專利名稱：自動補(bǔ)水式水面蒸發(fā)量傳感裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種水面蒸發(fā)量自動測量裝置，特別適用于無人值守的水面蒸發(fā)量測站，可實(shí)時輸出代表一定水面蒸發(fā)量的脈沖信號，供有線和無線遙測紀(jì)錄。
目前，國內(nèi)水利部門、氣象部門均采用1988年8月能源部、水利部共同主持鑒定通過南京水利水文自動化研究所研制的B60B型水面蒸發(fā)器。該蒸發(fā)器測量方法是人工定時到現(xiàn)場用電測針測量蒸發(fā)皿內(nèi)液位，不能進(jìn)行自動觀測。1988年湖南省水文總站吉首水文站姚志明等研制成功ZEP—1型日記水面蒸發(fā)計(jì)，1990年8月鑒定。該儀器采用浮子式感應(yīng)方式，自記日蒸發(fā)量過程線，沒有遙測接口，結(jié)構(gòu)又復(fù)雜，而且需要經(jīng)常人工補(bǔ)水和每天更換記錄紙。中國氣象科學(xué)研究院1993年12月10日在北京召開了USW1型聲納式遙測蒸發(fā)儀鑒定會，該儀器由趙根永等研制，儀器分辨力較高，但蒸發(fā)皿不能自動補(bǔ)水，如無人值守長期使用會因蒸發(fā)皿內(nèi)液面位置大幅度下降而影響測量精度，甚至無法測量，在電網(wǎng)斷電時無法使用。我國浙江省橫錦水庫遙測系統(tǒng)采用意大利全套設(shè)備，其中遙測蒸發(fā)器傳感原理為浮子帶動多圈電位器感應(yīng)液面變化，具有遙測功能，但仍需人工補(bǔ)水，不能成為真正無人測站。綜上所述，直到目前為止，國際、國內(nèi)還沒有發(fā)現(xiàn)本實(shí)用新型提出的自動補(bǔ)水式水面蒸發(fā)量傳感裝置。
本實(shí)用新型的目的是提供一種適應(yīng)現(xiàn)代數(shù)字通訊或記錄需要的有較高精度、可靠、自記周期內(nèi)無需人為干預(yù)的水面蒸發(fā)量傳感裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下自動補(bǔ)水式水面蒸發(fā)量傳感裝置，由上部壁上安裝溢流管、液面定位測針的蒸發(fā)皿和內(nèi)部安裝自動定量補(bǔ)水機(jī)構(gòu)、控制盒的自動定量補(bǔ)水箱組成。自動定量補(bǔ)水箱置于蒸發(fā)皿旁一定高度，其排水管插入蒸發(fā)皿內(nèi)。使用前在蒸發(fā)皿和自動定量補(bǔ)水箱的貯水桶內(nèi)注入清水，當(dāng)蒸發(fā)皿內(nèi)液面因蒸發(fā)下降而脫離液面定位測針后，自動定量補(bǔ)水箱即自動從排水管向蒸發(fā)皿補(bǔ)充一精確定量水體，同時控制盒輸出一個脈沖信號，供有線和無線遙測記錄。降雨時，蒸發(fā)皿上部壁上的溢流管能較好穩(wěn)定蒸發(fā)皿內(nèi)最高液面位置。
本實(shí)用新型是一種無人工干預(yù)能連續(xù)長期運(yùn)行的自動補(bǔ)水式水面蒸發(fā)量傳感裝置，長期運(yùn)行的時間由貯水桶的大小而定，一般可為一月、三月或更長，分辨力0.5mm或1mm，精度±3％，12伏電池供電、靜態(tài)電流小于25μA、工作電流小于180mA。本實(shí)用新型與數(shù)字遙感系統(tǒng)聯(lián)接，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離遙測；與事件記錄器(劃線模擬式或固態(tài)存貯式)聯(lián)接可就地長期自動記錄蒸發(fā)量及其過程線。本實(shí)用新型所具有的上述有益效果，是現(xiàn)有的其它測量蒸發(fā)量儀器所不具備的。
下面結(jié)合實(shí)施例所示附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)敘述


