一種蒸發(fā)器及其實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量水面蒸發(fā)的裝置，具體的說，是涉及一種蒸發(fā)器及其實(shí)現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在水文氣象監(jiān)測(cè)中，水面蒸發(fā)是一個(gè)重要參數(shù)。水面蒸發(fā)的測(cè)量在蒸發(fā)站進(jìn)行，現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)水面蒸發(fā)測(cè)量所采用的技術(shù)方案如下:通過高精度的長(zhǎng)度測(cè)量工具(游標(biāo)卡尺等)對(duì)蒸發(fā)皿內(nèi)的水面的降落差值進(jìn)行測(cè)量，然后根據(jù)液位的高度差計(jì)算蒸發(fā)量，其主要存在以下缺陷:精度低。水面形狀不固定、易變形，水面的波動(dòng)極易影響測(cè)量精度，測(cè)量時(shí)難以把握測(cè)針是否是剛好接觸水面，因此精度難以達(dá)到《水面蒸發(fā)觀測(cè)規(guī)范》的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便的蒸發(fā)器。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種蒸發(fā)器，包括蒸發(fā)皿、稱重系統(tǒng)和動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)；當(dāng)所述蒸發(fā)皿放置在所述稱重系統(tǒng)上時(shí)，所述稱重系統(tǒng)對(duì)所述蒸發(fā)皿進(jìn)行稱重，所述蒸發(fā)皿通過所述動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)與所述稱重系統(tǒng)之間的脫離與放置。
[0005]進(jìn)一步的，所述動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)為升降系統(tǒng)，所述蒸發(fā)皿通過所述升降系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在上下方向的升降動(dòng)作，由此實(shí)現(xiàn)與所述稱重系統(tǒng)之間的脫離與放置。
[0006]進(jìn)一步的，所述升降系統(tǒng)包括推桿，所述蒸發(fā)皿設(shè)置在所述推桿的端部。
[0007]進(jìn)一步的，所述升降系統(tǒng)還包括推盤，所述推盤設(shè)置在所述推桿的端部，所述蒸發(fā)皿放置在所述推盤內(nèi)。
[0008]進(jìn)一步的，所述動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)為機(jī)械手。
[0009]進(jìn)一步的，還包括一端連接外部、另一端連接蒸發(fā)皿的水管，該水管可以是一根，即實(shí)現(xiàn)排水又實(shí)現(xiàn)補(bǔ)水作業(yè)，也可以是兩根，其一根為排水管、另一根為補(bǔ)水管。
[0010]—種自動(dòng)蒸發(fā)測(cè)量系統(tǒng)，包括蒸發(fā)器，后臺(tái)控制系統(tǒng)，信息采集裝置，以及實(shí)現(xiàn)后臺(tái)控制系統(tǒng)與蒸發(fā)器、信息采集裝置之間通信的通信裝置;所述信息采集裝置包括采集稱重系統(tǒng)讀數(shù)的裝置、采集蒸發(fā)皿內(nèi)水量的裝置、采集水管補(bǔ)水量/排水量的裝置。
[0011 ]蒸發(fā)器的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟:
(1)稱重系統(tǒng)稱量蒸發(fā)皿原始重量的步驟；
(2)蒸發(fā)皿脫離稱重系統(tǒng)，進(jìn)行蒸發(fā)作業(yè)的步驟；
(3)經(jīng)過蒸發(fā)后，稱重系統(tǒng)稱量蒸發(fā)皿的實(shí)時(shí)重量的步驟；
(4)根據(jù)原始重量與實(shí)時(shí)重量數(shù)據(jù)計(jì)算蒸發(fā)量的步驟。
[0012]進(jìn)一步的，蒸發(fā)器的實(shí)現(xiàn)方法還包括:當(dāng)蒸發(fā)皿內(nèi)水量不足時(shí)，通過補(bǔ)水管向蒸發(fā)皿內(nèi)補(bǔ)水的步驟;當(dāng)蒸發(fā)皿內(nèi)水量過多時(shí)，通過排水管排出蒸發(fā)皿內(nèi)水的步驟；
其中，蒸發(fā)皿內(nèi)水量不足的標(biāo)準(zhǔn)為蒸發(fā)皿內(nèi)存儲(chǔ)水量的下限；蒸發(fā)皿內(nèi)水量過多的標(biāo)注為蒸發(fā)皿內(nèi)存儲(chǔ)水量的上限。
[0013]自動(dòng)蒸發(fā)測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟:
(1)后臺(tái)控制系統(tǒng)控制動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)將蒸發(fā)皿放置在稱重系統(tǒng)上稱量原始重量的步驟；
