CN204855839U - 一种跟踪探针式自动蒸发测量*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种跟踪探针式自动蒸发测量***，所述***包括雨量筒、蒸发池、溢流桶、补水装置和至少三个步进电机式探针；所述蒸发池外表面包围有水圈，所述蒸发池顶部开有溢流孔，蒸发池经过所述溢流孔通过溢流管与溢流桶连接，补水装置与所述蒸发池连接，所述蒸发池与所述溢流桶分别连接一个连通管，在所述雨量筒和两个连通管中均放置一个步进电机式探针。本实用新型设计原理简单，采用步进电机式探针测量水位，测量精度高、稳定性强，实现了水面蒸发量的自动测量。
Description
技术领域
本实用新型涉及水文、气象行业的蒸发量测量技术领域，具体涉及一种跟踪探针式自动蒸发测量***。
背景技术
目前水文、气象行业所使用的蒸发站主要有人工蒸发站和自动蒸发站，人工蒸发站对蒸发量、雨量、溢流量的测量均需要人工的参与，自动化程度低，操作复杂；自动蒸发站主要有称重式(翻斗)自动蒸发站、超声波式自动蒸发站及浮子机械编码式自动蒸发站等；称重式(翻斗)自动蒸发站由于使用的是翻斗称重方式，当雨量过大时翻斗会受到强降雨量的影响，溢流量测量误差变大；超声波式自动蒸发站由于超声波的固有特性，容易受温度和介质的影响，且安装在蒸发池的上方，影响蒸发精度，所以测量的误差较大；浮子机械编码式自动蒸发站由于其采用绳缆连接的浮子***，对结构要求高，且容易受到绳缆拉力的影响，且由于采用了引流结构施工麻烦，并且在与人工测针结果对比时需增加一定的折算系数。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种跟踪探针式自动蒸发测量***，能够解决现有技术存在的不足。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
本实用新型提供了一种跟踪探针式自动蒸发测量***，所述***包括雨量筒、蒸发池、溢流桶、补水装置和至少三个步进电机式探针；所述蒸发池外表面包围有水圈，所述蒸发池顶部开有溢流孔，蒸发池经过所述溢流孔通过溢流管与溢流桶连接，补水装置与所述蒸发池连接，所述蒸发池与所述溢流桶分别连接一个连通管，在所述雨量筒和两个连通管中均放置一个步进电机式探针。
本实用新型的有益效果为：本实用新型设计原理简单，采用步进电机式探针测量水位，测量精度高、稳定性强，实现了水面蒸发量的自动测量。
在上述技术方案的基础上，还可以做如下方案的改进。
进一步的，所述补水装置包括补水管、补水电磁阀、蓄水池、潜水泵、自来水管，所述自来水管与蓄水池连接，所述蓄水池通过补水管连接所述蒸发池，所述补水管上设置有补水电磁阀以控制补水管的开闭，所述潜水泵设置于蓄水池中。
所述进一步的有益效果为：通过补水装置向蒸发池中补水，使蒸发池中的液位满足蒸发测量的要求。
进一步的，所述蒸发池底部与所述溢流桶底部均开有一个过滤孔，蒸发池与溢流桶通过过滤孔连接连通管。
进一步的，所述蒸发池中还设置有温度传感器，以对蒸发池中的水温进行测量。
进一步的，所述溢流桶中设置有排水泵，当溢流桶中的水盛满时，排水泵对溢流桶进行排水。
所述进一步的有益效果为：通过在溢流桶中设置排水泵，防止溢流桶盛满水溢出。
进一步的，所述步进电机式探针包括步进电机、丝杆、滑块和探针，所述步进电机的输出端与所述丝杆连接，所述丝杆上安装一滑块，所述滑块的上方固定一探针，所述探针伸入所述雨量筒和连通管中。
进一步的，所述探针为直角形状。
附图说明
图1为本实用新型实施例的一种跟踪探针式自动蒸发测量***示意图；
图2为本实用新型实施例中步进电机式探针结构示意图。
附图中，各部件标号如下所示：
