專利名稱：全自動(dòng)水蒸發(fā)皿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種全自動(dòng)水蒸發(fā)皿，用標(biāo)尺人工測量水汽日蒸發(fā)量在科研和氣象部門已歷史悠久，而人工觀測的隨意性大，誤差因素多，無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；于是有人用壓電陶瓷傳感器稱重的方法進(jìn)行水量測量，用于日蒸發(fā)量參數(shù)的測定，但至今也沒有適用于日蒸發(fā)量自動(dòng)化觀測的成熟技術(shù)和定型產(chǎn)品，主要是設(shè)計(jì)缺陷多；一是所使用的金屬盛水容器本身就直接影響蒸發(fā)量，在容器內(nèi)的水位下降到一定高度時(shí)遮擋朝、夕陽斜向輻射的情況十分明顯，蒸發(fā)量減小較多，因?yàn)榈乇硭恼舭l(fā)主要是太陽輻射引起的，太陽光較強(qiáng)時(shí)其直射輻射達(dá)1000W/m2以上，其它輻射對水蒸發(fā)量的影響都很微妙，所以遮擋了太陽輻射就等于幾乎沒有產(chǎn)生水蒸發(fā)的條件了，對蒸發(fā)量的準(zhǔn)確性的影響是致命的；二是，現(xiàn)有蒸發(fā)皿都沒有采取防降水措施，使得降水與蒸發(fā)難以分辨，因?yàn)榫值亟邓牧?、時(shí)間、次數(shù)都是隨機(jī)的，很難把握減掉一個(gè)多大的降水量，使其所得就是蒸發(fā)量，所以沒有隔離降水對蒸發(fā)量的準(zhǔn)確性的影響很大；三是現(xiàn)有蒸發(fā)皿使用壓電陶瓷稱重傳感器所需的工作電源電壓變化等不確定因素的影響，使得所采集到的蒸發(fā)量參數(shù)信號(hào)漂移嚴(yán)重，因而可信性差；另外，還由于壓電陶瓷稱重傳感器本身的特性，它經(jīng)不起串、并聯(lián)回路復(fù)雜信號(hào)的影響，所以不能共用電源配合其它氣象儀器進(jìn)行綜合觀測。
本實(shí)用新型的目的是為了避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種水蒸發(fā)量參數(shù)自動(dòng)采集的無人值守、不消耗電能、可信度高的NR式全自動(dòng)水蒸發(fā)皿。
本實(shí)用新型的目的可通過如下措施來實(shí)現(xiàn)一種全自動(dòng)水蒸發(fā)皿，含有金屬探針、絕緣支架、精密電阻器、DT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、防雨器、玻璃盛水容器、防鳥柵欄和固定支架等；不同高度位置上的金屬探針串聯(lián)精密電阻器后于DT-X數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連，并與預(yù)測范圍底端串聯(lián)構(gòu)成測量閉合回路，是利用水溶液的導(dǎo)電特性和電流的捷徑原理制成。
本實(shí)用新型的目的可通過如下措施來實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)水蒸發(fā)皿，固定在絕緣支架上的金屬探針呈開放狀態(tài)直接垂直插入預(yù)備測量的水(容器)中，支架用F4或有機(jī)玻璃等絕緣材料制成柱狀，水位探針用白銀和銅材制成扁平狀，將金屬探針按預(yù)測精度要求間隔固定在支架上，將金屬探針的一端與精密電阻器連接，并進(jìn)行防水、絕緣處理；DT-X采集器安放在工作室(箱)內(nèi)。
本實(shí)用新型的目的還可以通過如下措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)水蒸發(fā)皿，安裝有玻璃防雨器，確保在不遮擋太陽輻射，也不阻礙水汽蒸騰的前提下，完全隔離降水對蒸發(fā)量參數(shù)采集的影響；同時(shí)還安裝有防鳥飲水柵欄，防止非蒸發(fā)原因減少蒸發(fā)皿容器內(nèi)的水量。
本實(shí)用新型的目的還將通過如下措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)水蒸發(fā)皿，采用透光性好的玻璃材料制成的盛水容器，使得朝、夕陽斜射時(shí)也能直接輻射到任意水位的全部表面，保證了蒸發(fā)皿容器內(nèi)的任意水位面所受到的太陽輻射量接近或等同相鄰地表水面。
本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型可對水蒸發(fā)量進(jìn)行無人值守全自動(dòng)定時(shí)或不定時(shí)連續(xù)精確采集。
2、本實(shí)用新型利用采集電阻參數(shù)，除DT-X采集器本身需用電池外，不消耗電能，測量精度與采集器工作電壓高低無關(guān)，穩(wěn)定性好。
3、本實(shí)用新型采取了遮雨措施，隔離了降水影響，提高了準(zhǔn)確性。
