[發明專利]一種自清洗蒸發傳感器及其控制方法

有效

• 申請號: 201810432702.5
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108896126B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 舒大興
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01F22/00
• 分類號: G01F22/00;B08B9/093
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種自清洗蒸發傳感器，包括蒸發桶、控制器、水位計、雨量計和正反轉水泵，蒸發桶內設有立管，立管頂部設有自旋轉噴頭，水位計與蒸發桶通過連通管連接，連通管通入蒸發桶內，立管與正反轉水泵連接，正反轉水泵的上端連接有三通電動球閥，控制器分別與水位計、雨量計、正反轉水泵和三通電動球閥連接，連通管內設有磁浮子，三通電動球閥上還接有給水管和排水管，蒸發桶的上部設有溢流孔，溢流孔處的蒸發桶外圍設有水圈，同時，還公開了其具體的控制方法；能夠實現自動清洗、自動補水和自動排水功能，具有自動化程度高、運行穩定可靠、測量精度高的特點。

技術領域

本發明屬于水文、氣象測量器具技術領域，具體涉及一種自清洗蒸發傳感器及其控制方法。

背景技術

蒸發量的測定對于農業、水文、水利甚為重要,特別是干旱和半干旱氣候地區。氣象上通常使用盛有一定水量的蒸發桶——蒸發皿或蒸發池來觀測蒸發量，但這類觀測的結果通常不能代表實際自然條件下水體和土壤的水分蒸發，土壤水分蒸發，另有專門的土壤蒸發桶進行觀測。

水面蒸發是地球水循環監測的重要環節，是水資源利用的重要組成部分，也是氣候變化、干旱和環境評估等多方面的重要影響因素，業內學者尋求對蒸發量進行自動計量的方法。

1、超聲波蒸發傳感器

AG2.0型、WUSH-TV2型超聲波蒸發傳感器用來測量水位和蒸發量。可用于室內和野外觀測，由超聲波蒸發桶和支架兩部分組成。超聲波蒸發傳感器只能測量水位變化，不能自動補水，也不能測量溢流量，更不能自動清洗蒸發桶。

2、浮子式蒸發傳感器

FFZ-01型浮子式水面蒸發傳感器由E601B蒸發皿、浮子式水位計、自動補水控制裝置、JFZ-01型雨量計、數字式溢流量計配套，組成全自動蒸發測站。

雨量計的測量誤差較大，浮子式水位計存在啟動力矩，精度難以達到0.1mm，因此，綜合精度難以達到規范規定的±3％。且無自動清洗功能。

發明內容

為解決上述現有技術中存在的技術問題，本發明提供了一種具有自清洗功能的、可以自動補水并測試溢流量、測量精度高的蒸發傳感器，同時也提供了其具體的控制方法。

本發明解決其技術問題是通過以下技術方案實現的：

一種自清洗蒸發傳感器，包括蒸發桶、控制器、水位計、雨量計和正反轉水泵，所述蒸發桶內設有立管，所述立管頂部設有自旋轉噴頭，所述水位計與蒸發桶通過連通管連接，所述連通管通入蒸發桶內，所述立管與正反轉水泵通過給排水管連接，所述排水管與立管的連接處位于立管下部的側面，所述正反轉水泵的上端連接有三通電動球閥，所述控制器分別與水位計、雨量計、正反轉水泵和三通電動球閥連接，所述連通管內設有磁浮子，所述三通電動球閥上還接有給水管和排水管，所述蒸發桶的上部設有溢流孔，所述溢流孔處的蒸發桶外圍設有水圈，所述水圈和溢流孔相通。

作為進一步改進的技術方案，所述水位計的高度高于蒸發桶頂部高度，所述立管與給排水管連接處上端的立管上設有給水單向閥，下端的立管上設有排水單向閥。

作為進一步改進的技術方案，所述蒸發桶豎直放置，所述蒸發桶的深度為687mm，所述蒸發桶的標準水位與蒸發桶的底部的距離為612mm，所述溢流孔底與蒸發桶的頂部的距離為60mm。

一種自清洗蒸發傳感器的控制方法，包括以下步驟：

S1、隨機降雨排水控制

所述降雨排水控制方式為事件觸發控制，以降雨量達到5mm為事件觸發閾值，如果所述蒸發桶內的水面與蒸發桶的頂部的距離≥75mm，則不進行排水，如果所述蒸發桶內的水面與蒸發桶的頂部的距離＜75mm，則使用所述控制器控制正反轉水泵進行排水，然后在排水結束以后，記錄排水前后的所述蒸發桶內的水面的水位差；

S2、定時測量控制