一種蒸發(fā)測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種用于測(cè)量水面蒸發(fā)的裝置，具體的說(shuō)，是涉及一種蒸發(fā)測(cè)量 系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在水文氣象監(jiān)測(cè)中，水面蒸發(fā)是一個(gè)重要參數(shù)。水面蒸發(fā)的測(cè)量在蒸發(fā)站進(jìn)行，現(xiàn) 有技術(shù)中，對(duì)水面蒸發(fā)測(cè)量所采用的技術(shù)方案如下:通過(guò)高精度的長(zhǎng)度測(cè)量工具(游標(biāo)卡尺 等)對(duì)蒸發(fā)皿內(nèi)的水面的降落差值進(jìn)行測(cè)量，然后根據(jù)液位的高度差計(jì)算蒸發(fā)量，其主要存 在以下缺陷:精度低。水面形狀不固定、易變形，水面的波動(dòng)極易影響測(cè)量精度，測(cè)量時(shí)難以 把握測(cè)針是否是剛好接觸水面，因此精度難以達(dá)到《水面蒸發(fā)觀測(cè)規(guī)范》的要求。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便的蒸發(fā)測(cè)量 系統(tǒng)。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：
[0005] -種蒸發(fā)測(cè)量系統(tǒng)，包括蒸發(fā)器和雨量計(jì);所述蒸發(fā)器包括蒸發(fā)皿、第一稱重系統(tǒng) 和第一動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)；當(dāng)所述蒸發(fā)皿放置在所述第一稱重系統(tǒng)上時(shí)，所述第一稱重系統(tǒng)對(duì) 所述蒸發(fā)皿進(jìn)行稱重，所述蒸發(fā)皿通過(guò)所述第一動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)與所述第一稱重系統(tǒng)之 間的脫離與放置;所述雨量計(jì)包括雨量杯組件、用于稱量雨量杯組件重量的第二稱重系統(tǒng)， 第二動(dòng)作執(zhí)行系統(tǒng)，以及位于所述雨量杯組件的開(kāi)口上方且可轉(zhuǎn)動(dòng)或翻轉(zhuǎn)的擋雨板;所述 第二動(dòng)作執(zhí)行系統(tǒng)帶動(dòng)所述雨量杯組件動(dòng)作，使其脫離或放置在所述第二稱重系統(tǒng)上。
[0006] 進(jìn)一步的，所述第一動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)為升降系統(tǒng)，所述蒸發(fā)皿通過(guò)所述升降系統(tǒng)實(shí) 現(xiàn)在上下方向的升降動(dòng)作，由此實(shí)現(xiàn)與所述第一稱重系統(tǒng)之間的脫離與放置。
[0007] 進(jìn)一步的，所述升降系統(tǒng)包括推桿和推盤(pán)，所述推盤(pán)設(shè)置在所述推桿的端部，所述 蒸發(fā)皿設(shè)置在所述推盤(pán)上。
[0008] 進(jìn)一步的，還包括一端與外部連接、另一端與所述蒸發(fā)皿連接的水管。
[0009] 進(jìn)一步的，所述第一稱重系統(tǒng)包括第一秤、第一秤座和第一秤盤(pán)，所述第一秤安裝 在所述第一秤座上，所述第一秤盤(pán)安裝在所述第一秤的上端。
[0010]進(jìn)一步的，所述第二動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括第二推桿和第二推盤(pán)，所述第二推盤(pán)設(shè)置 在所述第二推桿的端部，所述第二推桿可帶動(dòng)所述雨量杯組件沿上下方向動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)雨量 杯組件脫離稱重系統(tǒng)或放置在稱重系統(tǒng)上。
[0011] 進(jìn)一步的，所述第二稱重系統(tǒng)包括第二秤、第二秤座和第二秤盤(pán)，所述第二秤安裝 在所述第二秤座上，所述第二秤盤(pán)安裝在所述第二秤的上端。
[0012] 進(jìn)一步的，還包括一端與所述雨量杯組件連接、另一端延伸至所述雨量計(jì)外部的 排水管。
[0013] 進(jìn)一步的，所述擋雨板通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動(dòng)，使其遮蔽或敞開(kāi)所述雨量 杯組件的開(kāi)口。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于：
