本發(fā)明涉及一種及生態(tài)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種水文蒸發(fā)自動測定裝置。

背景技術(shù)：

水面蒸發(fā)是指水面的水分從液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)逸出水面的過程，關(guān)于水面蒸發(fā)的研究，遠在1687年，天文學(xué)家哈利（E. Halley）用蒸發(fā)器觀測水面蒸發(fā)量，1802年道爾頓（J. Dalton）提出蒸發(fā)量與水汽壓差成比例關(guān)系，1915年施米特（W. Schmidt）應(yīng)用熱量平衡原理，確定洋面蒸發(fā)，1939年桑斯韋特與霍爾茲曼（C. W. Thornthwaite & Benjamin Halzman）導(dǎo)出質(zhì)量轉(zhuǎn)移法計算蒸發(fā)公式，1920年左右，一些學(xué)者于水面撒布單分子薄膜，以試驗控制水面蒸發(fā)。中國于20世紀(jì)20年代開始用直徑80厘米蒸發(fā)器觀測水面蒸發(fā)，50年代開展蒸發(fā)實驗研究，80年代初根據(jù)全國蒸發(fā)實驗資料，確定了不同氣候區(qū)的各類蒸發(fā)器折算系數(shù)及水面蒸發(fā)計算模型。

綜觀國內(nèi)外水面蒸發(fā)的研究歷程不難看出，水面蒸發(fā)的測定方法歸納起來主要有三種途徑，一是采用一定的儀器和某種手段進行直接測定；二是根據(jù)典型資料建立地區(qū)經(jīng)驗公式進行估算；三是通過成因分析建立理論公式進行計算。這三種途徑各有其長處和局限性，其中第一條途徑是人們使用最早、最多的一種，同時從目前所使用的測定方法來看無外乎有兩種，一是對于20cm口徑的小型蒸發(fā)器(皿)，采用量簡定時測定水量變化；二是對于口徑大于20cm的中大型蒸發(fā)器(池)，采用標(biāo)尺(測針)測定水位變化。這兩種方法測量精度雖然都比較高，但由于水面蒸發(fā)強度較小，它們都難以對水面蒸發(fā)的短時間尺度的變化過程進行測定或定量描述，且其本身的自動化程度較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的種種不足，提供一種消除降水影響的水面蒸發(fā)自動測定裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。