1、雨量筒，2、蒸发池，3、溢流桶，4、补水装置，41、补水管，42、补水电磁阀，43、蓄水池，44、潜水泵，45、自来水管，5、步进电机式探针，51、步进电机，52、丝杆，53、滑块，54、探针，6、溢流孔，7、溢流管，8、连通管，9、温度传感器，10、排水泵，11、过滤孔，12、水圈。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
实施例、一种跟踪探针式自动蒸发测量***，以下结合图1和图2对本实施例提供的***进行详细描述。
参见图1，本实施例提供的跟踪探针式自动蒸发测量***包括雨量筒1、蒸发池2、溢流桶3、补水装置4和至少三个步进电机式探针5；所述蒸发池2外表面包围有水圈12，所述蒸发池2顶部开有溢流孔6，蒸发池2经过所述溢流孔6通过溢流管7与溢流桶3连接，补水装置4与所述蒸发池2连接，所述蒸发池2与所述溢流桶3分别连接一个连通管8，在所述雨量筒1和两个连通管8中均放置一个步进电机式探针5。其中，补水装置4包括补水管41、补水电磁阀42、蓄水池43、潜水泵44、自来水管45，所述自来水管45与蓄水池43连接，所述蓄水池43通过补水管41连接所述蒸发池2，所述补水管41上设置有补水电磁阀42以控制补水管41的开闭，所述潜水泵44设置于蓄水池43中。所述蒸发池2底部与所述溢流桶3底部均开有一个过滤孔11，蒸发池2与溢流桶3通过过滤孔11连接连通管8。所述溢流桶3中设置有排水泵10，当溢流桶3中的水盛满时，排水泵10对溢流桶3进行排水。
另外，参见图2，步进电机式探针5包括步进电机51、丝杆52、滑块53和探针54，所述步进电机51的输出端与所述丝杆52连接，所述丝杆52上安装一滑块53，所述滑块53的上方固定一探针54，所述探针54伸入所述雨量筒1和连通管8中。其中的探针54为直角形状。
其中，蒸发池2主要用于测量蒸发量，水圈12包围于蒸发池2的外表面，用于模拟自然水域，水圈12与蒸发池2均埋置于图中，以抵消温度或者热辐射对于蒸发测量的影响。补水装置4用于给蒸发池2和水圈12里面补水，使蒸发池2中的液位高度满足蒸发测量的要求(蒸发池2中液位太高或者太低均无法准确测量蒸发量)。蒸发池2中还设置有温度传感器9，用于实时记录蒸发池2中的水温，结合测量的蒸发池2中的蒸发量，可以实时检测到水温与蒸发量之间的关系。
溢流桶3，主要用于盛接因为强降雨导致的蒸发池2中水的漫出，连通管8与蒸发池2底部和溢流桶3底部连接，由于连通管8的作用原理，连通管8中的液位变化与蒸发池2和溢流桶3中的液位变化时完全同步的，所以检测连通管8中的液位变化即可测量出蒸发量和溢流量。雨量筒1，主要用于测量降雨量，防止因为降雨量而导致无法测量蒸发量。
蓄水池43和蒸发池2可采用当地市政管网中的自来水，自来水先在蓄水池43中存放5～10d，使其水温达到自然状态，再加入到蒸发池2中。蒸发池2换水和补水的具体过程为:通过自来水管45向蓄水池43中注水，当蒸发池2中的液位低于设定值时，通过控制补水管41上的补水电磁阀42想蒸发池2中补水，使蒸发池2中的液位到达预设值，以满足蒸发量测量的要求。
在测量蒸发池中蒸发量的过程中，需要测量几个基本物理量，即测量时蒸发池中水面高度、起算点蒸发池中水面高度、降水量以及溢流量。具体的计算方法有：
(1)无降水时蒸发量的算法：
蒸发量＝测量时水面高度-起算点水面高度。
(2)有降水量时蒸发量的算法：
蒸发量＝测量时水面高度-降水量-起算点水面高度。
(3)有降水且产生溢流时蒸发量的算法：
蒸发量＝测量时水面高度+溢流量-降水量-起算点水面高度。
具体的在测量蒸发池2水面高度、溢流桶3中水面高度以及雨量筒1中水面高度的过程中，采用步进电机式探针5进行测量，在雨量筒1、与蒸发池2连接的连通管8以及与溢流桶3连接的连通管8中均放置一个步进电机式探针5。其中，可以参见图2，为测量连通管8中水面高度的示意图，利用步进电机51使丝杆52转动，丝杆52上方放置一个滑块53，丝杆52的转动带动滑块53做上下运动，滑块53上方固定一个探针54，当探针54碰触到水面时，由于水的电导率，通过相应的电路即可快速的检测到探针54是否碰到水面，由于采用步进电机51和丝杆52，其控制精度可以做到0.01mm，通过计算转的圈数和步进即可知道探针上下移动的距离。实际使用中可以使用体积很小的丝杆滑块。该步进电机式探针5机械结构十分成熟，且成本不高，控制精度很轻松能够达到0.01-0.1mm。
