一种换位式波文比水热通量监测系统及其接口模块技术方案

本实用新型专利技术涉及一种换位式波文比水热通量监测系统及其接口模块，监测系统包括：数据采集器和传感器，传感器与数据采集器连接；以及转接板，转接板具有接线端和接口端，接线端通过导线连接数据采集器，接口端设置有多个对接头，与传感器的拔插头对应，其中，对应不同传感器的对接头采用的是不同的结构。本实用新型专利技术涉的换位式波文比水热通量监测系统，其安装、维护简便，效率得以提高，且可以由非专业人员操作，便于用户的使用，另外，其可以采用同一温湿度传感器实现对两层空气的温湿度进行监测，借此，可以消除空气温湿度传感器本身的系统误差，使得最终的潜热通量和显热通量更加精确。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于生态系统中水热通量自动监测领域，用于求得显热通量(H)和潜热通量(LE)，尤其涉及一种换位式波文比水热通量监测系统及其接口模块。
技术介绍
目前的水热通量自动监测系统由数据采集器、传感器、供电系统三部分组成；其中传感器包括空气温湿度传感器(2套)、净辐射传感器(1套)、土壤热通量传感器(2套)、大气压力传感器(1套)、平均土壤温度传感器(1套)、土壤湿度传感器(1套)，供电系统包括太阳能板(1套)、蓄电池(1套)、太阳能充电控制器(1套)；所有传感器的信号都接入到数据采集器中，数据采集器自动采集、存储数据。通过监测两层空气温湿度可直接获取波文比(β)，结合监测净辐射和土壤热通量即可求算出显热通量(H)和潜热通量(LE)。其中，由于系统需要连接多个种类的多个传感器，且传感器与数据采集器之间是直接连接的，导致各个传感器的接线极其复杂，需要专业的技术人员才能完成，其安装、维护复杂；而且，若出现传感器损坏的情况，由于无法由非专业人员完成更换操作，需要等专业维修人员维修，不便于用户的使用。另外，如图1所示，现有的一种水热通量自动监测系统，其包括三角支架1＇，三角支架1＇的竖向布置的主杆上设有第一层的空气温湿度传感器2＇和第二层的空气温湿度传感器3＇，二者之间具有预定的落差，设于三角支架1＇的主杆顶端的第一横杆，第一横杆的两端分别设有风速传感器4＇和风向传感器6＇，第一横杆的中段设有与其垂直的第二横杆，第二横杆的一端设有净辐射传感器5＇。由于其是采用两套分设于不同水平高度的空气温湿度传感器来实现对两层空气的温湿度进行监测的，而由于两套空气温湿度传感器相互之间本身存在系统误差，这就导致波文比的测量计算精度存在偏差，造成最终的潜热通量和显热通量存在一定的偏差。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为了解决现有技术的上述问题，本技术提供一种换位式波文比水热通量监测系统，其传感器的接线简便易行，可以由非专业人员进行安装、维护操作。本技术还提供一种接口模块，其使得传感器与数据采集器的接线简便易行，可以由非专业人员进行安装、维护操作。(二)技术方案为了达到上述目的，本技术采用的主要技术方案包括：一种换位式波文比水热通量监测系统，其包括：数据采集器和传感器，传感器与数据采集器连接；以及转接板，转接板具有接线端和接口端，接线端通过导线连接数据采集器，接口端设置有多个对接头，与传感器的拔插头对应，其中，对应不同传感器的对接头采用的是不同的结构。通过上述结构的设置，使得其传感器与转接板的连接简单方便，使得可以由专业人员将转接板与数据采集器连接(例如生产厂商等)，而在设备组装时，只需将传感器插接于转接板即可，使得设备的组装方便快捷，有利于提高设备组装效率，另外，由于传感器与转接板的连接得以简化，无需专业人员，非专业人员亦可以操作，使得当需要更换传感器时，用户可以自行更换，使得用户的使用更方便。例如，各对接头采用不同的插脚、插孔布置方式，以此对应不同种类的传感器。其中，不同的结构包括芯数不同，例如两芯、三芯、五芯。较佳的，为了更便于操作，可以将拔插头和/或对接头为非对称的结构。例如，可以在拔插头和/或对接头的一侧设有缺口，以区别于其他侧，或者将拔插头和/或对接头设置为梯形等形状，以避免传感器插错方向。本技术的一个实施例中，转接板的各个传感器对接头对应设有标签，以防止多个传感器插错位置。本技术的一个实施例中，较佳的，还具有：一个主支架；一个换位横杆，换位横杆的中部可转动地连接于主支架，构成一个平衡杆(即换位横杆的一端上升时，另一端下降，或者说换位横杆的一端处于第一水平位置时，另一端处于第二水平位置)，其具有对应不同水平高度位置的第一位置状态和第二位置状态，并能在二者之间切换；两个空气温湿度传感器，分别设于换位横杆的两端，并能随着换位横杆在第一位置状态和第二位置状态之间的切换监测不同水平高度位置的空气温湿度；电机，与换位横杆连接，提供换位横杆在第一位置状态和第二位置状态之间切换的动力。其中，空气温湿度传感器设于防辐射罩中，并通过防辐射罩与换位横杆的十字节连接，以保证在换位过程中，空气温湿度传感器始终保持竖直。