一種消除降水影響的水面蒸發(fā)自動測定裝置，其結(jié)構(gòu)中包括稱重裝置和設(shè)置在此稱重裝置上方的蒸發(fā)器，蒸發(fā)器通過直流水泵及輸水管路與地面上的儲水池連通；在蒸發(fā)器旁側(cè)設(shè)置有一組自動遮擋系統(tǒng)，此自動遮擋系統(tǒng)包含時間程序控制器、設(shè)置在時間程序控制器信號輸入端的雨滴傳感器、設(shè)置在時間程序控制器信號輸出端的直流減速電機、與直流減速電機動力輸出軸傳動連接的旋轉(zhuǎn)桿、固接在旋轉(zhuǎn)桿末端的遮擋板；遮擋板的面積不小于所述蒸發(fā)器頂端面積。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述稱重裝置采用稱重傳感器，其通過支承架放置在儲水池旁側(cè)的水平地面上，稱重傳感器的量程為10kg，靈敏度為2.0mv/v，分辨率為0.417kg/mv、13.27mm/mv。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述稱重裝置上還設(shè)置有一組數(shù)據(jù)記錄儀，此數(shù)據(jù)記錄儀上設(shè)置有至少一路電壓信號輸入通道與所述稱重傳感器連接，電壓信號輸入通道的分辨率為0.001mv，數(shù)據(jù)記錄儀上還設(shè)置有至少一路報警輸出通道與所述直流水泵連接。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述雨滴傳感器通過懸臂設(shè)置在一組支承柱的側(cè)壁上，所述直流減速電機及其旋轉(zhuǎn)桿、遮擋板均設(shè)置在所述支承柱的頂端，所述支承柱固定在所述稱重裝置旁側(cè)的水平地面上。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述直流減速電機的動力輸出軸豎直設(shè)置，所述旋轉(zhuǎn)桿固接在直流減速電機的動力輸出軸上并沿水平方向延伸，在支承柱頂端設(shè)置有一組半球形凸起，所述旋轉(zhuǎn)桿及其末端的遮擋板在高度上低于所述蒸發(fā)器的頂端1-5mm，所述半球形凸起的最高點高于蒸發(fā)器的頂端1-5mm，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)桿帶動其末端的遮擋板向蒸發(fā)器運動時，首先經(jīng)由所述半球形凸起，旋轉(zhuǎn)桿及其末端的遮擋板被半球形凸起支撐抬升，在經(jīng)過半球形凸起的最高點后旋轉(zhuǎn)桿及其末端的遮擋板隨即下沉并壓緊封蓋在所述蒸發(fā)器的頂端。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述雨滴傳感器通過導(dǎo)線與中間繼電器連接，此中間繼電器上設(shè)置有常開、常閉兩組觸頭；相應(yīng)設(shè)置兩組時間程序控制器分別與所述中間繼電器及所述直流減速電機并聯(lián)連接。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述直流減速電機的轉(zhuǎn)速設(shè)定為12rpm，所述時間程序控制器設(shè)定為每次通電后繼電器的常開觸頭閉合2.5秒，對應(yīng)直流減速電機的動力輸出軸單次轉(zhuǎn)動180度。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述遮擋板為圓形平板。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述遮擋板為圓形平板，在其圓周設(shè)置有1-5mm的垂沿。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，其結(jié)構(gòu)中還包括有一組太陽能供電裝置，此太陽能供電裝置由太陽能板、太陽能充電控制器、蓄電模塊及直流穩(wěn)壓模塊構(gòu)成，其中直流穩(wěn)壓模塊的規(guī)格為：功率10w，in9-18v，out12v。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明能夠?qū)Σ煌瑫r段內(nèi)的水面蒸發(fā)量進行自動測定，不僅可以實現(xiàn)短時間尺度水面蒸發(fā)的自動測定，同時還可以避免降水的影響，具有自動化水平高、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格便宜的特點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一個具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的電路原理圖。

圖中：儲水池（1）、直流水泵（2）、支承架（3）、稱重裝置（4）、蒸發(fā)器（5）、數(shù)據(jù)記錄儀（6）、支承柱（7）、直流減速電機（8）、旋轉(zhuǎn)桿（9）、遮擋板（10）、雨滴傳感器（11）、中間繼電器（12）、時間程序控制器（13）、半球形凸起（14）、太陽能供電裝置（15）。

具體實施方式

以下實施例詳細說明了本發(fā)明。本發(fā)明所使用的各種原料及各項設(shè)備均為常規(guī)市售產(chǎn)品，均能夠通過市場購買直接獲得。

（一）、本發(fā)明設(shè)置有一組太陽能供電裝置作為系統(tǒng)能源來源，其由50W的太陽能板、10A的太陽能充電控制器、48AH的電瓶及IN9-18V、OUT12V的直流穩(wěn)壓電源模塊構(gòu)成。

（二）、蒸發(fā)器的口徑為20cm，皮重0.25kg，高12cm，坐落在距離地面70cm的支架上，下面放有稱重傳感器，稱重傳感器的量程為10kg，靈敏度為2.0mv/v，分辨率為0.417kg/mv，13.27mm/mv。

（三）、數(shù)據(jù)記錄儀的供電為直流DC24v，具有4路電壓信號輸入通道（其中1路接受稱重傳感器輸出的電壓信號）、4路繼電器報警輸出通道（其中1路與直流水泵連接），其中電壓信號輸入通道的分辨率為0.001mv，蒸發(fā)器的測量精度可以達到0.0133mm。

