一种位移式蒸渗仪制造技术

本发明专利技术公开了一种位移式蒸渗仪。该位移式蒸渗仪包括依次相联的测量装置、数据处理单元和终端显示单元；所述的测量装置包括支架和钢槽；在支架的对称的２个侧边上各设有一组上支撑架和下支撑架，在上支撑架和下支撑架上设有滑轮组；在滑轮组之间设置有钢丝绳；在钢丝绳上固定有夹板；夹板与配重杆相联；在配重杆上设置有配重块和位移传感器。本发明专利技术的位移式蒸渗仪，结构简单，制作成本低，使用方便，可同时监测被测土体水分蒸腾蒸发、渗漏随时间的微小变化及气温、空气湿度、光照、降水等对应相关参数，并对测量的数据进行实时在线快速分析处理，做到了数据采集的高速化、准确化，增强了稳定性和可靠性，大大提高了工作效率，降低了劳动强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于农田水文研究的仪器，尤其涉及一种位移式蒸渗仪。
技术介绍
目前，蒸渗仪是测定农田蒸发量的标准仪器，它是一种设在田间或室内的大型仪 器，在其上装满土壤，通过称重的方法定时地测量容器重量的变化，然后计算得到蒸散量。 现在大多使用的蒸渗仪，都不具有在线分析、远程传输数据等功能，还做不到数据高速化、 准确化，因此，这种仪器所带来的工作量大，工作效率低。
技术实现思路
专利技术目的针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的是提供一种位移式蒸渗仪， 以使其具有使用方便，测量精准，在线分析处理数据等功能，减少工作量，提高工作效率。技术方案为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为一种位移式蒸渗仪，包括依次相联的测量装置、数据处理单元和终端显示单元；所述的 测量装置包括支架和设置在支架内的钢槽；在所述的支架的对称的2个侧边上各设有一组 上支撑架和下支撑架，在上支撑架和下支撑架上设有滑轮组；在所述的滑轮组之间设置有 钢丝绳；在钢丝绳上固定有夹板；所述的夹板与配重杆相联；在配重杆上设置有配重块和 位移传感器。在所述的配重杆的顶端设置有用于稳定配重杆的阻尼器。在所述的上支撑架上设置有支撑框，所述的钢槽设置在支撑框内。所述的数据处理单元包括位移传感器、渗漏量传感器、信号放大器和数据转换处 理模块；所述的信号放大器采集位移传感器和渗漏量传感器的信号，放大处理成数字信号， 再将这些数字信号传输到数据转换处理模块进行处理。所述的数据转换处理模块包括数据采集器；所述的数据采集器，连续记录32000 组数据，每组数据由位移量、渗漏量，温度、光照、湿度、降水量及对应时间构成，并进行保 存。所述的终端显示单元包括计算机；所述的计算机，从数据采集器中以实时或历史 两种方式获取数据，并进行计算，整理成标准格式的数据、曲线、图表，供实验者分析、存档。蒸渗仪测量原理遵循被测土柱水量平衡方程Δ S = P+I+Q- Δ R - ET (Δ S为 土壤储存水量的变化，P为降水量，I为灌溉量，Q为地下水流，Δ R为净地表径流量(对于蒸 渗仪，AR—般忽略不计)，ET为蒸腾蒸发量)。其中，降水量(P)和灌溉量(I)可以由雨量 计和水表直接测得；土壤储存水量的变化量(Δ S)代表降水或灌溉后水分的增加，或测量 蒸腾蒸发作用导致水分的损失，这些较难测量，所以产生了本专利技术的高精度的称重系统来 测量Δ S。本专利技术的称重系统原理称重机构由两块夹板(可以为方钢)夹在钢丝绳中部与 两块配重块及配重杆产生工作状态，在配重杆水平时，钢丝绳产生垂直错位(为基准零点)。当钢槽中的土体重量发生变化时，配重杆上下摆动形成摆角变化，通过钢性连杆机构将摆 角的变化转换为线位移，再利用高分辨率的位移传感器测出位移变化量，从而实现钢槽重 量变化的测量。数据采集系统原理信号放大器能够采集位移传感器和渗漏量传感器的信 号，放大处理成数字信号，再将这些数字信号传输到数据采集器，数据采集器可以连续记录 32000组数据，每组数据由位移量、渗漏量，温度、光照、湿度、降水量及对应时间构成，并进 行保存。上位计算机可以从数据采集器中以实时或历史两种方式获取数据，并由上位机软 件进行计算，整理成标准格式的数据、曲线、图表，供实验者分析、存档。有益效果本专利技术的位移式蒸渗仪，在电子技术、土壤物理学和微气候学等领域研 究不断深入的基础上，为农田水文研究开发生产的一种更系统更综合的测量工具。该仪器 结构简单，制作成本低，使用方便，称重系统采用高分辨率位移传感器，配置了智能数据采 集器和信号传感器，可同时监测被测土体水分蒸腾蒸发、渗漏随时间的微小变化及气温、空 气湿度、光照、降水等对应相关参数，并对测量的数据进行实时在线快速分析处理和远程传 输。该仪器可自由设定采样间隔，自带备电，远程传输数据，做到了数据采集的高速化、准确 化，增强了稳定性和可靠性，大大提高了工作效率，降低了劳动强度。附图说明图1是位移式蒸渗仪的主视图。图2是位移式蒸渗仪的右视图。