[實用新型]基于物聯網技術的地下水潛水蒸發測量系統

有效

• 申請號: 201720697328.2
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN207096022U
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 任長江;趙勇;龔家國;李海紅;何凡;何國華
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G01N5/04
• 分類號: G01N5/04
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司11319
• 代理人: 莎日娜

技術領域

本實用新型涉及農業水土工程技術領域，尤其涉及一種基于物聯網技術的地下水潛水蒸發測量系統。

背景技術

潛水蒸發是水循環的一個重要環節，潛水蒸發研究在鹽漬化防治、地下水水資源評價、天然植被耗水估算、掌握農田及區域水循環規律等方面具有重要作用。特別是在地下水淺埋地區，潛水蒸發是地下水的主要消耗項之一，也是區域散蒸發的主要水分來源之一。潛水蒸發是指潛水向包氣帶輸送水分，并通過土壤蒸發或(和)植物蒸騰進入大氣的過程，潛水蒸發可使地下水的鹽分積聚地表，形成土壤鹽漬化。影響潛水蒸發的主要因素為地下水位埋深、蒸發強度、地下水礦化度、土壤質地。

針對潛水蒸發市場上有較多測量設備，但是目前大多測量系統都是針對單一因素，難以開展多因素與潛水蒸發響應關系這一過程，要開展多因素與潛水蒸發之間的響應關系，所需實驗設備較多、費用較高、實驗次數較多耗費人力物力較大等問題；另外，傳統方法對于潛水蒸發量的測量一般是通過讀取馬氏瓶水位下降刻度的方法，而由于水分子表面張力的存在，使得水體與馬氏瓶邊壁形成一定夾角，同時由于光線穿過空氣與有機玻璃會產生折射，這就導致肉眼觀測的水位與實際水位有一定誤差，進而導致實驗精度較差；最后，對于蒸發強度較大的實驗，實驗數據采樣間隔一般較小，采取人工讀數的方法，需要有人長期盯著，比較耗時、耗力。

實用新型內容

本實用新型提供了一種基于物聯網技術的地下水潛水蒸發測量系統，以解決現有技術無法自動記錄地下水潛水蒸發過程，測量精度低，人力物力成本高的技術問題。

本實用新型的實施例提供了一種基于物聯網技術的地下水潛水蒸發測量系統，包括馬氏瓶、升降機、土柱、重力傳感器、蒸發強度控制設備、數據采集傳輸裝置和終端設備；

所述馬氏瓶放置在所述升降機上，所述升降機用于調節所述馬氏瓶的進氣口的高度，所述重力傳感器設置在所述馬氏瓶的底部，用于測量所述馬氏瓶的質量的變化，所述馬氏瓶的出水口與所述土柱相連，用于向所述土柱供水，所述蒸發強度控制設備在所述土柱的上方，用于控制所述土柱的蒸發強度；

所述重力傳感器通過信號線將測量得到的數據發送至所述數據采集傳輸裝置，所述數據采集傳輸裝置與所述終端設備相連，用于對接收到的數據進行處理，得到潛水蒸發數據，并將所述潛水蒸發數據傳輸至所述終端設備以供查詢。

優選地，所述蒸發強度控制設備包括依次串聯的碘鎢燈、電源、滑動電阻器和開關，當所述開關閉合時，所述電源向所述碘鎢燈供電，使所述碘鎢燈為所述土柱提供熱能，所述滑動電阻器用于通過改變自身電阻的大小來控制所述碘鎢燈產生的熱能的大小。

優選地，所述馬氏瓶的頂部設置有圓孔，所述圓孔中設置有橡皮塞，所述橡皮塞中安裝有三角漏斗，所述三角漏斗的管壁上安裝有進水閥，所述三角漏斗用于給所述馬氏瓶加水，所述馬氏瓶的進氣口和出水口分別設置在所述馬氏瓶的底部的兩側，所述進氣口的外部安裝有進氣閥，所述出水口的外部安裝有出水閥，所述馬氏瓶的出水口與所述土柱之間通過橡皮軟管相連。

優選地，所述土柱包括用于裝填土壤的有機玻璃柱體，所述有機玻璃柱體的一側按照預設間距設置有多個通孔，每個所述通孔外焊接有一個玻璃細管，所述玻璃細管通過橡皮軟管與所述馬氏瓶相連。

優選地，所述升降機為渦輪絲桿升降機，所述渦輪絲桿升降機的底部設置有固定板，所述渦輪絲桿升降機的頂部設置有升降臺，所述升降臺用于放置底部安裝有所述重力傳感器的馬氏瓶，所述渦輪絲桿升降機的渦輪通過蝸桿與手輪相連，并由所述手輪帶動旋轉。

優選地，所述重力傳感器為盤式重力傳感器，包括傳感器主體和設置在所述傳感器主體頂部的托盤，所述傳感器主體放置在所述升降機上，所述托盤用于放置所述馬氏瓶。

優選地，所述數據采集傳輸裝置包括信號采集器、數據記錄儀和信號發送設備，所述信號采集器用于接收所述重力傳感器測量得到的數據，所述數據記錄儀用于對接收到的數據進行處理，得到潛水蒸發數據，所述信號發送設備包括無線信號發射器和/或移動存儲器，用于將所述潛水蒸發數據發送出去。

優選地，所述終端設備包括電腦終端、手機終端和打印機，所述電腦終端及所述手機終端上安裝有應用軟件，用于將所述潛水蒸發數據以列表或曲線的形式展示給用戶查詢，所述打印機與所述電腦終端及所述手機終端相連，用于以紙質文件的形式輸出數據。