（四）、直流水泵的供電為直流DC12V，功率25w，揚程3.0米，流量12L/min，當(dāng)蒸發(fā)器內(nèi)的水深低于2.0cm時，數(shù)據(jù)記錄儀驅(qū)動繼電器報警輸出通道閉合，啟動水泵給蒸發(fā)器灌水，當(dāng)蒸發(fā)器內(nèi)的水深達到10.0cm時，水泵自動停止抽水。具體的工作原理為稱重傳感器在直流DC12v電源的供電作用下，將蒸發(fā)器的重量信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?，并將該電壓信號輸送到?shù)據(jù)記錄儀的輸入通道，數(shù)據(jù)記錄儀在直流DC24v電源供電條件下，接收、儲存稱重傳感器根據(jù)蒸發(fā)器重量大小發(fā)送回來的電壓信號，同時該電壓信號將與預(yù)先設(shè)定的報警電壓值進行比較，當(dāng)條件滿足時，數(shù)據(jù)記錄儀將驅(qū)動報警輸出通道閉合，啟動直流水泵為蒸發(fā)器灌水，此時稱重稱傳感器的電壓信號開始增加，而當(dāng)電壓信號增加到報警電壓值與回差值之和時，直流水泵停止抽水。

（五）、直流減速電機供電為直流DC12v，12轉(zhuǎn)/分鐘，被固定在高90cm的固定桿上，并通過旋轉(zhuǎn)桿驅(qū)動遮擋板轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)對蒸發(fā)器的適時遮擋，旋轉(zhuǎn)桿長度為50cm，遮擋板直徑為30cm，轉(zhuǎn)動角度為180度。

（六）、雨滴傳感器通過懸臂梁，被安裝在固定桿上部的側(cè)面，并通過導(dǎo)線與中間繼電器輸出板連接，中間繼電器輸出板在直流DC5v的供電條件下，根據(jù)有無發(fā)生降雨，分別驅(qū)動2個并聯(lián)的時間程序控制器適時啟閉。

（七）時間程序控制器為可以設(shè)置閉合、斷開時間的數(shù)顯可調(diào)時間繼電器，供電電源為直流DC12v，預(yù)先設(shè)定的程序為每次通電后繼電器的常開觸頭閉合2.5秒后斷開。

（八）在系統(tǒng)通電之前，首先將遮擋板處于蒸發(fā)器的正上方，接通電源后，直流減速電機將驅(qū)動遮擋板逆時針轉(zhuǎn)動180度，并較長時間處于此處。當(dāng)有降雨發(fā)生時，中間繼電器的常開觸頭閉合、常閉觸頭斷開，時間程序控制器-1將被通電啟動，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序，驅(qū)動直流減速電機順時針轉(zhuǎn)動180度，遮擋板位于蒸發(fā)器的正上方；當(dāng)降雨結(jié)束時，中間繼電器的常開、常閉觸頭復(fù)位，時間程序控制器-2將被通電啟動，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序，驅(qū)動直流減速電機逆時針轉(zhuǎn)動180度，遮擋板離開蒸發(fā)器的正上方。

（九）直流減速電機的動力輸出軸豎直設(shè)置，旋轉(zhuǎn)桿固接在直流減速電機的動力輸出軸上并沿水平方向延伸，在支承柱頂端設(shè)置有一組半球形凸起，旋轉(zhuǎn)桿及其末端的遮擋板在高度上低于所述蒸發(fā)器的頂端1-5mm，半球形凸起的最高點高于蒸發(fā)器的頂端1-5mm，當(dāng)旋轉(zhuǎn)桿帶動其末端的遮擋板向蒸發(fā)器運動時，首先經(jīng)由所述半球形凸起，旋轉(zhuǎn)桿及其末端的遮擋板被半球形凸起支撐抬升，在經(jīng)過半球形凸起的最高點后旋轉(zhuǎn)桿及其末端的遮擋板隨即下沉并壓緊封蓋在所述蒸發(fā)器的頂端；另外，遮擋板設(shè)置為為圓形平板，在其圓周設(shè)置有1-5mm的垂沿。

上述描述僅作為本發(fā)明可實施的技術(shù)方案提出，不作為對其技術(shù)方案本身的單一限制條件。