(2)后臺(tái)控制系統(tǒng)控制動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)使蒸發(fā)皿脫離稱重系統(tǒng)，進(jìn)行蒸發(fā)作業(yè)的步驟；
(3)在經(jīng)過后臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)定的蒸發(fā)時(shí)間T后，后臺(tái)控制系統(tǒng)控制動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)將蒸發(fā)皿放置在稱重系統(tǒng)上稱量實(shí)時(shí)重量的步驟；
(4)后臺(tái)控制系統(tǒng)根據(jù)原始重量與實(shí)時(shí)重量數(shù)據(jù)計(jì)算蒸發(fā)量的步驟。
[0014]進(jìn)一步的，自動(dòng)蒸發(fā)測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，還包括:
當(dāng)采集到蒸發(fā)皿內(nèi)水量不足時(shí)，后臺(tái)控制系統(tǒng)根據(jù)反饋的信息控制補(bǔ)水管向蒸發(fā)皿內(nèi)補(bǔ)水的步驟；
當(dāng)采集到蒸發(fā)皿內(nèi)水量過多時(shí)，臺(tái)控制系統(tǒng)根據(jù)反饋的信息控制排水管排出蒸發(fā)皿內(nèi)水的步驟，
其中，蒸發(fā)皿內(nèi)水量不足的判斷標(biāo)準(zhǔn)為后臺(tái)控制系統(tǒng)預(yù)設(shè)的蒸發(fā)皿內(nèi)水量的下限值，蒸發(fā)皿內(nèi)水量過多的判斷標(biāo)準(zhǔn)為后臺(tái)控制系統(tǒng)預(yù)設(shè)的蒸發(fā)皿內(nèi)水量的上限值。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
(I)本發(fā)明通過蒸發(fā)皿、動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)、稱重系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸發(fā)皿的重量在蒸發(fā)前和蒸發(fā)后的稱量，然后通過前后兩次稱量的重量差來計(jì)算出蒸發(fā)皿內(nèi)水分的蒸發(fā)量，由此實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)量的重量法測(cè)量，與現(xiàn)有的液位法測(cè)量相比，其精度更高，不受水面波動(dòng)的影響。
[0016](2)本發(fā)明基于蒸發(fā)皿、動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)和稱重系統(tǒng)，結(jié)合后臺(tái)控制系統(tǒng)及信息采集裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸發(fā)器工作的自動(dòng)化控制，一切操作均可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，而無需測(cè)量人員親臨蒸發(fā)站進(jìn)行數(shù)據(jù)的測(cè)量和采集，不僅實(shí)現(xiàn)方便、節(jié)約人力，而且根據(jù)設(shè)定的測(cè)量周期，可以實(shí)現(xiàn)一天多次及高頻率的測(cè)量，從而進(jìn)一步提高了測(cè)量結(jié)果的精確度。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的主視圖。
[0018]圖2為本發(fā)明的側(cè)視圖。
[0019]圖3為本發(fā)明的俯視圖。
[0020]其中，附圖標(biāo)記所對(duì)應(yīng)的名稱:1.蒸發(fā)箱，2.蒸發(fā)皿，3.水管，4.輸出軸，5.電機(jī)，6.電機(jī)安裝板，7.底板，8.秤座，9.秤，10.推桿，11.推盤，12.秤盤，13.栗組件。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
[0022]實(shí)施例1
如圖1-3所示，本實(shí)施例提供了一種蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器主要包括蒸發(fā)皿、升降系統(tǒng)和稱重系統(tǒng)，上述設(shè)備均集成安裝在一個(gè)蒸發(fā)箱內(nèi)。其中，蒸發(fā)皿用于容納水，蒸發(fā)量則通過蒸發(fā)皿內(nèi)水量變換得到，應(yīng)當(dāng)注意的是，蒸發(fā)皿只是一種器皿，是水容器，蒸發(fā)皿的形狀并不做特別限定，本申請(qǐng)說明書附圖中所示出的蒸發(fā)皿形狀不應(yīng)當(dāng)限制本申請(qǐng)的保護(hù)范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)蒸發(fā)皿的功能及作用，還可對(duì)其形狀、結(jié)構(gòu)作適當(dāng)?shù)淖冃?，其也?yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。
