量平衡的重物16作成圆筒的形状，并且用一螺栓24将重物16拧在一个圆盘12的外侧上（参考图4），而将它与支撑板11的一边接合，以在采集降水量样品前的第一阶段情况下被平衡，就如图1中虚线及图4中实线所示的那样;而在这时，第一取样容器15（①）直接对应在漏斗5的出口7下面的一个位置。而当重物16沿与支撑板11的一边分离的方向旋转要与支撑板的另一边接合时，圆盘12、12被停止，而这时第八取样容器15（⑧）直接对应在出口7下面的所述位置，以完成取样工作（参考图6）。简而言之，重物16起到一个制动器的作用，不仅是对于可变地形成它与所采集的降水量样品之间的平衡状态的情况，这降水量是通过圆盘12、12的旋转改变重物16的位置来被取样的，以自动地完成取样工作;而且对确定容器15的最初阶段的位置及最后位置的情况，重物16也起到一制动器的作用。此外，如上所述，可以与重物16分开，单独提供一个制动器，用于确定取样容器15的所述最初阶段的位置，并单独提供一个制动器，用于确定取样容器15的所述最后位置。
下面将对照参考图5和图6，按预定顺序再次说明重物16可变地形成所述平衡状态的过程。首先，在第一阶段情况下，在圆盘12、12由重物16顺时针施力的条件下，重物16与支撑板11的一个侧面接合。
而当降水从漏斗5逐滴注入进第一取样容器15（①）被取样时，圆盘12、12渐渐地被逆时针旋转，而被重物16平衡，用于支撑轴14的重物16的水平臂的长度已被增加，由此，第二取样容器15（②）最后直接对应于漏斗5的出口7下面的上述位置。随后，用于重物16的支撑轴14的所述水平臂也类似地增加了长度，为了使直到在第三取样容器15（③）中采集上述降水量样品时被采集的降水量样品形成平衡状态。
当降水开始注入进第四取样容器15（④）时，第一取样容器15（①）被定位在支撑轴14的右边，使得在第一取样容器15（①）中的降水量和重物16被三个取样容器15（④、③、②）中的降水量平衡。
在采集第五取样容器15（⑤）中降水量样品的阶段，重物16被定位在支撑轴14的左边，使得在三个取样容器15（⑤、④、③中的降水量及重物16被两个取样容器15（①、②）中的降水量平衡。随后，在重物16和位于支撑轴14左右两边所采集的降水量样品可变地类似形成平衡状态，直到第八取样容器15（⑧）（参考图6）自动继续取样工作。
顺便提一下，若将本取样器用于采集降水量样品，在第一至第七取样容器15中能分别采集3.4、3.3、3.5、3.3、3.5、3.5及3.3ml的降水量样品。
此外，要被采集为1mm降水量的几分之一的降水量样品的量由一漏斗5的直经确定，而要被采集为样品的降水量的量由所述重物16的重量确定，这使得与漏斗5的直径较小但重物16的重量较大的情形相比，对于漏斗5的所述直径较大但重物16的重量较小的情形，上述第一阶段的降水量被更精细地取样。另外，为了在相同的取样持续时间（Width）增加要被采集的降水量样品的所述量，增加漏斗5的直经及重物16的重量就足够了。
图7和图8显示了另一个最佳实施例，在这个实施例中，上述取样器结构还被进一步简化，一个用于防止干的沉淀及类似的东西粘到上述漏斗上的盖可以自动打开，而无需驱动电力。这也就是说，向下悬挂着各取样容器15的所述转筒13由一块圆盘12构成，各支撑轴31在圆盘12的同一圆周线上按一定间隔固定，各支撑轴31被插进取样容器15上部所形成的各轴孔中（参考图7），将一个被一重物32所打开的盖33装在一个外壳2的上部，而且通过卫生纸34的张力将所述盖33放在漏斗5上，这使得当雨下到盖33上时所述卫生纸34可被弄破，而这样就打开了所述漏斗5的上部（参考图8）。此外，将两块重物16装在所述圆盘12上，使得各个重物16还可单独作为一用于确定上述第一阶段位置的制动器及一用于确定上述最终位置的制动器。
上述盖33包括一扁平板35及一装在所述扁平板35上的漏斗形雨滴收集器36，用一固定装在扁平板35一端下部向外延伸的支撑部件37来装备扁平板35，用装在所述支撑部件37的一个尖端上的所述重物32来装备所述支撑部件37，而支撑部件37以一字母L形的支撑部件38一个上端为枢轴旋转，支撑部件38从所述外壳2的一个上端弯曲并在它的底座上向上延伸。将向外延伸的一支撑部件39装在外壳2的另一个上端上，使得如实线所述的那样，通过伸展过一个固定装在所述支撑部件39上的夹子40及一个固定装在扁平板35的一端上的夹子41的卫生纸34的所述张力，盖子33可关闭漏斗5。卫生纸34直接延伸到位于在扁平板35上所述雨滴收集器36的下边，这使得如果下雨的话，卫生纸34不久就会被弄破，由此，通过重物32的重量就会使盖33立即下落到点划线所示的位置，以打开漏斗5。
另外，在这个最佳实施例中，并未用图1所示的所述管道18及所述排出管道23，而从第八取样容器15（⑧）中溢流出的降水直接逐滴落入装在外壳2的下部中的溢流容器17。尽管未示出，最好从第八取样容器15（⑧）的外边带有切口的部分吊一根线，或在那里装一由纸及塑料以及类似的东西所制成的类似线的部件，这是为了使降水顺利逐滴下落。
进一步，在图1和图8所示的两个最佳实施例中，重要的是确定漏斗5的出口7的位置，这样使得最好将一魔带（magic tape）及类似的东西粘到例如所述在外壳2的顶部3中的漏斗孔6及漏斗5上，以便确定漏斗5的出口7的位置。
如上所述，利用本发明的初级降水量取样器，在由可拆卸地装在上述转筒上的各取样容器所采集的降水量样品与装在该转筒上的上述重物之间，形成可变的平衡状态，这使得能自动地逐步采集降水量样品而无需驱动电力，并使得能易于清洗上述各取样容器且显然便于使用，此外，上述取样器结构简单，这使得可廉价提供。
此外，本发明并不为上述各最佳实施例中所公开的可拆卸地挂有那些取样容器的上述转筒所限定。这转筒可以作成一从一支撑轴径向延伸的支撑部件的形式，或者可以通过一穿过一肋条的支撑轴来支撑一个圆环状部件。
另外，上述各取样容器的可拆卸的支撑结构并不为上述各最佳实施例所局限。可以将一圆环状接受部件部分地开槽口。