CN101706590B - 三翻斗自动蒸发站 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种三翻斗自动蒸发站,所述蒸发站由上至下依次设置雨量测量装置、储水箱、补水控制及测量装置、溢流测量及电源装置,还包括蒸发皿和太阳能板,其中雨量测量装置包括雨量计以及设置于雨量计内的雨量翻斗,补水控制及测量装置包括控制器、补水翻斗和电磁阀,溢流测量及电源装置包括蓄电池和溢流翻斗。本发明结构简单、运行可靠、价格低廉,具有广阔的市场前景。
Description
技术领域
发明涉及一种水文、气象行业的三翻斗自动蒸发站。
背景技术
目前,现有的补水式蒸发器如:专利号97231758.0,专利号200820185292.0公开的补水式蒸发器,通过探针来关断电磁阀涉及水体的电阻,测针式自动蒸发站,不可靠;超声波蒸发皿,放在蒸发盆的上方,影响蒸发精度;浮子式蒸发皿,结构复杂,价格高,故障多。
发明内容
本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种三翻斗自动蒸发站。
本发明为实现上述目的,采用如下技术方案:
本发明三翻斗自动蒸发站,其特征在于所述蒸发站由上至下依次设置雨量测量装置、储水箱、补水控制及测量装置、溢流测量及电源装置,还包括蒸发皿和太阳能板,其中雨量测量装置包括雨量计以及设置于雨量计内的雨量翻斗,补水控制及测量装置包括控制器、补水翻斗和电磁阀,溢流测量及电源装置包括蓄电池和溢流翻斗;储水箱的底部通过放水管依次串接电磁阀和补水翻斗,补水翻斗的排水漏斗通过补水管连接连接到蒸发皿,补水管出流口在蒸发皿标准液面以上,溢流翻斗的汇集漏斗通过溢流管连接到蒸发皿,溢流管出流口的高程与蒸发皿标准液面相等,储水箱顶部设置太阳能板,太阳能板对蓄电池充电,蓄电池对控制器供电,雨量翻斗、补水翻斗和溢流翻斗的开关量信号端分别接控制器的输入端,控制器控制电磁阀工作。
所述的三翻斗自动蒸发站,其特征在于所述雨量翻斗容量的为3.14克。
所述的三翻斗自动蒸发站,其特征在于所述补水翻斗容量的为30克。
所述的三翻斗自动蒸发站,其特征在于所述溢流翻斗的容量为30克。
所述的三翻斗自动蒸发站,其特征在于所述储水箱的底部还设置放空阀。
本发明是用于观测水面蒸发在不同时间段变化规律的仪器,依据中华人民共和国水利电力部标准《水面蒸发观测规范》SD265-88和中国气象局2003年版《地面气象观测规范》要求设计制造,可直接与Φ618mm的蒸发器或与Φ20mm小型蒸发器配套使用,用以监测水面蒸发量的测量仪器。因其设计原理简单,没有累计误差和零点漂移,雨量测量、溢流测量和补水监控高度集成,其量测精度、稳定性远优于超声波型及其它类型的水面蒸发传感器,适于装备各地区、各种类型的蒸发站、气象站。
本发明是一种水面蒸发量全自动测量装置。它在E601B型玻璃钢蒸发器基础上,增设了雨量测量、贮水箱、自动补水控制和自动溢流计量,实现了自动补水、自动溢流、自动发讯控制,蒸发信号通过有线或无线远距离传输,达到了自动化遥测目的。
本发明是将采集的时段蒸发量以标准485接口传输给监测终端,用于水文自动测报***和自动气象站,实现蒸发量长期自动监测和远程传输,同时在存贮器中保存1年的日蒸发量,供用户查看,日蒸发量计算可选择水文模式(8:00~8:00)或气象模式(20:00~20:00)。
本发明三翻斗自动蒸发站结构简单、运行可靠、价格低廉,具有广阔的市场前景。
附图说明
图1:本发明结构图。
具体实施方式
下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明:
如图1所示,箱体长500mm宽500mm高900mm,用1.2mm厚304不锈钢板焊接;储水箱上盖安装0.1mm(翻斗容量3.14克)分辨率的雨量传感器,测量降雨量;储水箱上盖安装5W太阳能板,给蓄电池供电;上部储水箱400mm装水,接自来水管,通过浮球控制供水,靠底安装放空阀门;底部接放水管,通过电磁阀控制给补水翻斗控制加水;箱体中部250mm安装控制器和0.1mm(翻斗容量30克)补水翻斗;补水管从补水翻斗下的排水漏斗连接到蒸发皿,补水管出口底在蒸发皿标准液面以上20mm;箱体下部250mm安装65AH蓄电池和0.1mm(翻斗容量30克)溢流翻斗,溢流管进水口上安装0.5mm的过滤网罩,从蒸发皿标准液面以下200mm接出,出口在溢流翻斗的汇集漏斗上方,出流口的高程与蒸发皿标准液面相等;雨量翻斗、补水翻斗和溢流翻斗的开关量信号接入控制器,太阳能板对蓄电池充电,12V65AH蓄电池对控制器供电,控制器控制电磁阀工作。
三翻斗自动蒸发站工作流程
1、蒸发站控制器处于低功耗值守状态,当降雨发生雨量计翻斗动作时,蒸发站控制器计量降雨量,当降雨使蒸发皿中多余的水外溢时,蒸发站控制器计量溢流量。