[0015] (1)本實(shí)用新型將蒸發(fā)器和雨量計(jì)相結(jié)合使用，二者均采用稱重法實(shí)現(xiàn)對(duì)水分(雨 量)變化的測(cè)量，相較于現(xiàn)有技術(shù)而言，極大地提高了測(cè)量精度。
[0016] (2)本實(shí)用新型通過(guò)蒸發(fā)皿、動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)、稱重系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸發(fā)皿的重量在蒸 發(fā)前和蒸發(fā)后的稱量，然后通過(guò)前后兩次稱量的重量差來(lái)計(jì)算出蒸發(fā)皿內(nèi)水分的蒸發(fā)量， 由此實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)量的重量法測(cè)量，與現(xiàn)有的液位法測(cè)量相比，其精度更高，不受水面波動(dòng)的影 響。
[0017] (3)本實(shí)用新型采用稱重法實(shí)現(xiàn)對(duì)降雨量的測(cè)量，雨量計(jì)開(kāi)始工作時(shí)的質(zhì)量Gi，一 段時(shí)間后，質(zhì)量為G2,該段時(shí)間內(nèi)的雨量值Y= (G2_Gi)/(pS)，其中P為水的密度，S為雨量計(jì) 承水器口的面積。與傳統(tǒng)的自計(jì)雨量計(jì)、翻斗式雨量計(jì)相比，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、具有更 高的精度。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1為本實(shí)用新型中蒸發(fā)器的主視圖。
[0019] 圖2為本實(shí)用新型中蒸發(fā)器的側(cè)視圖。
[0020] 圖3為本實(shí)用新型中蒸發(fā)器的俯視圖。
[0021] 圖4為本實(shí)用新型中雨量計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖一。
[0022] 圖5為本實(shí)用新型中雨量計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖二。
[0023]圖6為本實(shí)用新型中雨量計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖三。
[0024]其中，附圖標(biāo)記所對(duì)應(yīng)的名稱：1.蒸發(fā)箱，2 .蒸發(fā)皿，3.水管，4.第一輸出軸，5.第 一電機(jī)，6.第一電機(jī)安裝板，7.第一底板，8.第一秤座，9.第一秤，10.第一推桿，11.第一推 盤(pán)，12.第一秤盤(pán)，13.栗組件；
[0025] 21.雨量箱，22.雨量杯組件，23.擋雨板，24.第二輸出軸，25.第二電機(jī)，26.第二電 機(jī)安裝板，27.第二底板，28.第二秤座，29.第二秤，210.第二推桿，211.第二秤盤(pán)，212.第二 推盤(pán)，213.排水管。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于 下列實(shí)施例。
[0027]實(shí)施例
[0028]如圖1-3所示，本實(shí)施例提供了一種蒸發(fā)測(cè)量系統(tǒng)，該蒸發(fā)測(cè)量系統(tǒng)主要由蒸發(fā)器 和雨量計(jì)兩部分構(gòu)成，其中，蒸發(fā)器涉及水分蒸發(fā)的測(cè)試，雨量計(jì)涉及降雨量的統(tǒng)計(jì)，二者 相結(jié)合的數(shù)據(jù)為最終的測(cè)試數(shù)據(jù)，表示公式如下：
[0030] 式中，X表示蒸發(fā)量，Y表示降雨量，Gi表示蒸發(fā)皿的原始總量，G2表示經(jīng)過(guò)一段時(shí)間 蒸發(fā)后的蒸發(fā)皿的實(shí)時(shí)總量，P為蒸發(fā)皿內(nèi)水的密度，S為蒸發(fā)皿的蒸發(fā)面積。其中，&和&由 蒸發(fā)器測(cè)試，Y則由雨量計(jì)進(jìn)行測(cè)試，為了使得本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本系統(tǒng)有更清晰的了解和 認(rèn)識(shí)，下面對(duì)蒸發(fā)器和雨量計(jì)進(jìn)行分別介紹：