圖1為自動補(bǔ)水式水面蒸發(fā)量傳感裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2為自動定量補(bǔ)水箱內(nèi)部安裝的自動定量補(bǔ)水機(jī)構(gòu)組成圖。
圖3為自動定量補(bǔ)水箱內(nèi)部安裝的控制盒內(nèi)部的控制電路圖。
參照
圖1、圖2和圖3，自動補(bǔ)水式水面蒸發(fā)量傳感裝置，由蒸發(fā)皿(1)和自動定量補(bǔ)水箱(10)組成。
圖1為該裝置的結(jié)構(gòu)原理圖，蒸發(fā)皿(1)由玻璃鋼制成，蒸發(fā)皿(1)上部內(nèi)壁上有一個溢流管(2)，其進(jìn)水口被靜水管(3)包圍，并插入導(dǎo)流片(4)，溢流管(2)出水口從蒸發(fā)皿(1)上部壁上穿出且固定在壁上，使其具有靜水防浪和消除表面張力功能，較好穩(wěn)定降水時蒸發(fā)皿(1)內(nèi)最高液面位置，超出最高液面的降水可自動從溢流管(2)溢出。蒸發(fā)皿液面定位測針(6)固定在蒸發(fā)皿(1)內(nèi)壁液面以上位置，位于靜水盒(5)內(nèi)，高低可調(diào)，靜水盒(5)固定在蒸發(fā)皿內(nèi)壁上，測針尖細(xì)且鍍金，測針也可使用鉑絲，安裝時將液面定位測針(6)的針尖調(diào)整并固定在基準(zhǔn)液面上，基準(zhǔn)液面位于溢流管(2)確定的最高液面以下。自動定量補(bǔ)水箱(10)由自動定量補(bǔ)水機(jī)構(gòu)(8)、貯水桶(9)、控制盒(11)組成。圖2是自動定量補(bǔ)水機(jī)構(gòu)(8)的組成圖，圖3是控制盒(11)內(nèi)部控制電路圖。自動定量補(bǔ)水機(jī)構(gòu)(8)，由二位三通電磁閥(12)、量水筒(13)、水量探頭(14)組成。自動定量補(bǔ)水機(jī)構(gòu)(8)置于貯水桶(9)的下面，水量探頭(14)裝在量水筒(13)的頂部，二位三通電磁閥(12)的進(jìn)水口(15)與貯水桶(9)相連、出水口(16)通過排水管(7)插入蒸發(fā)皿(1)內(nèi)，而且排水管(7)的管口固定在液面定位測針(6)上方，使排出的定量水體可以順著液面定位測針(6)流入靜水盒(5)內(nèi)，即通過流出的定量水體可將已離開液面的液面定位測針(6)與蒸發(fā)皿(1)內(nèi)水體接通?？刂坪?11)內(nèi)控制電路的作用在于，蒸發(fā)皿(1)內(nèi)液面因自然蒸發(fā)一定量水體而使液面離開液面定位測針(6)后，對應(yīng)的
圖1與圖3中液面定位測針(6)通過控制電路能使繼電器J吸合，常開觸點(diǎn)閉合，二位三通電磁閥(12)動作，即圖2與圖3中二位三通電磁閥(12)通電，進(jìn)水口(15)被打開，給量水筒(13)注水，一旦注入量水筒(13)的水量達(dá)到一精確定量水體而至水位探頭(14)動作時，即對應(yīng)的圖2與圖3中水位探頭(14)通過控制電路，又能使繼電器J釋放，常開觸點(diǎn)斷開，二位三通電磁閥(12)失電，關(guān)閉進(jìn)水口(15)，同時打開出水口(16)，量水筒(13)內(nèi)一精確定量水體通過出水口(16)經(jīng)排水管(7)緩緩注入蒸發(fā)皿(1)，使蒸發(fā)皿(1)的液面又回到原定位置，同時控制盒(11)的脈沖信號輸出接口輸出一個脈沖信號，供有線和無線遙測記錄。重復(fù)上述過程即可在蒸發(fā)皿(1)水體高度幾乎恒定狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)水面蒸發(fā)量的自動測量。二位三通電磁閥在失電狀態(tài)，出水口(16)一直處于打開狀態(tài)，在此狀態(tài)下二位三通電磁閥不耗電，節(jié)約了寶貴的電能。由于風(fēng)浪引起的短暫液面脫離液面定位測針(6)時，控制電路可使二位三通電磁閥(12)不動作。量水筒(13)是呈長筒形、直立、直徑與高度相比較小，使同樣的水量引起較大的高度變化，可提高自動補(bǔ)水式水面蒸發(fā)量傳感裝置的精度。
