一种水面蒸发测量装置及其测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种水面蒸发测量装置及其测量方法，装置包括：蒸发筒，所述蒸发筒顶部开口；支撑管，位于所述蒸发筒内部且底部开口，所述支撑管通过支撑杆与所述蒸发筒的内壁固定连接，所述支撑管的底部与所述蒸发筒的底部之间存在测量高度；激光测距传感器，置于所述支撑管内部，用于测量所述蒸发筒内水面高度，所述激光测距传感器的测量范围包含所述测量高度；压电感应传感器，位于所述支撑管顶部，且高于所述蒸发筒上表面或与所述蒸发筒上表面平齐，用于采集降雨数据；控制器，分别与所述激光测距传感器和压电感应传感器连接，根据所述激光测距传感器和压电感应传感器发送的数据获得水面蒸发数据。本发明专利技术可实现水面蒸发数据的全过程精准监测。全过程精准监测。全过程精准监测。

【技术实现步骤摘要】
一种水面蒸发测量装置及其测量方法


[0001]本申请涉及水利和气象监测领域，尤其涉及一种水面蒸发测量装置及其测量方法。

技术介绍

[0002]水面蒸发量是水循环研究中一个非常重要的组成部分，其变化直接影响到地表水和地下水的补给、水文气象的形成和演变等水资源的管理及利用方面。长期以来，世界各国都在积极探索和实践水资源保护的方法和途径。水面蒸发测定是对水资源管理和保护的有效手段之一，可以为灌溉、防洪、水电站建设及维护等领域提供科学依据，促进可持续发展。
[0003]目前，常用的水面蒸发测量方法主要包括蒸发皿法、蒸发板法、称重法和水汽通量自动观测系统等方法。虽然这些方法在实际应用中已经得到了广泛使用，但是它们都存在一定的局限性和缺陷。
[0004]传统的蒸发皿法和蒸发板法易受到风速、湿度等环境因素的干扰，需要复杂的数据处理和校准。水汽通量自动观测系统具有精度高且覆盖范围大的优点。但是设备昂贵、操作复杂，需要专业技术人员操作，需要较大的投资和维护成本。因此，如何提高水面蒸发测量的准确性和效率一直是一个有待解决的难题。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题之一，本专利技术提供了一种水面蒸发测量装置及其测量方法。
[0006]本专利技术实施例第一方面提供了一种水面蒸发测量装置，所述装置包括：
[0007]蒸发筒，所述蒸发筒顶部开口；
[0008]支撑管，位于所述蒸发筒内部且底部开口，所述支撑管通过支撑杆与所述蒸发筒的内壁固定连接，所述支撑管的底部与所述蒸发筒的底部之间存在测量高度；
[0009]激光测距传感器，置于所述支撑管内部，用于测量所述蒸发筒内水面高度，所述激光测距传感器的测量范围包含所述测量高度；
[0010]压电感应传感器，位于所述支撑管顶部，且高于所述蒸发筒上表面或与所述蒸发筒上表面平齐，用于采集降雨数据；
[0011]控制器，分别与所述激光测距传感器和压电感应传感器连接，根据所述激光测距传感器和压电感应传感器发送的数据获得水面蒸发数据。
[0012]优选地，所述装置还包括遮光管，所述遮光管的一端与所述支撑管底部连接并与所述支撑管连通，所述遮光管的另一端固定在所述蒸发筒底部，所述遮光管上开设有多个通孔。
[0013]优选地，所述遮光管包括内管和外管，所述内管位于外管内部，且同轴设置，所述内管和外管上均设置有多个通孔，且所述内管的通孔与外管的通孔交错设置。
[0014]优选地，所述遮光管上的通孔为长条形。
[0015]优选地，所述装置还包括具有表面反射特性的浮标，所述浮标置于所述遮光管内
部。
[0016]优选地，所述装置还包括供水单元，所述供水单元用于当所述激光测距传感器测量蒸发筒内水位到达低阈值时，向所述蒸发筒内注水，或当所述激光测距传感器测量蒸发筒内水位到达高阈值时，将所述蒸发筒内的水排出。
[0017]优选地，所述供水单元还包括储水箱和水泵，所述储水箱可拆卸式固定在蒸发筒外壁上，且所述储水箱通过水管与所述蒸发筒连通，所述水泵用于通过外接水源或所述储水箱中的水注入至所述蒸发筒中，或将所述蒸发筒内的水排出至所述储水箱中。
[0018]优选地，所述装置还包括供电单元，所述供电单元用于提供电能。
[0019]本专利技术实施例第二方面提供了一种实施例第一方面所述的水面蒸发测量装置的测量方法，所述方法包括：
[0020]采用压电感应传感器采集降雨数据；
[0021]采用激光测距传感器测量一个固定时间间隔的蒸发筒内水面的高度变化；
[0022]控制器根据所述降雨数据和高度变化获得水面蒸发数据。
[0023]优选地，所述方法还包括：
[0024]当发生向所述蒸发筒内注水行为时，控制器根据所述降雨数据、高度变化和注水量获得水面蒸发数据；