[0031] -、蒸發(fā)器
[0032] 采用稱重法實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸發(fā)量的測(cè)試，其相較于現(xiàn)有的測(cè)試方式而言，測(cè)量精度更高。 具體的說(shuō)，蒸發(fā)器包括蒸發(fā)皿、升降系統(tǒng)和第一稱重系統(tǒng)，上述設(shè)備均集成安裝在一個(gè)蒸發(fā) 箱內(nèi)。其中，蒸發(fā)皿用于容納水，蒸發(fā)量則通過(guò)蒸發(fā)皿內(nèi)水量變換得到，應(yīng)當(dāng)注意的是，蒸發(fā) 皿只是一種器皿，是水容器，蒸發(fā)皿的形狀并不做特別限定，本申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)附圖中所示出的 蒸發(fā)皿形狀不應(yīng)當(dāng)限制本申請(qǐng)的保護(hù)范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)蒸發(fā)皿的功能及作用，還 可對(duì)其形狀、結(jié)構(gòu)作適當(dāng)?shù)淖冃危湟矐?yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。
[0033] 升降系統(tǒng)，帶動(dòng)蒸發(fā)皿的上升和下降，動(dòng)作方向?yàn)樨Q直或垂直方向的上下方向。本 實(shí)施例中，升降系統(tǒng)主要由第一推桿構(gòu)成，進(jìn)一步的，第一推桿采用電動(dòng)推桿，電動(dòng)推桿實(shí) 現(xiàn)伸縮動(dòng)作，蒸發(fā)皿則設(shè)置在其端部，由電動(dòng)推桿帶動(dòng)，跟隨電動(dòng)推桿的伸縮動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)蒸 發(fā)皿的上升和下降。本實(shí)施例中電動(dòng)推桿與蒸發(fā)皿之間的連接關(guān)系有兩種：
[0034] 其一，電動(dòng)推桿的端部與蒸發(fā)皿的底部之間可以采用固定連接方式實(shí)現(xiàn)緊固，電 動(dòng)推桿通過(guò)伸縮動(dòng)作直接帶動(dòng)蒸發(fā)皿上下運(yùn)動(dòng);其二，增設(shè)第一推盤(pán)，第一推盤(pán)的面積至少 應(yīng)當(dāng)與蒸發(fā)皿的底面積匹配，電動(dòng)推桿的端部與第一推盤(pán)底部連接，蒸發(fā)皿放置在推盤(pán)內(nèi)， 電動(dòng)推桿通過(guò)帶動(dòng)推盤(pán)動(dòng)作，然后由第一推盤(pán)帶動(dòng)蒸發(fā)皿動(dòng)作。
[0035] 在另一種實(shí)施方案中，推桿米用氣動(dòng)推桿或液壓推桿，推桿動(dòng)作的動(dòng)力來(lái)源由氣 壓或液壓提供。
[0036] 稱重系統(tǒng)用于稱量蒸發(fā)皿內(nèi)水的重量，稱重系統(tǒng)包括第一秤、第一秤座和第一秤 盤(pán)，當(dāng)蒸發(fā)皿被電動(dòng)推桿帶動(dòng)放置在第一秤盤(pán)上時(shí)，蒸發(fā)皿應(yīng)當(dāng)不再受到電動(dòng)推桿的力，使 其保持自由狀態(tài)進(jìn)行稱重。電動(dòng)推桿帶動(dòng)蒸發(fā)皿脫離秤，即不稱重的時(shí)候，為非測(cè)量狀態(tài)， 在電動(dòng)推桿帶動(dòng)蒸發(fā)皿將其放置在秤上進(jìn)行稱重時(shí)，為測(cè)量狀態(tài)，本實(shí)施例中，電動(dòng)推桿帶 動(dòng)蒸發(fā)皿下降至稱重系統(tǒng)進(jìn)行稱重，完成稱重測(cè)量后，帶動(dòng)蒸發(fā)皿上升脫離稱重系統(tǒng)?；?上述設(shè)計(jì)，本實(shí)施例中，稱重系統(tǒng)設(shè)置在蒸發(fā)皿的下部。
[0037] 在另一種實(shí)施方案中，蒸發(fā)皿脫離稱重系統(tǒng)和放置在稱重系統(tǒng)上的動(dòng)作不再通過(guò) 在豎直或垂直方向上的升降運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，而是通過(guò)具有多自由度(三自由度以上）的機(jī)械手臂 來(lái)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)，蒸發(fā)皿與稱重系統(tǒng)之間的上下位置關(guān)系則不作特別限定，機(jī)械手通過(guò)動(dòng)作實(shí) 現(xiàn)蒸發(fā)皿脫離和放置在稱重系統(tǒng)上的過(guò)程。
