蒸发量自动测量方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于蒸发测量技术领域。一种蒸发量自动测量装置，包括支座、蒸发皿、测量组件和控制及数据采集模块，在所述支座上枢接设置有平衡杆；所述蒸发皿和测量组件分别设置在所述平衡杆的两端；所述测量组件包括：细管，所述细管下部设置有泄水口，且在所述泄水口设置有第一电磁阀；液位传感器，其用于检测细管内的液位；所述控制及数据采集模块控制所述第一电磁阀的动作，检测所述平衡杆的位置，采集并记录所述液位传感器的数据。还公开了一种利用上述的蒸发量自动测量装置进行的蒸发量自动测量方法。本申请能够将较大面积的蒸发量转换成等体积的小直径水体，从而提高数据采集的精度，并能够实现持续测量。

Automatic Measuring Method and Device for Evaporation

The invention belongs to the technical field of evaporation measurement. An automatic measuring device for evaporation includes a support, an evaporating dish, a measuring component and a control and data acquisition module, in which a balance rod is pivotally connected; the evaporating dish and the measuring component are respectively arranged at both ends of the balance rod; the measuring component includes a thin tube, a water outlet is arranged at the lower part of the thin tube, and a first solenoid valve is arranged at the water outlet. The control and data acquisition module controls the action of the first solenoid valve, detects the position of the balance rod, and collects and records the data of the liquid level sensor. Also disclosed is an automatic measurement method of evaporation using the above-mentioned evaporation automatic measuring device. The application can convert large area evaporation into small diameter water body of equal volume, thereby improving the accuracy of data acquisition and realizing continuous measurement.

【技术实现步骤摘要】
蒸发量自动测量方法与装置
本专利技术属于蒸发测量
，具体涉及一种蒸发量自动测量方法与装置。
技术介绍
水面蒸发或者土壤水量蒸发是水资源评价、土壤研究、水文研究、水利工程设计和气候区划中基本要素之一,也是研究陆面蒸发的基本参证资料。虽然现有蒸发量测量仪器较多,但是传统人工测量蒸发量的方法测量的数据带有很大的人为性,而且工作量大、局限较多。而现有自动化蒸发量测量仪如ZFH型、磁致伸缩型蒸发量测试仪以及基于超声波水位的高精度水位控制系统等技术，受限于液位传感器精度不足以及蒸发量测量环境复杂等因素,普遍存在精度无法满足国家规范要求、自动化功能不够完善等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种蒸发量自动测量方法与装置，其能够将较大面积的蒸发量转换成等体积的小直径水体，从而提高数据采集的精度，并能够实现持续测量。