全自動水面蒸發(fā)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種蒸發(fā)量監(jiān)測裝置，特別涉及一種全自動水面蒸發(fā)器。
【背景技術(shù)】
[0002]E601蒸發(fā)皿是氣象、水文觀測水面蒸發(fā)的常規(guī)觀測儀器，一般放置在地面，底部埋入地下，口沿高出地面(半地下放置)，人工測量多利用測針，類似游標(biāo)卡尺，測水面高度，自動測量多用超聲波蒸發(fā)傳感器測量蒸發(fā)皿水深變化來測量水面蒸發(fā)量，蒸發(fā)量=原量-余量+降水量，當(dāng)水蒸發(fā)要到下限時要人工加水。目前E601蒸發(fā)皿的每天開始水深是不一樣的，而水的深淺不同，水的熱容量、口沿對水面的遮光也不相同，這些因素對蒸發(fā)都的一定的影響，因此，同一觀測點(diǎn)不同時間，同一時間的不同觀測點(diǎn)之間的水深是不同的，對蒸發(fā)的影響也不相同，降低了觀測資料的可比性。目前測水面蒸發(fā)的主要有2種，小型蒸發(fā)皿是放在離地0.6米的架子上的(器口離地70cm)，直徑200mm，蒸發(fā)面積314cm2。另一種E601蒸發(fā)皿放置地面(半地下放置)，直徑618_，蒸發(fā)面積3000cm2。
[0003]有關(guān)水面蒸發(fā)皿的專利很少，ZL201420710909.1 (201410680946.7)利用馬氏瓶控制E601蒸發(fā)皿水位，通過測量馬氏瓶流入蒸發(fā)皿的水量來測量蒸發(fā)量，由于通過進(jìn)氣孔控制蒸發(fā)水位(不下雨時)，溢流管控制溢流水位(下雨時)，受水表面張力的影響，水位控制精度不太高，特別是在“蒸發(fā)一溢流”相互轉(zhuǎn)換時水位變化較大，進(jìn)而影響到測量精度。ZL200820103798.2也是利用類似馬氏瓶的夾層控制小型蒸發(fā)皿水位，通過人工稱重測量蒸發(fā)量，適合小型蒸發(fā)皿人工觀測。ZL02295282.9通過探針測量蒸發(fā)量，不能控制蒸發(fā)皿水位，測量精度取決于單位高度的探針數(shù)量，精度很低。以上專利還有一個共同和缺點(diǎn):馬氏瓶水快用完時須要人工加水，無法滿足長期無人值守觀測點(diǎn)的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種全自動水面蒸發(fā)器，該全自動水面蒸發(fā)器在保證控制蒸發(fā)皿水位恒定的同時自動供水、自動測量數(shù)據(jù)、自動存貯數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全自動無人值守，且測量精度高。
[0005]本實(shí)用新型的目的是采用下述方案實(shí)現(xiàn)的:一種全自動水面蒸發(fā)器，包括蒸發(fā)皿、第一水位監(jiān)測裝置、降水傳感器和數(shù)據(jù)采集與控制單元，蒸發(fā)皿的進(jìn)水端通過進(jìn)水電磁計量閥與水源連通，蒸發(fā)皿的出水端連接有出水電磁計量閥；所述第一水位監(jiān)測裝置用于監(jiān)測蒸發(fā)皿的水位信號，并傳遞給數(shù)據(jù)采集與控制單元；所述降水傳感器用于監(jiān)測降雨信號，并傳遞給數(shù)據(jù)采集與控制單元；所述數(shù)據(jù)采集與控制單元用于分別接收第一水位監(jiān)測裝置的水位信號以及降水傳感器的降雨信號，輸出控制信號給進(jìn)水電磁計量閥或出水電磁計量閥，控制進(jìn)水電磁計量閥或出水電磁計量閥的打開或關(guān)閉，控制蒸發(fā)皿水位固定；所述進(jìn)水電磁計量閥用于將采集的進(jìn)水量傳遞給數(shù)據(jù)采集與控制單元，所述數(shù)據(jù)采集與控制單元用于接收進(jìn)水量，計算得到蒸發(fā)量并存儲；所述出水電磁計量閥用于將采集的排水量傳遞給數(shù)據(jù)采集與控制單元，所述數(shù)據(jù)采集與控制單元用于接收排水量，計算得到降雨量并存儲。排水量相當(dāng)于降雨量，采集排水量可計算降雨量。進(jìn)水量相當(dāng)于蒸發(fā)量，采集進(jìn)水量可計算蒸發(fā)量。
[0006]所述第一水位監(jiān)測裝置包括第一水位管，所述第一水位管與蒸發(fā)皿相通，所述第一水位管內(nèi)安裝有用于監(jiān)測水位的第一探針。
[0007]所述第一探針的材料選用疏水導(dǎo)電物質(zhì)。
[0008]該疏水導(dǎo)電物質(zhì)為石墨。
[0009]所述第一水位管位于第一探針下方的位置設(shè)有阻尼裝置，用于水位傳導(dǎo)時起緩沖作用。第一探針固定在管壁上，針在管中心。
[0010]所述阻尼裝置包括繞成螺旋形的緩沖水管，所述緩沖水管設(shè)置在第一水位管與蒸發(fā)皿之間。