[0038] 通過(guò)上述設(shè)置，即可實(shí)現(xiàn)采用稱重的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)水量蒸發(fā)的測(cè)量，從而避免了現(xiàn) 有技術(shù)中采用液位測(cè)量的方式來(lái)測(cè)量蒸發(fā)量的弊端。
[0039] 進(jìn)一步的，為了更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例，考慮到蒸發(fā)皿內(nèi)水量可能存在過(guò)?；蜻^(guò)少 的情況，本實(shí)施例設(shè)置有補(bǔ)水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)，具體的說(shuō)，補(bǔ)水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)由對(duì)應(yīng)的水 管及栗組件構(gòu)成，兩個(gè)系統(tǒng)之間可以共用一根水管，也可以分別設(shè)置水管，為了便于描述， 將補(bǔ)水系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的水管稱之為補(bǔ)水管，將排水系統(tǒng)的水管稱之為排水管。栗安裝在底板上， 補(bǔ)水管配套設(shè)置有帶動(dòng)其與蒸發(fā)皿連通/斷開(kāi)的裝置，一般地，該裝置可由電機(jī)實(shí)現(xiàn)。補(bǔ)水 管的作用在于，當(dāng)蒸發(fā)皿內(nèi)水分蒸發(fā)盡之后，通過(guò)栗和補(bǔ)水管向蒸發(fā)皿內(nèi)補(bǔ)充水，一般狀態(tài) 下，補(bǔ)水管并不與蒸發(fā)皿連通，同時(shí)，栗也處于關(guān)閉狀態(tài)，在蒸發(fā)皿內(nèi)水分被檢測(cè)到蒸發(fā)盡 后，再控制栗啟動(dòng)及連通補(bǔ)水管與蒸發(fā)皿。本實(shí)施例中，補(bǔ)水管通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)與 蒸發(fā)皿的連通或斷開(kāi)，電機(jī)通過(guò)電機(jī)安裝板安裝，具體的說(shuō)，電機(jī)的輸出軸通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)連接件 與補(bǔ)水管的一端連接。非補(bǔ)水狀態(tài)下，補(bǔ)水管被電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向一側(cè)，補(bǔ)水管的管口脫離蒸發(fā) 皿，補(bǔ)水狀態(tài)下，則補(bǔ)水管被電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向蒸發(fā)皿側(cè)，其管口位于蒸發(fā)皿開(kāi)口的上方。
[0040] 在另一種實(shí)施方式中，補(bǔ)水管不轉(zhuǎn)動(dòng)，其一端與栗連接，實(shí)現(xiàn)與外部水源的連接， 另一端與蒸發(fā)皿連接，補(bǔ)水管上設(shè)置可控的閥門(mén)，一般地，優(yōu)選為電磁閥，以便于遠(yuǎn)程控制。
[0041] 當(dāng)蒸發(fā)皿內(nèi)水分較少，已經(jīng)影響到測(cè)量的時(shí)候，就需要向蒸發(fā)皿內(nèi)補(bǔ)水，本實(shí)施例 基于自動(dòng)控制系統(tǒng)，在采集到蒸發(fā)皿內(nèi)水量的信息后，發(fā)送至后臺(tái)控制系統(tǒng)，后臺(tái)控制系統(tǒng) 根據(jù)設(shè)定的閾值判斷是否需要補(bǔ)水，若需要，則控制補(bǔ)水系統(tǒng)工作，向蒸發(fā)皿內(nèi)補(bǔ)水，同時(shí)， 補(bǔ)水量的信息通過(guò)對(duì)應(yīng)的裝置進(jìn)行采集，然后發(fā)送至后臺(tái)控制系統(tǒng)，以用于蒸發(fā)量的計(jì)算， 確保后期計(jì)算蒸發(fā)量的結(jié)果的精確性。
[0042] 針對(duì)排水管，排水管一端連接在蒸發(fā)皿上，另一端與栗連接，其作用是，當(dāng)蒸發(fā)皿 內(nèi)水量過(guò)多，會(huì)影響