本实用新型提供的一种跟踪探针式自动蒸发测量***，设计原理简单，采用步进电机式探针测量水位，较之传统的人工蒸发站、超声波式、机械编码式等蒸发站测量精度高、稳定性强，实现了水面蒸发量的自动测量。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种跟踪探针式自动蒸发测量***，其特征在于，所述***包括雨量筒(1)、蒸发池(2)、溢流桶(3)、补水装置(4)和至少三个步进电机式探针(5)；所述蒸发池(2)外表面包围有水圈(12)，所述蒸发池(2)顶部开有溢流孔(6)，蒸发池(2)经过所述溢流孔(6)通过溢流管(7)与溢流桶(3)连接，补水装置(4)与所述蒸发池(2)连接，所述蒸发池(2)与所述溢流桶(3)分别连接一个连通管(8)，在所述雨量筒(1)和两个连通管(8)中均放置一个步进电机式探针(5)。
2.如权利要求1所述的一种跟踪探针式自动蒸发测量***，其特征在于，所述补水装置(4)包括补水管(41)、补水电磁阀(42)、蓄水池(43)、潜水泵(44)、自来水管(45)，所述自来水管(45)与蓄水池(43)连接，所述蓄水池(43)通过补水管(41)连接所述蒸发池(2)，所述补水管(41)上设置有补水电磁阀(42)以控制补水管(41)的开闭，所述潜水泵(44)设置于蓄水池(43)中。
3.如权利要求1所述的一种跟踪探针式自动蒸发测量***，其特征在于，所述蒸发池(2)底部与所述溢流桶(3)底部均开有一个过滤孔(11)，蒸发池(2)与溢流桶(3)通过过滤孔(11)连接连通管(8)。
4.如权利要求3所述的一种跟踪探针式自动蒸发测量***，其特征在于，所述蒸发池(2)中还设置有温度传感器(9)，以对蒸发池(2)中的水温进行测量。
5.如权利要求1所述的一种跟踪探针式自动蒸发测量***，其特征在于，所述溢流桶(3)中设置有排水泵(10)，当溢流桶(3)中的水盛满时，排水泵(10)对溢流桶(3)进行排水。
6.如权利要求1所述的一种跟踪探针式自动蒸发测量***，其特征在于，所述步进电机式探针(5)包括步进电机(51)、丝杆(52)、滑块(53)和探针(54)，所述步进电机(51)的输出端与所述丝杆(52)连接，所述丝杆(52)上安装一滑块(53)，所述滑块(53)的上方固定一探针(54)，所述探针(54)伸入所述雨量筒(1)和连通管(8)中。
7.如权利要求6所述的一种跟踪探针式自动蒸发测量***，其特征在于，所述探针(54)为直角形状。
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| CN201520577163.6U CN204855839U (zh) | 2015-08-04 | 2015-08-04 | 一种跟踪探针式自动蒸发测量*** |
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Cited By (2)
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| CN105571977A (zh) * | 2016-01-22 | 2016-05-11 | 成都汉维斯科技有限公司 | 一种蒸发器及其实现方法 |
| CN109031475A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-12-18 | 山东博泓信息科技有限公司 | 一种基于图像的直读式水面蒸发器 |
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