一种称重式降水蒸发自动测量仪制造技术

本发明专利技术公开了一种称重式降水蒸发自动测量仪，该测量仪包括设置在称重装置（4）上的雨量筒（2），所述的雨量筒（2）分别与带补水阀（6）的补水管（5）、带排水阀（8）的排水管（7）相连接，称重装置（4）、补水阀（6）、排水阀（8）分别通过各自对应的数据线（10）与控制系统（11）相连，控制系统（11）能够接收称重装置（4）输出的重量数据、并控制补水阀（6）和排水阀（8）的开关；该测量仪通过称重装置（4）自动测量雨量筒（2）内水的重量变化并传输给控制系统（11），控制系统（11）计算出降水量或蒸发量并传输到水情信息控制中心。本发明专利技术的测量仪仅用一套称重装置就能实现降水量和蒸发量的自动监测和数据传输。能实现降水量和蒸发量的自动监测和数据传输。能实现降水量和蒸发量的自动监测和数据传输。

【技术实现步骤摘要】
一种称重式降水蒸发自动测量仪


[0001]本专利技术涉及水文气象监测
，具体地说是一种能够自动测量降水量和蒸发量的称重式降水蒸发自动测量仪。

技术介绍

[0002]传统降水量和蒸发量观测一般采用人工雨量器进行人工雨量观测以及E601B型蒸发器进行人工观测蒸发量，效率较低，其不足有二，一是结冰期不能每日观测蒸发量；二是发生固态降水（如降雪、冰雹）时需要将雪和冰雹取回拿到室内进行融化，不能自动监测；三是不能实时将观测信息上传至水情信息中心。在采用翻斗式雨量计或者其他遥测雨量观测设施设备后，其不足之处有三，一是只能进行降水观测，不能同时观测蒸发量；二是翻斗式雨量计因其硬件设计原因，在强降水时可能会漏测部分降水导致观测精度没有称重式雨量计高；三是发生固态降水（如降雪、冰雹）时不能自动融化，需等雪和冰雹自动融化记录降水量，但其融化时间可能延后一天甚至几天，不能及时准确反应降水情况。而其他的蒸发观测设施需要同时安装雨量计和蒸发器以及水位连通管等，安装、运行、维护、计算等均增加较多不确定因素进而影响观测精度。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种能够自动测量降水量和蒸发量的称重式降水蒸发自动测量仪。
[0004]本专利技术的目的是通过以下技术方案解决的：一种称重式降水蒸发自动测量仪，其特征在于：该测量仪包括设置在称重装置上的雨量筒，所述雨量筒上的补水口与带补水阀的补水管相连接、且雨量筒上的排水口与带排水阀的排水管相连接，称重装置、补水阀、排水阀分别通过各自对应的数据线与控制系统相连，控制系统能够接收称重装置输出的重量数据、并控制补水阀和排水阀的开关；该测量仪通过称重装置自动测量雨量筒内水的重量并传输给控制系统，控制系统基于重量变化量计算出降水量或蒸发量并通过数据传输模块将监测数据每隔设定时间传输到水情信息控制中心，自动实现降水量（包括固态降水观测）和蒸发量（包括结冰期的蒸发观测）的全天候、多种气象条件下的自动监测和数据传输。
[0005]所述的称重装置通过相应的数据线与控制系统中的称重模块相连通以传递实时监测的重量，称重模块确定重量变化量并传输给数据处理模块，数据处理模块基于重量变化量计算出降水量或蒸发量并通过数据传输模块将监测数据每隔设定时间传输到水情信息控制中心。
[0006]通过数据处理模块来换算降水量和蒸发量，一是通过雨量筒内重量增加的变化计算降水量；二是通过雨量筒内重量减少的变化计算蒸发量。其中，当开启补水阀后，雨量筒内重量的增加量即为补水量；当开启排水阀后，雨量筒内重量的减少量即为排水量；补水量和排水量统一为汲水量，采用正负号区分计算，补水为正、排水为负。
[0007]所述的补水阀和排水阀分别通过相应的数据线与控制系统中的补排水控制电路相连接，控制系统中的数据处理模块通过补排水控制电路控制补水阀和排水阀的开关。
[0008]通过称重模块、数据处理模块、补排水控制电路来确定是否需要向雨量筒内补水或者将雨量筒内水外排，一是通过称重模块判断雨量筒内重量过轻时，数据处理模块通过补排水控制电路打开补水阀向雨量筒内补水，确保雨量筒内水体保持一定高度来保证蒸发测量用水和将落到雨量筒内固态降水物（如雪、冰雹等）无需加热即可融化成水；二是通过称重模块判断雨量筒内重量过重时，数据处理模块通过补排水控制电路打开排水阀将雨量筒内水体外排，确保强降水期间及时排水，不致因雨量筒内水满外溢而不能准确测量降水量。
[0009]为排除补水管和排水管对称重的影响，可将补水管悬空放置在雨量筒上方、将出水管放置在雨量筒底部。
[0010]所述的雨量筒设置在固定设置的防风圈内；防风圈用于降低风对称重装置的影响，降水和蒸发均为高精度的观测工作，测至0.1mm，因此户外风的影响要降至最小，防风圈的应用至关重要。
[0011]所述的雨量筒上设有加热机构且雨量筒的底部设有测温仪，加热机构和测温仪分别通过相应的数据线与控制系统中的温控模块相连接，温控模块与数据处理模块相连接且温控模块能够将测温仪输出的温度监测数据传输至数据处理模块，数据处理模块基于测温仪输出的温度监测数据确定是否需要通过温控模块启动加热机构对雨量筒进行加热；通过温控模块和数据处理模块来确定是否需要将雨量筒加热，用于冬春季可能结冰期间保证雨量筒内水体保持一定温度不结冰、确保结冰期也能自动测量蒸发量。