图3是位移式蒸渗仪的俯视图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术做进一步的解释。如图1、图2和图3所示，为本专利技术的位移式蒸渗仪。该位移式蒸渗仪包括依次相 联的测量装置、数据处理单元和终端显示单元。测量装置包括支架1和设置在支架内1的钢槽2。在支架1的对称的2个侧边上 各设有一组上支撑架3和下支撑架7，在上支撑架3和下支撑架7上设有滑轮组4，上支撑 架3和下支撑架7上的滑轮位置相对错开；在滑轮组4之间设置有钢丝绳5，钢丝绳5依次 穿于上支撑架3和下支撑架7上的滑轮之间。在上支撑架3和下支撑架7的中间，钢丝绳 5的上固定有夹板6，夹板6可以为2块方钢，从2边夹住穿于上支撑架3和下支撑架7上 的滑轮之间的每段钢丝绳5。在夹板6的一端设有配重杆8与其相联；在配重杆8上设置 有配重块9和位移传感器。配重杆8也可以在夹板6的2端同时设置，这样就可以有4个 配重杆8。为了防止配重杆8的抖动，可以在配重杆8的顶端设置有用于稳定配重杆8的 阻尼器10。阻尼器10可以为常用的阻尼器。在上支撑架3上设置有支撑框，所述的钢槽2 设置在支撑框内。钢槽2用于盛放土壤。数据处理单元包括位移传感器、渗漏量传感器、信号放大器和数据转换处理模块； 所述的信号放大器采集位移传感器和渗漏量传感器的信号，放大处理成数字信号，再将这 些数字信号传输到数据转换处理模块进行处理。数据转换处理模块包括数据采集器；所述 的数据采集器，连续记录32000组数据，每组数据由位移量、渗漏量，温度、光照、湿度、降水 量及对应时间构成，并进行保存。终端显示单元包括计算机；所述的计算机，从数据采集器中以实时或历史两种方 式获取数据，并进行计算，整理成标准格式的数据、曲线、图表，供实验者分析、存档。本专利技术的测量装置由两块夹板(可以为方钢)夹在钢丝绳中部与两块配重块及配 重杆一起产生工作状态，当配重杆水平时，钢丝绳产生垂直错位(为基准零点)，当钢槽中的 土体重量发生变化时，配重杆上下摆动形成摆角变化，通过钢性连杆机构将摆角的变化转 换为线位移，再利用高分辨率的位移传感器测出位移变化量，从而实现钢槽重量变化的测 量。数据采集系统原理信号放大器能够采集位移传感器和渗漏量传感器的信号，放大处 理成数字信号，再将这些数字信号传输到数据采集器，数据采集器可以连续记录32000组 数据，每组数据由位移量、渗漏量，温度、光照、湿度、降水量及对应时间构成，并进行保存。 上位计算机可以从数据采集器中以实时或历史两种方式获取数据，并由上位机软件进行计 算，整理成标准格式的数据、曲线、图表，供实验者分析、存档。本专利技术的位移式蒸渗仪，在电子技术、土壤物理学和微气候学等领域研究不断深 入的基础上，为农田水文研究开发生产的一种更系统更综合的测量工具。该仪器称重系统 采用高分辨率位移传感器，配置了智能数据采集器和信号传感器，可同时监测被测土体水 分蒸腾蒸发、渗漏随时间的微小变化及气温、空气湿度、光照、降水等对应相关参数，并对测 量的数据进行实时在线快速分析处理和远程传输。该仪器可自由设定采样间隔，自带备电， 远程传输数据，做到了数据采集的高速化、准确化，增强了稳定性和可靠性，大大提高了工 作效率，降低了劳动强度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种位移式蒸渗仪，其特征在于：包括依次相联的测量装置、数据处理单元和终端显示单元；所述的测量装置包括支架（１）和设置在支架（１）内的钢槽（２）；在所述的支架（１）的对称的２个侧边上各设有一组上支撑架（３）和下支撑架（７），在上支撑架（３）和下支撑架（７）上设有滑轮组（４）；在所述的滑轮组（４）之间设置有钢丝绳（５）；在钢丝绳（５）上固定有夹板（６）；所述的夹板（６）与配重杆（８）相联；在配重杆（８）上设置有配重块（９）和位移传感器。

【技术特征摘要】
一种位移式蒸渗仪，其特征在于包括依次相联的测量装置、数据处理单元和终端显示单元；所述的测量装置包括支架(1)和设置在支架(1)内的钢槽(2)；在所述的支架(1)的对称的2个侧边上各设有一组上支撑架(3)和下支撑架(7)，在上支撑架(3)和下支撑架(7)上设有滑轮组(4)；在所述的滑轮组(4)之间设置有钢丝绳(5)；在钢丝绳(5)上固定有夹板(6)；所述的夹板(6)与配重杆(8)相联；在配重杆(8)上设置有配重块(9)和位移传感器。2.根据权利要求1所述的位移式蒸渗仪，其特征在于在所述的配重杆(8)的顶端设置 有用于稳定配重杆(8)的阻尼器(10)。3.根据权利要求1所述的位移式蒸渗仪，其特征在于在所述的上支撑架(3)上设置有 支撑框，所述的钢槽(2 )设置在支撑框...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金池，庄家尧，张波，胡海波，鞠俊杰，林杰，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]