[發明專利]一種可監測地下水蒸發率的測量系統

在審

• 申請號: 202110579935.X
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113324869A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 張旭;劉如;陳雪;周曾;管亞碩;趙光宇;呂超;陳雷
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N5/04
• 分類號: G01N5/04;G08C17/02
• 代理公司: 南京千語知識產權代理事務所(普通合伙) 32394
• 代理人: 尚于杰;祁文彥

本發明公開了一種可監測地下水蒸發率的測量系統，包括地下水蒸發率實驗裝置和控制單元，實驗裝置包括豎直、平行設置的馬利奧特瓶和土壤柱，馬利奧特瓶和土壤柱的底部均設置有稱重器，每個稱重器的底部都安裝有無線重量傳感器，馬利奧特瓶里裝有充足的水，馬利奧特瓶頂部有瓶蓋，一根玻璃管通過瓶蓋的孔洞插入水中；土壤柱底部設置有可滲透的多孔石頭，多孔石頭的上層設置有土層，馬利奧特瓶和土壤柱的底部通過一根水平細管連通，馬利奧特瓶內的水滲流至土壤柱中；本發明減少了人力，可以節約時間做更多其他的事情，而且可以獲得一個過程的變化，不再只是知道某幾個時間點的蒸發率，更能及時掌握地下水蒸發率動態的變化。

技術領域

本發明屬于地下水蒸發監測領域，特別涉及一種可監測地下水蒸發率的測量系統。

背景技術

地下水資源較地表水資源比較復雜，地下水本身質和量的變化以及引起地下水變化的環境條件不能直接觀察，因此準確開發地下水就必須依賴長期的地下水監測，及時掌握動態變化的情況。地下水的蒸發率是其中很難觀測的一項，目前，絕大多數地下水蒸發率都采用人工的方式，既浪費人力，又有可能錯過其中一些臨界比較有意義的數據，急需一款智能化地下水蒸發率的監測設備。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中地下水蒸發率采用人工的方式，提供一種不需要人力、自動化記錄地下水蒸發過程的智能地下水蒸發率的監測系統。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現：

一種可監測地下水蒸發率的測量系統，包括地下水蒸發率實驗裝置和控制單元，其中，地下水蒸發率實驗裝置包括豎直、平行設置的馬利奧特瓶和土壤柱，馬利奧特瓶和土壤柱的底部均設置有稱重器，每個稱重器的底部都安裝有無線重量傳感器，馬利奧特瓶里裝有充足的水，馬利奧特瓶頂部有瓶蓋，一根玻璃管通過瓶蓋的孔洞插入水中；土壤柱底部設置有可滲透的多孔石頭，多孔石頭的上層設置有土層，馬利奧特瓶和土壤柱的底部通過一根水平細管連通，馬利奧特瓶內的水滲流至土壤柱中；

控制單元包括重量感知模塊、無線數據傳輸模塊、計時模塊以及數據記錄模塊，其中，重量感知模塊包括稱重器和無線重量傳感器，用于感應馬利奧特瓶里的水補給土壤柱后總質量的變化；無線數據傳輸模塊用于接收和發射重量感知模塊和計時模塊所產生的數據信號；計時模塊用于提示重量感知模塊每隔相同的時間向外發送數據；數據記錄模塊用于對重量感知模塊所發射出的信號進行記錄、存儲。

由于馬利奧特瓶頂為真空，空氣只從玻璃管中進入，玻璃管下口即為接觸空氣點，因此只要瓶內的水不低于玻璃管下口，玻璃管口以上溶液的增減將不影響靜水壓。土壤柱飽和水位以上含有空氣，為大氣壓強。根據連通器原理，玻璃管下口端與土壤柱地下水位在同一水平線上。因此只要調節馬利奧特瓶的頂部，可研究土壤不同水位的蒸發率。

優選地，玻璃管通過夾持工具被固定在一定的高度處，通過調節玻璃管的高度，研究土壤柱中土壤不同深度的蒸發率。

優選地，水平細管的直徑為5mm。

具體地，無線數據傳輸模塊、計時模塊以及數據記錄模塊都設置在終端上，終端為電腦、手機或平板。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

與傳統的人工定時間進行采樣測量地下水蒸發率相比，減少了人力，可以節約時間做更多其他的事情，而且可以獲得一個過程的變化，不再只是知道某幾個時間點的蒸發率，更能及時掌握地下水蒸發率動態的變化。

附圖說明

圖1是為本發明中地下水蒸發率實驗裝置的結構圖；

圖2是為本發明的控制單元的模塊示意圖；

圖1中，玻璃管1，瓶蓋2，馬利奧特瓶3，水4，稱重器5，水平細管6，土壤柱7，多孔石頭8，無線重量傳感器9。

具體實施方式