權(quán)利要求1.自動補(bǔ)水式水面蒸發(fā)量傳感裝置，由上部壁上安裝溢流管(2)、液面定位測針(6)的蒸發(fā)皿(1)和內(nèi)部安裝自動定量補(bǔ)水機(jī)構(gòu)(8)、控制盒(11)的自動定量補(bǔ)水箱(10)組成，自動定量補(bǔ)水箱(10)置于蒸發(fā)皿(1)旁一定高度，其排水管(7)插入蒸發(fā)皿(1)內(nèi)，其特征是蒸發(fā)皿上部內(nèi)壁上安裝液面定位測針(5)，在自動定量補(bǔ)水箱內(nèi)部裝有自動定量補(bǔ)水機(jī)構(gòu)(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動補(bǔ)水式水面蒸發(fā)量傳感裝置，其特征是溢流管(2)的進(jìn)水口被靜水管(3)包圍，并插入導(dǎo)流片(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動補(bǔ)水式水面蒸發(fā)量傳感裝置，其特征是液面定位測針(6)固定在蒸發(fā)皿(1)內(nèi)壁液面以上位置，位于靜水盒(5)內(nèi)，靜水盒(5)固定在蒸發(fā)皿內(nèi)壁上，安裝時將液面定位測針(6)的針尖調(diào)整并固定在基準(zhǔn)液面上，該液面位于溢流管(2)確定的最高液面以下，所述測針的尖部鍍金或者直接利用鉑絲制成測針的針尖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動補(bǔ)水式水面蒸發(fā)量傳感裝置，其特征是自動定量補(bǔ)水機(jī)構(gòu)(8)由二位三通電磁閥(12)、量水筒(13)、水量探頭(14)組成，自動定量補(bǔ)水機(jī)構(gòu)(8)置于貯水桶(9)的下面，水量探頭(14)裝在量水筒(13)的頂部，二位三通電磁閥(12)的進(jìn)水口(15)與貯水桶(9)相連，出水口(16)通過排水管(7)插入蒸發(fā)皿(1)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動補(bǔ)水式水面蒸發(fā)量傳感裝置，其特征是量水筒(13)呈長筒形且直立設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動補(bǔ)水式水面蒸發(fā)量傳感裝置，其特征是插入蒸發(fā)皿(1)內(nèi)的排水管(7)的管口固定在液面定位測針(6)上方。
專利摘要本實(shí)用新型是一種水面蒸發(fā)量傳感裝置，該裝置由上部壁上安裝溢流管，液面定位測針的蒸發(fā)皿和內(nèi)部安裝自動定量補(bǔ)水機(jī)構(gòu)，控制盒的自動定量補(bǔ)水箱組成。自動定量補(bǔ)水箱置于蒸發(fā)皿旁一定高度，其排水管插入蒸發(fā)皿內(nèi)，蒸發(fā)皿和自動定量補(bǔ)水箱的貯水桶內(nèi)注入清水，當(dāng)蒸發(fā)皿內(nèi)液面因蒸發(fā)下降而脫離液面定位測針時，自動定量補(bǔ)水箱即自動從排水管向蒸發(fā)皿補(bǔ)充一精確定量水體，同時控制盒輸出一個脈沖信號，供有線和無線遙測記錄。
文檔編號G01D21/00GK2232575SQ94231758
公開日1996年8月7日 申請日期1994年12月26日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月26日
發(fā)明者申德裕, 施正平 申請人:水利部南京水利水文自動化研究所