【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环境监测，具体而言，涉及一种冰川物质平衡观测设备。
技术介绍
1、冰川物质平衡及其模拟研究是目前冰川学研究的前沿和焦点，亦是干旱区冰川学研究的重大科学需求。冰川物质平衡定义为冰川物质积累和消融量的代数和，是反映冰川积累和消融量值的重要参数之一，对气候变化有着即时的响应。物质平衡变化是引起冰川规模和径流变化的物质基础，是连结冰川与气候、冰川与水资源的重要纽带。
2、传统冰川物质平衡测量方法为花杆/雪坑法，每年只能观测2次，具有时空分辨率低、耗时耗力、作业环境恶劣、时效性低、对经验的依赖性强等弊端。观测过程先是利用蒸汽钻或机械钻在冰川上钻取一系列一定深度为2～8m的冰孔，布设花杆网阵，并在冰川积累区开挖雪坑。之后每半年观测1次，测量花杆出露冰面高度和雪坑物质积累的变化，确定观测点的物质平衡值，最后通过插值方法，将单点观测值推算到整条冰川，得到冰川的物质平衡值。由于冰川物质平衡模型要求的数据为日尺度或小时尺度数据，因此，利用传统方法得到的物质平衡观测值进行模型验证存在精度低等问题，这也是目前国际上物质平衡模式研究所面临的瓶颈。
3、因此，目前测量冰川表面积累和消融的装置和方法显示出局限性。要么是不能完整测量一个冰川物质平衡年内的积累和消融情况，要么是测量的时间精度不高，缺少日或者小时尺度的数据。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种冰川物质平衡观测设备，其不仅能够完整测量一个冰川物质平衡年内的积累和消融情况，还能够获得日或小时尺度的数据，以
2、本专利技术的实施例是这样实现的：
3、第一方面，本专利技术提供一种冰川物质平衡观测设备，包括：
4、支架，用于架设于待测冰川；
5、电池模块，所述电池模块安装于所述支架上；
6、以及测量模块，所述测量模块安装于所述支架上且与所述电池模块电连接；所述测量模块用于测量冰川表面积累和消融。
7、在可选的实施方式中，所述支架包括相连的竖杆和横杆，所述竖杆用于插接于所述待测冰川，所述电池模块和所述测量模块均安装于所述横杆上。
8、在可选的实施方式中，所述电池模块包括太阳能板和蓄电池，所述太阳能板与所述蓄电池电连接且二者均安装于所述支架上，所述蓄电池与所述测量模块电连接。
9、在可选的实施方式中，所述测量模块包括卷绕器、拉索、编码器和测量探头，所述卷绕器安装于所述支架上，所述拉索绕设于所述卷绕器上，所述卷绕器用于控制所述拉索的拉长量；所述编码器安装于所述支架上，所述拉索绕设于所述编码器上，所述编码器用于获取所述拉索的移动距离；所述测量探头安装于所述拉索的端部，所述测量探头用于带动所述拉索下降，且在所述测量探头与所述待测冰川的表面接触时所述卷绕器停止运动，以限制所述拉索拉长。
10、在可选的实施方式中，所述测量模块还包括控制器，所述控制器包括外壳、隔板、第一滑块、第二滑块、导线、第一导电片和第二导电片；所述外壳设置有第一安装孔和第二安装孔，所述测量探头与所述外壳连接且二者配合限定出密闭腔室，所述隔板安装于所述密闭腔室内且将所述密闭腔室分隔形成连通的第一子腔和第二子腔，所述第一子腔与所述第一安装孔连通，所述第二子腔与所述第二安装孔连通；所述第一滑块与所述第一子腔可滑动地配合，所述第二滑块与所述第二子腔可滑动地配合，所述拉索穿过所述第一安装孔并与所述第一滑块连接；所述第一导电片安装于所述外壳上，且通过所述导线与所述卷绕器电连接；所述第二导电片安装于所述第二滑块上，所述第二滑块用于带动所述第二导电片靠近所述第一导电片，且当所述第一导电片与所述第二导电片电连接时所述卷绕器停止运动；
11、所述第一滑块与所述第二滑块之间形成连通的填充腔，所述填充腔内注入流体介质，当所述第一滑块在第一方向上相对于所述第一子腔运动时，在所述流体介质的推动下，所述第二滑块在与所述第一方向相反的第二方向上相对于所述第二子腔滑动。
12、在可选的实施方式中，所述第二子腔内安装有弹性件，所述弹性件用于使所述第二滑块具有下降的运动趋势。
13、在可选的实施方式中，所述流体介质设置为惰性气体或液体，所述惰性气体的体积不会随外界温度的变化而发生变化；所述液体的体积不会随外界温度的变化而发生变化。
14、在可选的实施方式中，所述测量模块还包括配重件，所述配重件安装于所述测量探头上。
15、在可选的实施方式中，所述测量模块还包括数据采集器，所述数据采集器与所述编码器电连接。
16、在可选的实施方式中，所述冰川物质平衡观测设备还包括误差矫正模块，所述误差矫正模块安装于所述支架，所述误差矫正模块用于获取所述支架的垂直度。
17、本专利技术实施例的有益效果是：
18、综上所述，本实施例提供的冰川物质平衡观测设备，将支架设置在待测冰川上，利用支架固定电池模块和测量模块，也即支架、电池模块和测量模块集成在一起，整体结构紧凑，体积小，便于安装。且支架位置固定后，测量模块的位置相对固定，电池模块能够持续为测量模块提供电力，而测量模块能够对待测冰川进行持续性的测量，从而不仅能够完整测量一个冰川物质平衡年内的积累和消融情况，还能够获得日或小时尺度的数据，以提高测量的时间精度，成本低，使用范围广，利于获取冰川物质平衡观测值。
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1.一种冰川物质平衡观测设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的冰川物质平衡观测设备，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的冰川物质平衡观测设备，其特征在于：
4.根据权利要求1-3中任一项所述的冰川物质平衡观测设备，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的冰川物质平衡观测设备，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的冰川物质平衡观测设备，其特征在于：
7.根据权利要求5所述的冰川物质平衡观测设备，其特征在于：
8.根据权利要求5所述的冰川物质平衡观测设备，其特征在于：
9.根据权利要求5所述的冰川物质平衡观测设备，其特征在于：
10.根据权利要求1所述的冰川物质平衡观测设备，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种冰川物质平衡观测设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的冰川物质平衡观测设备，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的冰川物质平衡观测设备，其特征在于：
4.根据权利要求1-3中任一项所述的冰川物质平衡观测设备，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的冰川物质平衡观测设备，其特征在于：
...【专利技术属性】
技术研发人员：周平，王飞腾，李慧林，张慧，王璞玉，
申请(专利权)人：中国科学院西北生态环境资源研究院，
类型：发明
国别省市：
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