[0012]所述的加热机构设置在雨量筒的筒口和/或雨量筒的内腔中和/或雨量筒的外壁上。
[0013]用于为整个控制系统供电的电源模块通过线路与供电的蓄电池组件相连接且电源模块能够监测蓄电池组件的实时电压，该蓄电池组件设置在装有太阳能电池板的安装杆上，太阳能电池板用于为蓄电池组件供应电能。
[0014]所述的电源模块通过线路与交流电源相连接，交流电源用于在蓄电池组件的供电电压不稳时供电。
[0015]通过对与太阳能电池板相连接的蓄电池组的电压测量确定是否自动切换到交流电源供电以确保该称重式降水蒸发自动测量仪的运行正常，正常工作情况下以太阳能电池板补充电能的蓄电池组件的供电为主、交流电源供电为辅。
[0016]所述的称重装置通过支架固定安装在基座上且所述的称重装置上设有安置雨量筒的绝缘垫。
[0017]所述的控制系统设置在称重装置底部的支架内，且所述的控制系统配置有储存数据的数据储存模块，数据储存模块与数据处理模块相连接。
[0018]设置数据储存模块的意义在于，通过数据传输模块来将降水量和蒸发量传输到水情信息中心或者进行本地存储，数据传输模块可通过GPRS、CDMA或物联网卡将测得的降水量和蒸发量数据每隔1分钟、2分钟、5分钟、10分钟等设定时间间隔发送到指定的水情信息中心数据库中；同时将测量数据进行本地存储，以防发送的数据丢失时采用插入U盘等方式手动拷贝。
[0019]本专利技术相比现有技术有如下优点：1）、本专利技术的测量仪通过称重装置自动测量雨量筒内水的重量并传输给控制系统，控制系统基于重量变化量计算出降水量或蒸发量并通过数据传输模块将监测数据每隔设定时间传输到水情信息控制中心，自动实现降水量（包括固态降水观测）和蒸发量（包括结冰期的蒸发观测）的全天候、多种气象条件下的自动监测和数据传输。
[0020]2）、本专利技术的测量仪无需采用雨量计和蒸发器等多个仪器组合，仅用一套称重装置就能实现降水量和蒸发量的自动监测和数据传输，且是保证全天候、多种气象条件下的自动实时监测和数据传输。
[0021]3）、本专利技术的测量仪通过称重装置和补排水控制电路控制相应的阀门进行自动补水和自动排水，使得雨量筒内保有一定量的水且不超过一定的范围，确保降水量（包括固态降水观测）和蒸发量的自动监测的最低用水量。
[0022]4）、本专利技术的测量仪通过温度控制系统（温控模块、测温仪、加热机构）来确定是否需要将雨量筒加热，用于冬春季可能结冰期间保证雨量筒内水体保持一定温度不结冰，确保结冰期也能自动测量蒸发量。
[0023]5）、本专利技术的测量仪能够自由设定数据传输的时间间隔，在无本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种称重式降水蒸发自动测量仪，其特征在于：该测量仪包括设置在称重装置（4）上的雨量筒（2），所述雨量筒（2）上的补水口与带补水阀（6）的补水管（5）相连接、且雨量筒（2）上的排水口与带排水阀（8）的排水管（7）相连接，称重装置（4）、补水阀（6）、排水阀（8）分别通过各自对应的数据线（10）与控制系统（11）相连，控制系统（11）能够接收称重装置（4）输出的重量数据、并控制补水阀（6）和排水阀（8）的开关；该测量仪通过称重装置（4）自动测量雨量筒（2）内水的重量并传输给控制系统（11），控制系统（11）基于重量变化量计算出降水量或蒸发量并通过数据传输模块将监测数据每隔设定时间传输到水情信息控制中心，自动实现降水量和蒸发量的全天候、多种气象条件下的自动监测和数据传输。2.根据权利要求1所述的称重式降水蒸发自动测量仪，其特征在于：所述的称重装置（4）通过相应的数据线（10）与控制系统（11）中的称重模块相连通以传递实时监测的重量，称重模块确定重量变化量并传输给数据处理模块，数据处理模块基于重量变化量计算出降水量或蒸发量并通过数据传输模块将监测数据每隔设定时间传输到水情信息控制中心。3.根据权利要求1所述的称重式降水蒸发自动测量仪，其特征在于：所述的补水阀（6）和排水阀（8）分别通过相应的数据线（10）与控制系统（11）中的补排水控制电路相连接，控制系统（11）中的数据处理模块通过补排水控制电路控制补水阀（6）和排水阀（8）的开关。4.根据权利要求1所述的称重式降水蒸发自动测量仪，其特征在于：所述的雨量筒（2）设置在固定设置的防风圈（1）内。5.根据权利要求1
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4任一所述的称重式降水蒸发自动测量仪，其特征在于：所述的雨量筒（2...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢运山，谢海文，吴建国，
申请(专利权)人：南京华达工程检测仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：