较佳的，十字节具有：一个第一连接部，其沿第一延伸方向延伸；一个第二连接部，其沿第二延伸方向延伸，第二延伸方向与第一延伸方向相垂直，即第二连接部与第一连接部呈十字形固定连接；一个转动部，其以第二延伸方向为旋转轴，可转动地设于第二连接部；一个悬垂部，其以第二延伸方向为旋转轴，可转动地设于第二连接部，并借助重力作用始终保持悬垂状态。其中，第二延伸方向优选为水平方向。进一步的，还包括限位装置，如行程开关，可以设置两个行程开关，对应于换位横杆的两个状态位置，例如左、右行程开关分别对应换位横杆的第一位置和第二位置。其中，传感器包括空气温湿度传感器、土壤热通量传感器、大气压力传感器、平均土壤温度传感器、土壤湿度传感器、风向传感器、风速传感器、总辐射传感器和/或净辐射传感器。本技术还提供一种换位式波文比水热通量监测系统的接口模块，其具有接线端和接口端，接线端通过导线连接数据采集器，接口端设置有多个对接头，与传感器的拔插头对应，其中，对应不同传感器的对接头采用的是不同的结构。(三)有益效果本技术的有益效果是：本技术的换位式波文比水热通量监测系统，由于其设置了转接板，使得其数据采集器可以先连接到转接板上(可以由生产商或专业人士完成)，转接板再和各个传感器相连接，借此，只需将转接板设定为预定的形式，即可由用户等非专业人员执行传感器与转接板之间的连接，这样，既方便了设备的组装、更换维修等，另外，对于已有设备而言，可以由专业人士将转接板安装到数据采集器即可，之后，当需要时，用户可以自行更换传感器，而无需再等专业人员来维修，也就是说该转接板可以用于现有设备，具有较大的市场。其中，为了便于操作，传感器和转接板的连接可以采用拔插头的形式，每个拔插头都有预定的缺口，以防止插头插错方向，并且不同信号类型的传感器插头方式不一致，防止插错位置；这样设计便于用户自己更换传感器借此设置，使得设备的安装、维护等更加方便，不仅可以节省技术人员野外安装调试设备的时间、提高工作效率，还可以由非专业人员进行传感器的安装、更换。另外，由于采用了换位装置，可以采用同一温湿度传感器实现对两层空气的温湿度进行监测，借此，可以消除空气温湿度传感器本身的系统误差，使得最终的潜热通量和显热通量更加精确。附图说明图1为现有技术一个实施例的整体结构示意图；图2为本技术一个实施例的整体结构示意图(其中，虚线表示横杆位于第二位置状态)；图3为本技术一个实施例中的传感器拔插头和转接板接头示意图(其中，A为两芯、B为三芯、C为五芯)；图4为本技术一个实施例中的数据采集器和转接板的示意图。【附图标记说明】<现有技术>1＇：三角支架；2＇：第一层温湿度传感器；3＇：第二层温湿度传感器；4＇：风速传感器；5＇：净辐射传感器；6＇：风向传感器；<本技术>1：三角支架；2：主机箱；3：换位横杆(第一位置状态)；4：换位横杆(第二位置状态)；5：电机；6：左侧行程开关；7：右侧行程开关；8：温湿度传感器(第一位置状态)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换位式波文比水热通量监测系统，其包括：数据采集器和传感器，传感器与数据采集器连接；其特征在于，其还包括：转接板，转接板具有接线端和接口端，接线端通过导线连接数据采集器，接口端设置有多个对接头，与传感器的拔插头对应，其中，对应不同传感器的对接头采用的是不同的结构。

【技术特征摘要】
1.一种换位式波文比水热通量监测系统，其包括：数据采集器和传感器，传感器与数据采集器连接；其特征在于，其还包括：转接板，转接板具有接线端和接口端，接线端通过导线连接数据采集器，接口端设置有多个对接头，与传感器的拔插头对应，其中，对应不同传感器的对接头采用的是不同的结构。2.如权利要求1所述的换位式波文比水热通量监测系统，其特征在于：不同的结构包括芯数不同。3.如权利要求2所述的换位式波文比水热通量监测系统，其特征在于：芯数包括两芯、三芯、五芯。4.如权利要求1所述的换位式波文比水热通量监测系统，其特征在于：拔插头和/或对接头为非对称的结构。5.如权利要求4所述的换位式波文比水热通量监测系统，其特征在于：拔插头和/或对接头的一侧设有缺口，以区别于其他侧。6.如权利要求1所述的换位式波文比水热通量监测系统，其特征在于：转接板的各个传感器对接头对应设有标签，传感器包括土壤热通量传感器、大气压力传感器、平均土壤温度传感器、土壤湿度传感器、风向传感器、风速传感器、总辐射传感器和/或净辐射传感器。7.如权利要求1所述的换位式波文比水热通量监测系统，其特征在于，还具有：一个主支架；一个换位横杆，换位横杆的中部可转动地连接于主支架，构成一个平...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秀城，
申请(专利权)人：北京雨根科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11