[發明專利]一種樹干流流量計

無效

• 申請號: 201110362037.5
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102506948A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 孟澤;劉世忠;莫定升;向傳銀;褚國偉;張倩媚;張德強;周國逸
• 申請（專利權）人: 中國科學院華南植物園
• 主分類號: G01F1/28
• 分類號: G01F1/28
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 劉明星

技術領域：

本發明涉及一種流量計，具體涉及一種樹干流流量計。

背景技術：

樹干流是森林中通過冠層截留沿樹干流下的雨水，是森林水文學研究中的重要指標之一。目前森林野外研究站一直采用人工倒水方式進行測量，方法是用不透水的柔軟材料做成槽狀，螺旋形地環繞在樹干基部，將樹干徑流用導管引導至1～3個25升的蓄水桶中，每場雨過后采用人工量測總水量，比較費時費力；而且樹干流比較特殊，小雨時水很少，蓄水桶擺多了產生浪費，暴雨時蓄水桶卻不夠用，會產生溢出現象造成缺測，從而導致觀測數據不準確；同時塑料桶容易老化損壞，每年都要更新，維持費用較高。

發明內容：

本發明的目的是提供一種無論在小雨時的極端小流量還是在大雨時的極端大流量都不會缺測，從而對全部水量進行準確測量，確保野外觀測數據完整性和準確性的樹干流流量計。

本發明的樹干流流量計，其特征在于，包括樹干流收集容器、水表和虹吸管，在所述的樹干流收集容器壁的上部具有樹干流入水口，在所述的樹干流收集容器的底壁上設有孔，所述的虹吸管呈倒U形置于樹干流收集容器中，虹吸入口置于樹干流收集容器底，虹吸出口由底壁的孔伸出與水表的進水口相連。

所述的虹吸管優選為3個，其內徑為6.0mm，外徑為10.0mm，所述的底壁上孔相對應的設有3個，其直徑為10.0mm。樹干流流量計本身是針對暴雨設計的，所以必需保證足夠的流量。經實際驗證，內徑為18mm管，每分鐘的流量為5升，這樣，在入水量大時用一根內徑18mm管作為虹吸管就足夠。但由于樹干流在雨小時截留的水非常少，即可能是一滴一滴進入收集桶，這樣對虹吸管產生虹吸的要求就高，管越大越難產生虹吸，當虹吸管內徑超過8mm時，進入樹干流收集容器的水非常小，當達到虹吸飽和時，也不會產生虹吸，而是產生虹吸滴水現象，即進入樹干流收集容器多少水，就會從虹吸管出水口滴出多少水。所以在保證流量的前提下，采用細管分流方法，將一根內徑18mm大管拆分三根內徑6mm的小管，從而達到防止大管產生虹吸滴水現象。入水很小時，當三根小管其中一根達到飽和，會立即產生虹吸，其它兩根虹吸取消，如果入水較大，三根會同時產生虹吸，在沒有外力阻止下，虹吸管會把收集桶中的水吸干后停止虹吸，待到后面的樹干流慢慢流入，直至達到飽和產生下一次虹吸，如此循環虹吸，虹吸出來的樹干流經水表測量而得到樹干流的完整、準確的數據。

本發明的樹干流流量計，應用虹吸原理，通過虹吸管將進入樹干流收集容器的樹干流虹吸，再通過水表實時測量，避免現有技術測量樹干流在樹干流極端大流量的時候，蓄水桶不夠用，而產生溢出現象造成缺測，從而導致觀測數據的不完整、準確的缺點。因此本發明實現了在樹干流在極端小流量或極端大流量的時都能夠完整準確的測量，不但可以保證觀測數據的完整性和準確性，還可以減少野外作業的工作量和危險性。本發明的樹干流流量計，結構簡單、成本低廉、使用方便，在水文學研究中包括樹干流、穿透雨、地表徑流等涉及水量的準確測量方面具有較大的應用前景和市場需求。

附圖說明：

圖1是本發明的樹干流流量計的結構示意圖；

其中1、樹干流收集容器；11、樹干流入水口；2、第一虹吸管；21、第一虹吸管的虹吸入口；22、第一虹吸管的虹吸出口；23、33、43、圓孔；3、第二虹吸管、31、第二虹吸管的虹吸入口；32、第二虹吸管的虹吸出口；4、第三虹吸管；41、第三虹吸管的虹吸入口；42、第三虹吸管的虹吸出口、5、B級水表、51、水表的進水口。

具體實施方式：

以下實施例是對本發明的進一步說明，而不是對本發明的限制。

實施例1：

如圖1所示，本實施例的樹干流流量計，包括樹干流收集容器1、水表5和虹吸管，所述的樹干流收集容器1為一個容積5L的PVC桶，桶周壁的上部具有樹干流入水口11，樹干流經由該樹干流入水口11進入桶內，在桶的底壁開有3個直徑為10mm的圓孔23、33、43，所述的虹吸管為3根，即第一虹吸管2、第二虹吸管3和第三虹吸管4，每根虹吸管的外徑為10mm，內徑為6mm，第一虹吸管2、第二虹吸管3和第三虹吸管4呈倒U形，豎直置于桶內，其虹吸入口21、31、41置于桶底，3根虹吸管的虹吸出口22、32、42分別由桶底壁的圓孔23、33、43伸出桶外，再匯集與B級水表5的進水口51相連。本實施例采用的是B級水表，由于水表需要一定的壓力才能驅動它的葉輪，所以樹干流收集容器最好采用用內徑較小、高度較高的容器，一般虹吸管的飽和虹吸口離水表的高度差有30cm就足夠驅動B級水表了。

當樹干流經由樹干流入水口11進入桶內，流至桶底，桶內設有虹吸管，其虹吸入口在桶底，因此桶內的樹干流經由虹吸入口虹吸從虹吸出口流至B級水表5的進水口51，再通過B級水表5測量樹干流。當樹干流比較小的時候，可能1根虹吸管或2根虹吸管就能滿足迅速將桶內的水虹吸出來的目的，當樹干流比較大的時候，3根虹吸管同時虹吸，基本能夠快速的將水虹吸進入B級水表5測量，從而對全部水量進行準確測量，達到保證野外觀測數據完整性和準確性的目的。