[0025]当发生将所述蒸发筒内的水排出行为时，控制器根据所述降雨数据、高度变化和排水量获得水面蒸发数据。
[0026]本专利技术的有益效果如下：本专利技术所提出的水面蒸发测量装置可便携移动，能够实现灵活的户外环境应用。采用激光测距传感器能够实现高精度的水面高度测量，同时结合压电感应传感器采集降雨数据，实现水面蒸发数据的全过程精准监测。
附图说明
[0027]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0028]图1为本专利技术实施例1所述的水面蒸发测量装置的结构示意图；
[0029]图2为本专利技术实施例2所述的水面蒸发测量装置的结构示意图；
[0030]图3为本专利技术实施例3所述的水面蒸发测量装置的结构示意图；
[0031]图4为本专利技术实施例4所述的水面蒸发测量装置的测量方法的流程图。
[0032]附图标记：
[0033]1、蒸发筒，2、压电感应传感器，3、激光测距传感器，4、支撑管，5、支撑杆，6、遮光管，7、通孔，8、水泵，9、储水箱，10、供电单元，11、高水面阈值线，12、低水面阈值线。
具体实施方式
[0034]为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0035]实施例1
[0036]如图1所示，本实施例提出一种水面蒸发测量装置，该装置包括：
[0037]蒸发筒1，蒸发筒1顶部开口；
[0038]支撑管4，位于蒸发筒1内部且底部开口，支撑管4通过支撑杆5与蒸发筒1的内壁固定连接，支撑管4的底部与所述蒸发筒1的底部之间存在测量高度；
[0039]激光测距传感器3，置于支撑管4内部，用于测量蒸发筒1内水面高度，激光测距传感器3的测量范围包含测量高度；
[0040]压电感应传感器2，位于支撑管4顶部，且高于蒸发筒1上表面或与蒸发筒1上表面平齐，用于采集降雨数据；
[0041]控制器，分别与激光测距传感器3和压电感应传感器2连接，根据激光测距传感器3和压电感应传感器2发送的数据获得水面蒸发数据。
[0042]具体的，本实施例中，蒸发筒1为顶部开口的圆筒状结构。该蒸发筒1可根据实际应用需要采用不锈钢、高强度有机或无机玻璃制成。蒸发筒1内可以作为水容器，将其置于室外自然环境下，用于观测水位蒸发量。
[0043]在该蒸发筒1上设计并集成了压电感应传感器2和激光测距传感器3。该压电感应传感器2通过在压电面板内置压电陶瓷传感器，通过全电子动能式雨量监测技术实现雨量的实时监测。压电感应技术测雨量能够测量瞬时降雨大小，累计降雨时长以及降雨量。测量范围可以从毛毛细雨到磅礴大雨，比现有的传统翻斗式雨量监测方式的测量量程增大一倍。为了能够充分发挥压电感应传感器2的精准感应，同时避免蒸发筒1的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水面蒸发测量装置，其特征在于，所述装置包括：蒸发筒，所述蒸发筒顶部开口；支撑管，位于所述蒸发筒内部且底部开口，所述支撑管通过支撑杆与所述蒸发筒的内壁固定连接，所述支撑管的底部与所述蒸发筒的底部之间存在测量高度；激光测距传感器，置于所述支撑管内部，用于测量所述蒸发筒内水面高度，所述激光测距传感器的测量范围包含所述测量高度；压电感应传感器，位于所述支撑管顶部，且高于所述蒸发筒上表面或与所述蒸发筒上表面平齐，用于采集降雨数据；控制器，分别与所述激光测距传感器和压电感应传感器连接，根据所述激光测距传感器和压电感应传感器发送的数据获得水面蒸发数据。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括遮光管，所述遮光管的一端与所述支撑管底部连接并与所述支撑管连通，所述遮光管的另一端固定在所述蒸发筒底部，所述遮光管上开设有多个通孔。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述遮光管包括内管和外管，所述内管位于外管内部，且同轴设置，所述内管和外管上均设置有多个通孔，且所述内管的通孔与外管的通孔交错设置。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述遮光管上的通孔为长条形。5.根据权利要求2至4任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括具有表面反射特性的浮标，所述浮标...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔德栋，叶自然，谭向峰，代梦迪，李伯钧，
申请(专利权)人：浙江省农业科学院，
类型：发明
国别省市：