为达到上述目的，所采取的技术方案是：一种蒸发量自动测量装置，包括：支座，在所述支座上枢接设置有平衡杆；蒸发皿；测量组件，所述蒸发皿和测量组件分别设置在所述平衡杆的两端；和控制及数据采集模块；其中，所述测量组件包括：细管，所述细管下部设置有泄水口，且在所述泄水口设置有第一电磁阀；液位传感器，其用于检测细管内的液位；所述控制及数据采集模块控制所述第一电磁阀的动作，检测所述平衡杆的位置，采集并记录所述液位传感器的数据。根据本专利技术的蒸发量自动测量装置，优选地，所述控制及数据采集模块包括平衡杆位置检测部件；所述平衡杆位置检测部件包括平衡触点和接触片，所述平衡触点设置在所述平衡杆的外侧，所述接触片设置在所述平衡杆上，并与所述平衡触点对应，通过所述平衡触点和接触片的接合和断开，控制所述液位传感器的动作；或所述平衡杆位置检测部件包括磁钢和能够感应所述磁钢的霍尔元件，所述磁钢和霍尔元件二者中的一者设置在平衡杆上，另一者对应设置在所述平衡杆外侧，通过检测所述平衡杆的位置，控制所述液位传感器动作。根据本专利技术的蒸发量自动测量装置，优选地，所述细管为至少一根，所述细管顶部敞口、或所述细管顶部设置有第二电磁阀。根据本专利技术的蒸发量自动测量装置，优选地，所述细管上设置有刻度线，所述蒸发量自动测量装置还包括设置在外侧的防风玻璃罩和防鸟网。根据本专利技术的蒸发量自动测量装置，优选地，与所述细管对应的平衡杆端部设置有配重、或所述平衡杆两端均设置有配重，在所述支座下部设置有支撑台，支撑台底部设置有行走轮和调平支脚。根据本专利技术的蒸发量自动测量装置，优选地，所述蒸发量自动测量装置还包括太阳能电池板或蓄电池，其与所述控制及数据采集模块电性连接。根据本专利技术的蒸发量自动测量装置，优选地，所述蒸发皿的截面面积与细管的截面面积为1:100~1：10000。根据本专利技术的蒸发量自动测量装置，优选地，所述蒸发量自动测量装置还包括自动补水组件，所述自动补水组件对所述细管或/所述蒸发皿进行补水。根据本专利技术的蒸发量自动测量装置，优选地，所述平衡杆通过枢接轴与所述支座枢接，所述枢接轴与所述平衡杆为一体结构，所述枢接轴与平衡杆之间设置有细管补水管路和蒸发皿补水管路，且细管补水管路和蒸发皿补水管路均与分别与所述细管和蒸发皿连通，在所述枢接轴的两端分别设置有细管补水接头和蒸发皿补水接头；所述自动补水组件包括：储水箱；计量泵，其包括细管补水计量泵和蒸发皿补水计量泵；和输水管，所述细管补水计量泵通过输水管与细管补水接头和储水箱连通，所述蒸发皿补水计量泵通过输水管与蒸发皿补水接头和储水箱连通。一种蒸发量自动测量方法，利用上述的蒸发量自动测量装置进行的蒸发量自动测量，具体包括以下步骤：对蒸发量自动测量装置进行组装，并分别在蒸发皿和细管中添加测量基料和水，完成平衡杆的调平；读取液位传感器的初始数据，并记录；根据控制及数据采集模块的设定数据读取间隔时间，控制电磁阀泄水，直至平衡杆恢复平衡，读取此时液位传感器的液位数据，并记录；多次完成、并记录液位传感器的数据采集和记录，获取蒸发量的数据信息。采用上述技术方案，所取得的有益效果是：本申请能够针对自动化精确测量蒸发量的需求，有效地实现蒸发量测量精度的大幅提升及无人值守的蒸发量测量与监控。同时通过蒸发器设计需求分析,设计了杠杆式的测量结构，并针对需求设计了自动化蒸发量测量装置，设计控制及数据采集模块与自动补水组件，从而实现了可持续的自动化测量。本申请采用杠杆原理，将较大面积的蒸发量转换成等体积的小直径水体；将水面或者土壤中的微小蒸发水量转换成较小截面面积的大高差，方便读数和水位传感器的计量与采集，大大提高了其数据采集的精确性。通过自动补水组件的设计，能够有效的提高测量的时间跨度和数据采集量，从而使得对蒸发量的数据参数的可靠性，进一步的得到提高，从而为陆面蒸发的研究提供可靠的基本参证资料。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下文中将对本专利技术实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本专利技术的一些实施例，而非将本专利技术的全部实施例限制于此。图1为根据本专利技术实施例的蒸发量自动测量装置的结构示意图之一，其示出了支座、蒸发皿、测量组件的位置关系。图2为根据本专利技术实施例的蒸发量自动测量装置的结构示意图之二，其进一步示出了防风罩、底座的结构关系。