[發明專利]半自動水面蒸發測量方法及裝置

在審

• 申請號: 201810360464.1
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108363118A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 趙彥增;羅清元
• 申請（專利權）人: 付金樂
• 主分類號: G01W1/00
• 分類號: G01W1/00;G01N5/04;G01F23/00
• 代理公司: 鄭州金成知識產權事務所(普通合伙) 41121
• 代理人: 郭增欣

本發明公開了一種半自動水面蒸發測量方法及裝置，其蒸發器上設置有溢流孔，所述溢流孔與溢流桶連通，所述蒸發器的一側下部通過連通管與測量桶的下部連通，二者形成連通器，所述測量桶的外部設置一個保護外殼，所述測量桶的下端設置稱重器，每天早上稱重一次，相鄰兩次重量差即是一天內測量桶內蒸發的水的重量，所述稱重器與控制器連接；或者所述測量桶內設置磁致伸縮位移傳感器，每天早上檢測高度一次，相鄰兩次高度差即是一天內測量桶內蒸發的水的高度，所述磁致伸縮位移傳感器與控制器連接。本發明能夠實現水面蒸發量自動采集、傳遞，大大減少人工干預，既提高了工作效率，又避免人工造成的錯誤與誤差。

技術領域：

本發明涉及一種水面蒸發測量技術，特別是涉及一種半自動水面蒸發測量方法及裝置。

背景技術：

水面蒸發觀測是水文、氣象監測的重要內容之一。按照《水面蒸發觀測規范》（SL 630-2013）的要求，標準水面蒸發器（即E601B蒸發器）作為水面蒸發觀測常規器具。標準水面蒸發器器口面積為3000cm², 直徑約為618mm,高687mm。由蒸發器、水圈、量測裝置、溢流筒組成。日常人工蒸發監測工作的關鍵環節和主要操作有四個方面：一是當蒸發器內水位接近蒸發器內水位標志線100mm時，要向蒸發器內補水，補水至水位標志線，記錄補水量。二是在沒有出現降水時，每日8時通過測針量測蒸發器內水位，計算日蒸發量，做好記錄。三是在出現降水時，每日8：00時，要通過雨量計觀測日降水量，通過測針量測蒸發器內水位，通過量筒量測蒸發器溢流孔的溢流水量，計算日蒸發量，做好記錄。其中補水量、蒸發器水位、溢流量、降水量精度均要求達到0.1毫米。四是由于夏季溫度高，蒸發器內的水容易腐朽變質，生長粘液，影響觀測精度，因此要定期換水。目前，由于蒸發觀測環節多，精度要求高，自動控制的難度較大，蒸發觀測基本都處于人工觀測狀態，效率低，與水文氣象現代化需求不相適應。目前國家基本水文站多數都有蒸發觀測項目，按照水文站的管理體制，現在和將來國家基本水文站多是有人值守的，或者實行定期巡測機制。因此開發一套既適應水文站管理體制和機制的，又盡量減少人工干預的自動蒸發系統是十分必要的。

發明內容：

本發明所要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種設計合理、測量精度高、能夠自動計量且成本較低的半自動水面蒸發測量方法及裝置。

本發明的技術方案是：

一種半自動水面蒸發測量方法，在蒸發器的旁邊設置一個測量桶，蒸發器的下部通過連通管與測量桶的下部連通，使測量桶的水面與蒸發器的水面時刻處于平齊狀態，在測量桶的外部設置一個保護外殼，在測量桶的下端設置稱重器，每天早上稱重一次，相鄰兩次重量差即是一天內測量桶內蒸發的水的重量，稱重結果輸入控制器，再由水的重量和密度以及測量桶和蒸發器的直徑，能夠換算出蒸發器的水面蒸發的深度，進而完成水面蒸發量的測量；或者在測量桶內設置磁致伸縮位移傳感器，每天早上檢測高度一次，相鄰兩次高度差即是一天內測量桶內蒸發的水的高度，檢測高度輸入控制器，再由水的高度以及測量桶和蒸發器的直徑，換算出蒸發器的水面蒸發的深度，完成水面蒸發量的測量。

采用磁致伸縮位移傳感器檢測測量桶的水面高度時，設蒸發器200mm水位標志線處水位為0，水位變量為Hmm,前一日水位為H1；后一日水位為H2；日蒸發量為E,日降水量為P,溢流量轉化為蒸發器水深為WY，E、P和WY單位均為毫米，保留一位小數，測量桶內徑橫截面積為Fcm²，磁致伸縮位移傳感器橫截面積是f cm²，蒸發器的內徑橫截面積為3000 cm²，

(1)當日沒有發生降水時，蒸發量計算公式為：

E=H1-H2+（H1-H2）(F-f)/3000，

即，E=[1+ (F-f)/3000]( H1-H2)，

(2)當日出現降水但無溢流時，蒸發量計算公式為：