[0011]所述阻尼裝置包括多個阻尼片，各阻尼片沿軸向間隔固定連接軸上，每個阻尼片有一個流水小孔，相鄰阻尼片的流水小孔是錯位的。阻尼裝置固定在水管中，位置在水下，硬性材質(zhì)，阻尼片直徑大小略小于水管內(nèi)徑，較重，直接沉入水下就行。
[0012]水位管較粗，直徑約20mm。緩沖水管細(xì)，直徑約2_3mm，長為2_5m，一端接水位管下端，一端接聯(lián)通管即第一三通管。管路(包括供水管、排水管)直徑為10-20mm。緩沖水管采用細(xì)長的軟塑料管。
[0013]本全自動水面蒸發(fā)器還包括水環(huán)境模擬裝置，所述水環(huán)境模擬裝置包括水環(huán)境模擬容腔、第二水位監(jiān)測裝置，所述水環(huán)境模擬容腔環(huán)蒸發(fā)皿外壁設(shè)置，水環(huán)境模擬容腔設(shè)有溢流孔，所述水環(huán)境模擬容腔通過電磁閥與水源連通，所述第二水位監(jiān)測裝置用于監(jiān)測水環(huán)境模擬容腔的水位信號，并傳遞給數(shù)據(jù)采集與控制單元，所述數(shù)據(jù)采集與控制單元用于接收第二水位監(jiān)測裝置的水位信號，輸出控制信號給電磁閥，控制電磁閥的打開或關(guān)閉，控制水環(huán)境模擬容腔水位穩(wěn)定。
[0014]設(shè)置水環(huán)境模擬裝置讓蒸發(fā)皿處于水環(huán)境中，是為了減少邊際環(huán)境對蒸發(fā)的影響(邊際效應(yīng))，否則，靠近蒸發(fā)皿邊的水與中心水蒸發(fā)不一致，而中心的水蒸發(fā)才是真正的水面蒸發(fā)。
[0015]水環(huán)境模擬容腔(水圈)有與蒸發(fā)皿做成一體的，但水環(huán)境模擬容腔與蒸發(fā)皿不相通。有分3個部件放置在蒸發(fā)皿外(半地下)成一圈。本實(shí)用新型是水環(huán)境模擬容腔環(huán)蒸發(fā)皿放置(半地下)。
[0016]所述第二水位監(jiān)測裝置包括第二水位管，所述第二水位管與水環(huán)境模擬容腔相通，所述第二水位管內(nèi)安裝有用于監(jiān)測水位的第二探針，第二探針的針尖略低于溢流孔，低3-5_。水圈溢流孔略高于水圈探針針尖，防止水圈的水因風(fēng)浪溢出，不用頻繁給水圈加水。第二探針固定在管壁上，針在管中心。所述第一水位監(jiān)測裝置與第二水位監(jiān)測裝置的水位設(shè)定高度相同，即第一探針的針尖與第二探針的針尖一樣高，保證水圈與蒸發(fā)皿的控制水位等尚。
[0017]第一水位監(jiān)測裝置、第二水位監(jiān)測裝置、數(shù)據(jù)采集與控制單元、進(jìn)水電磁計量閥、出水電磁計量閥、電磁閥設(shè)置在一保護(hù)柜(池)中，有一定的防盜、防損壞作用。
[0018]本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)是:由于本實(shí)用新型的全自動水面蒸發(fā)器，包括蒸發(fā)皿、第一水位監(jiān)測裝置、降水傳感器和數(shù)據(jù)采集與控制單元，蒸發(fā)皿的進(jìn)水端通過進(jìn)水電磁計量閥與水源連通，蒸發(fā)皿的出水端連接有出水電磁計量閥，所述第一水位監(jiān)測裝置用于監(jiān)測蒸發(fā)皿的水位信號，并傳遞給數(shù)據(jù)采集與控制單元，所述降水傳感器用于監(jiān)測降雨信號，并傳遞給數(shù)據(jù)采集與控制單元，所述數(shù)據(jù)采集與控制單元用于分別接收第一水位監(jiān)測裝置的水位信號以及降水傳感器的降雨信號，輸出控制信號給進(jìn)水電磁計量閥或出水電磁計量閥，控制進(jìn)水電磁計量閥或出水電磁計量閥的打開或關(guān)閉，控制蒸發(fā)皿水位固定，所述進(jìn)水電磁計量閥用于將采集的進(jìn)水量傳遞給數(shù)據(jù)采集與控制單元，數(shù)據(jù)采集與控制單元計算得到蒸發(fā)量并存儲，所述出水電磁計量閥用于將采集的排水量傳遞給數(shù)據(jù)采集與控制單元，數(shù)據(jù)采集與控制單元計算得到降雨量并存儲。排水量相當(dāng)于降雨量，采集排水量可計算降雨量。進(jìn)水量相當(dāng)于蒸發(fā)量，采集進(jìn)水量可計算蒸發(fā)量。本實(shí)用新型通過數(shù)據(jù)采集與控制單元與第一水位監(jiān)測裝置配合進(jìn)水電磁計量閥、出水電磁計量閥實(shí)現(xiàn)全自動控制蒸發(fā)皿水位恒定的同時自動供水、排水，自動測量數(shù)據(jù)，自動存貯數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全自動無人值守，且本實(shí)用新型的探針位置恒定，水位控制精度高