图3为根据本专利技术实施例的平衡杆与支座的结构示意图，其示出了平衡杆和枢接轴的内部结构。图4为根据本专利技术实施例的测量组件的结构示意图之一。图5为根据本专利技术实施例的平衡杆位置检测部件的结构示意图。图6为根据本专利技术实施例的测量组件的结构示意图之二，其示出了多根细管的结构示意图。图中序号：100为支座、110为平衡杆、111为配重、120为枢接轴、130为支点；200为蒸发皿；300为测量组件、310为细管、320为液位传感器、330为泄水口、331为第一电磁阀、340为平衡杆位置检测部件、3401为平衡触点、3402为接触片、350为第二电磁阀、360为刻度线、3701为细管补水管路、3702为蒸发皿补水管路、3703为细管补水接头、3704为蒸发皿补水接头；410为支撑台、420为行走轮、430为调平支脚、440为防风罩、450为防鸟网。具体实施方式为了使得本专利技术的技术方案的目的、技术特征和技术效果更加清楚，下文中将结合本专利技术具体实施例的附图，对本专利技术实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1-图6，本申请公开了一种蒸发量自动测量装置，其用于将较大面积的蒸发量转换成等体积的小直径水体；将水面或土壤中的微小蒸发水深转换成较小截面面积的大高差，方便读数和水位传感器的计量与采集，具体的包括支座100、蒸发皿200、测量组件300和控制及数据采集模块，在支座100上枢接设置有平衡杆110；蒸发皿200和测量组件300分别设置在平衡杆110的两端；测量组件300包括细管310和液位传感器320，细管下部设置有泄水口330，且在泄水口330设置有第一电磁阀331；液位传感器320用于检测细管310内的液位；控制及数据采集模块控制第一电磁阀331的动作，检测平衡杆110的位置，采集并记录液位传感器320的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蒸发量自动测量装置，其特征在于，包括：支座，在所述支座上枢接设置有平衡杆；蒸发皿；测量组件，所述蒸发皿和测量组件分别设置在所述平衡杆的两端；和控制及数据采集模块；其中，所述测量组件包括：细管，所述细管下部设置有泄水口，且在所述泄水口设置有第一电磁阀；和液位传感器，其用于检测细管内的液位；所述控制及数据采集模块控制所述第一电磁阀的动作，检测所述平衡杆的位置，采集并记录所述液位传感器的数据。

【技术特征摘要】
1.一种蒸发量自动测量装置，其特征在于，包括：支座，在所述支座上枢接设置有平衡杆；蒸发皿；测量组件，所述蒸发皿和测量组件分别设置在所述平衡杆的两端；和控制及数据采集模块；其中，所述测量组件包括：细管，所述细管下部设置有泄水口，且在所述泄水口设置有第一电磁阀；和液位传感器，其用于检测细管内的液位；所述控制及数据采集模块控制所述第一电磁阀的动作，检测所述平衡杆的位置，采集并记录所述液位传感器的数据。2.根据权利要求1所述的蒸发量自动测量装置，其特征在于，所述控制及数据采集模块包括平衡杆位置检测部件；所述平衡杆位置检测部件包括平衡触点和接触片，所述平衡触点设置在所述平衡杆的外侧，所述接触片设置在所述平衡杆上，并与所述平衡触点对应，通过所述平衡触点和接触片的接合和断开，控制所述液位传感器的动作；或所述平衡杆位置检测部件包括磁钢和能够感应所述磁钢的霍尔元件，所述磁钢和霍尔元件二者中的一者设置在平衡杆上，另一者对应设置在所述平衡杆外侧，通过检测所述平衡杆的位置，控制所述液位传感器动作。3.根据权利要求1所述的蒸发量自动测量装置，其特征在于，所述细管为至少一根，所述细管顶部敞口、或所述细管顶部设置有第二电磁阀。4.根据权利要求1所述的蒸发量自动测量装置，其特征在于，所述细管上设置有刻度线，所述蒸发量自动测量装置还包括设置在外侧的防风玻璃罩和防鸟网。5.根据权利要求1所述的蒸发量自动测量装置，其特征在于，与所述细管对应的平衡杆端部设置有配重、或所述平衡杆两端均设置有配重；在所述支座下部设置有支撑台，支撑台底部设置有行走轮和调平支脚。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李思凡，仵峰，魏义长，宰松梅，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：河南,41