2、测量时间到达之前10分钟,蒸发站控制器打开补水阀对蒸发皿补水(约5秒钟1斗),控制器计量补水量,直至溢流翻斗动作一次,补水结束,等待30秒使水面平稳后,计算本时段的降雨翻斗数、补水翻斗数和溢流翻斗数,本时段内的蒸发量为:
时段蒸发量E=降雨翻斗数+补水翻斗数-溢流翻斗数
3、蒸发站作为蒸发传感器时,随时接受上位机的查询命令,应答回复累计蒸发量数据;蒸发站连接了通信设备(如电台或***)作为蒸发自动站时,在测量完毕后,控制通信设备通过232接口将采集的累计蒸发量数据发送到中心站。
4、蒸发控制器自动记录累计总蒸发量,年蒸发量、月蒸发量和日蒸发量。数据以0.1mm为单位,累计总蒸发量最大数据为6553.5mm,累计到6553.5mm后,再计入一个0.1mm,则复位到0。
三翻斗自动蒸发站功能
1、参数设定
站号/地址;采样间隔;日蒸发计算模式(水文模式:8:00-8:00;气象模式:20:00-20:00);传输方式(0-传感器被动应答,应答完休眠值守,1-电台(DTU)主动发送,采集完成主动发送后休眠值守);通信预热时间;时钟调校。
2、计算内容
当前时段蒸发量、历史日蒸发量、历史月蒸发量、累计总蒸发量
3、通信接口
输入三个开关量信息;输出485信号给上位机;输出232信号给电台,RTS有效。
4、率定指引
显示调校步骤,指引用户检修率定
三翻斗自动蒸发站测量过程
雨量传感器承雨口直径200mm,0.1mm降雨量3.14克;蒸发皿承雨口直径618mm,0.1mm降雨量30克。
蒸发控制器自动记录累计总蒸发量,数据以0.1mm为单位,最大数据为6553.5,累计到6553.5mm后,再计入一个0.1mm,则复位到0。
三翻斗自动蒸发站通信协议
YDZ-ZF05型自动蒸发站作为蒸发量的传感器使用时,要完成蒸发量的采集、分析处理,需要与上位机或采集终端连接,它可以直接与本公司的YDZ-YL300型遥测数传仪配套使用,完成蒸发数据的采集、存贮与远传。RS485传输协议如下:
上位机询问命令格式31H、13H、01H、Sum,Sum=31H+13H+01H;YDZ-ZF05型自动蒸发站应答格式31H、13H、01H、蒸发数据高字节,蒸发数据低字节,蒸发数据高字节异或蒸发数据低字节运算的校验字节。
蒸发数据为一个两字节的整型数,单位为0.1毫米。
本发明作为蒸发量遥测站使用时,要完成蒸发量的采集、远传、分析处理,需要与带MODEM的电台连接或与透明串口DTU连接,使用F8格式,将采集的累计蒸发量(放大10倍)发送到串口,发送时,串口RTS有效。需要控制电台或GSM-DTU上电。
三翻斗自动蒸发站环境要求
1、水质要求:自来水或干净河水、井水。
2、电源要求:控制器使用12伏直流电源,范围为DC11-16伏,一般使用太阳能蓄电池组合供电,配置10W太阳能板和12V65AH蓄电池。
3、电源消耗:待机时值守功耗1mA,蒸发皿补水时电流约为500mA,DTU发送时电流约为1A,电台发送时由引脚控制上电(电源线直接接在蓄电池上)。
4、温湿度:0-50℃,相对湿度0-100%。
Claims (5)
1.一种三翻斗自动蒸发站,其特征在于所述蒸发站由上至下依次设置雨量测量装置、储水箱、补水控制及测量装置、溢流测量及电源装置,还包括蒸发皿和太阳能板,其中雨量测量装置包括雨量计以及设置于雨量计内的雨量翻斗,补水控制及测量装置包括控制器、补水翻斗和电磁阀,溢流测量及电源装置包括蓄电池和溢流翻斗;储水箱的底部通过放水管依次串接电磁阀和补水翻斗,补水翻斗的排水漏斗通过补水管连接到蒸发皿,补水管出流口在蒸发皿标准液面以上,溢流翻斗的汇集漏斗通过溢流管连接到蒸发皿,溢流管出流口的高程与蒸发皿标准液面相等,溢流管进水口上安装0.5mm的过滤网罩从蒸发皿标准液面以下200mm接出,储水箱顶部设置太阳能板,太阳能板对蓄电池充电,蓄电池对控制器供电,雨量翻斗、补水翻斗和溢流翻斗的开关量信号端分别接控制器的输入端,控制器控制电磁阀工作。
2.根据权利要求1所述的三翻斗自动蒸发站,其特征在于所述雨量翻斗容量为3.14克。
3.根据权利要求1所述的三翻斗自动蒸发站,其特征在于所述补水翻斗容量为30克。
4.根据权利要求1所述的三翻斗自动蒸发站,其特征在于所述溢流翻斗的容量为30克。
5.根据权利要求1所述的三翻斗自动蒸发站,其特征在于所述储水箱的底部还设置放空阀。
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曹建生 等.基于动态水量平衡的水面蒸发自动测定***及其应用.《水文》.2003,第23卷(第3期),29-33. |
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