[0023]升降系統(tǒng)，帶動(dòng)蒸發(fā)皿的上升和下降，動(dòng)作方向?yàn)樨Q直或垂直方向的上下方向。本實(shí)施例中，升降系統(tǒng)主要由推桿構(gòu)成，進(jìn)一步的，推桿采用電動(dòng)推桿，電動(dòng)推桿實(shí)現(xiàn)伸縮動(dòng)作，蒸發(fā)皿則設(shè)置在其端部，由電動(dòng)推桿帶動(dòng)，跟隨電動(dòng)推桿的伸縮動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)皿的上升和下降。本實(shí)施例中電動(dòng)推桿與蒸發(fā)皿之間的連接關(guān)系有兩種:
其一，電動(dòng)推桿的端部與蒸發(fā)皿的底部之間可以采用固定連接方式實(shí)現(xiàn)緊固，電動(dòng)推桿通過伸縮動(dòng)作直接帶動(dòng)蒸發(fā)皿上下運(yùn)動(dòng);其二，增設(shè)推盤，推盤的面積至少應(yīng)當(dāng)與蒸發(fā)皿的底面積匹配，電動(dòng)推桿的端部與推盤底部連接，蒸發(fā)皿放置在推盤內(nèi)，電動(dòng)推桿通過帶動(dòng)推盤動(dòng)作，然后由推盤帶動(dòng)蒸發(fā)皿動(dòng)作。
[0024]稱重系統(tǒng)用于稱量蒸發(fā)皿內(nèi)水的重量，稱重系統(tǒng)包括秤、秤座和秤盤，當(dāng)蒸發(fā)皿被電動(dòng)推桿帶動(dòng)放置在秤盤上時(shí)，蒸發(fā)皿應(yīng)當(dāng)不再受到電動(dòng)推桿的力，使其保持自由狀態(tài)進(jìn)行稱重。電動(dòng)推桿帶動(dòng)蒸發(fā)皿脫離秤，即不稱重的時(shí)候，為非測(cè)量狀態(tài)，在電動(dòng)推桿帶動(dòng)蒸發(fā)皿將其放置在秤上進(jìn)行稱重時(shí)，為測(cè)量狀態(tài)，本實(shí)施例中，電動(dòng)推桿帶動(dòng)蒸發(fā)皿下降至稱重系統(tǒng)進(jìn)行稱重，完成稱重測(cè)量后，帶動(dòng)蒸發(fā)皿上升脫離稱重系統(tǒng)?；谏鲜鲈O(shè)計(jì)，本實(shí)施例中，稱重系統(tǒng)設(shè)置在蒸發(fā)皿的下部。
[0025]通過上述設(shè)置，即可實(shí)現(xiàn)采用稱重的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)水量蒸發(fā)的測(cè)量，從而避免了現(xiàn)有技術(shù)中采用液位測(cè)量的方式來測(cè)量蒸發(fā)量的弊端。
[0026]實(shí)施例2
本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同點(diǎn)在于，推桿米用氣動(dòng)推桿或液壓推桿，推桿動(dòng)作的動(dòng)力來源由氣壓或液壓提供。
[0027]實(shí)施例3
本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同點(diǎn)在于，本實(shí)施例中，電動(dòng)推桿帶動(dòng)蒸發(fā)皿上升至稱重系統(tǒng)進(jìn)行稱重，完成稱重測(cè)量后，帶動(dòng)蒸發(fā)皿下降脫離稱重系統(tǒng)進(jìn)行稱重?；谏鲜鲈O(shè)計(jì)，本實(shí)施例中，稱重系統(tǒng)設(shè)置在蒸發(fā)皿的上部或中部。
[0028]實(shí)施例4
本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同點(diǎn)在于，本實(shí)施例中，蒸發(fā)皿脫離稱重系統(tǒng)和放置在稱重系統(tǒng)上的動(dòng)作不再通過在豎直或垂直方向上的升降運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，而是通過具有多自由度(三自由度以上)的機(jī)械手臂來實(shí)現(xiàn)，此時(shí)，蒸發(fā)皿與稱重系統(tǒng)之間的上下位置關(guān)系則不作特別限定，機(jī)械手通過動(dòng)作實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)皿脫離和放置在稱重系統(tǒng)上的過程。
[0029]實(shí)施例5
本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上還作了進(jìn)一步的改進(jìn)，具體如下:設(shè)置補(bǔ)水系統(tǒng)，補(bǔ)水系統(tǒng)主要由補(bǔ)水管和栗組件組成，其中，栗安裝在底板上，補(bǔ)水管配套設(shè)置有帶動(dòng)其與蒸發(fā)皿連通/斷開的裝置，一般地，該裝置可由電機(jī)實(shí)現(xiàn)。補(bǔ)水管的作用在于，當(dāng)蒸發(fā)皿內(nèi)水分蒸發(fā)盡之后，通過栗和補(bǔ)水管向蒸發(fā)皿內(nèi)補(bǔ)充水，一般狀態(tài)下，補(bǔ)水管并不與蒸發(fā)皿連通，同時(shí)，栗也處