4、本實(shí)用新型采用了透光性好的玻璃盛水容器，減少了朝、夕陽斜射時(shí)金屬容器筒壁本身對水位面的遮擋，提高了所測容器內(nèi)的水位面與本地環(huán)境地表水面受太陽輻射時(shí)間的接近度。
5、本實(shí)用新型兼容性好，不僅可對水蒸發(fā)量參數(shù)進(jìn)行無人值守全自動(dòng)定時(shí)或不定時(shí)連續(xù)觀測采集蒸發(fā)量，還能應(yīng)用于江河、湖海、水庫、不同容器中水位、降水量等的觀測；既適用于諸多氣象要素綜合觀測，也能使用歐姆表直接讀取，還能目測支架上的刻度讀出蒸發(fā)量，十分便利，穩(wěn)定性好，可信度高。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下附圖給出附圖是本實(shí)用新型的電氣原理示意


圖1-玻璃盛水容器2-絕緣支架3-金屬探針4-標(biāo)準(zhǔn)電阻5-DT-X數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)6、防雨器7、防鳥柵欄8、固定支架本實(shí)用新型的工作原理如下參照附圖，說明本實(shí)用新型用于觀測日蒸發(fā)量的原理；當(dāng)容器中的水位到達(dá)S1時(shí)，探針T1接觸到水，T1探針→R0→DT-X采集器→Tx構(gòu)成電阻測量采集回路，R1、R2、R3...R5均經(jīng)過金屬探針被水溶液短路，此時(shí)DT-X采集器所測數(shù)據(jù)R0值是代表水位S1處的全測量回路電阻值；當(dāng)容器中的水位降至S2時(shí)，T1開路，T2探針經(jīng)R1+R0與DT-X采集器→Tx構(gòu)成電阻測量采集回路，此時(shí)DT-X采集器所測數(shù)據(jù)RX＝R1+R0值是代表水位S2處的全測量回路電阻值，這時(shí)的蒸發(fā)量F＝H*(RX-R0)/R1(mm)；式中H為T1→T2探針間隔距離；RX為DT-X采集器實(shí)測電阻值；R0是相對穩(wěn)定的值(水質(zhì)不同略有差別)；R1＝R2...＝R5為精密電阻；R1＝R2...＝R5＞＞R0；當(dāng)容器中的水位降至S3時(shí)，T1、T2開路，T3探針經(jīng)R2+R1+R0與DT-X采集器→Tx構(gòu)成電阻測量采集回路，此時(shí)DT-X采集器所測數(shù)據(jù)RX＝R2+R1+R0值是代表水位S3處的全回路電阻值，這時(shí)的蒸發(fā)量F如下式F＝H*(Rx-R0)/R1＝{H*[(R2+R1+R0)-R0]}/R1(mm)；采集器實(shí)際所測RX值與蒸發(fā)量成正比變化，依此類推；當(dāng)容器中水位低于S0時(shí)，DT-X采集回路開路，提示加水。
權(quán)利要求1.一種全自動(dòng)水蒸發(fā)皿，包括玻璃盛水容器、絕緣支架、金屬探針、標(biāo)準(zhǔn)電阻、DT-X數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、防雨器、防鳥柵欄、固定支架等，其特征是金屬探針固定在絕緣支架上和精密電阻、DT-X采集器串聯(lián)接至低水位端。
2.如權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)水蒸發(fā)皿，其特征是通過垂直等間距安裝在絕緣支架上的金屬探針?biāo)教綔y水位，并以等值精密電阻為標(biāo)準(zhǔn)尺度，利用DT-X數(shù)據(jù)采集器定時(shí)或不定時(shí)連續(xù)自動(dòng)采集電阻參數(shù)以記錄水位變化數(shù)據(jù)。
專利摘要一種能夠全自動(dòng)記錄水蒸發(fā)量的全自動(dòng)水蒸發(fā)皿，含有玻璃盛水容器、絕緣支架、金屬探針、標(biāo)準(zhǔn)電阻、DT－X數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、防雨器、防鳥柵欄等，金屬探針固定在絕緣支架上串聯(lián)精密電阻和DT－X采集器串聯(lián)接至低水位端，是利用水溶液的導(dǎo)電特性和電流的捷徑原理制成。通過金屬探針?biāo)教綔y水位，以等值電阻為標(biāo)準(zhǔn)尺度，利用DT－X數(shù)據(jù)采集器自動(dòng)采集電阻參數(shù)以記錄水位變化數(shù)據(jù)；采用了遮雨、防鳥、玻璃盛水容器等，減少了誤差因素；并能應(yīng)用于各種水位的觀測；既適用于諸多氣象要素綜合觀測，還能使用歐姆表或目測讀出蒸發(fā)量。
文檔編號(hào)B01L3/00GK2649176SQ0229528
公開日2004年10月20日 申請日期2002年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月30日
發(fā)明者聶彥將 申請人:聶彥將