[发明专利]双筒互补型全自动降水蒸发测量系统及测量方法

说明书

本发明提供一种双筒互补型全自动降水蒸发测量系统及测量方法，包括承雨口、量水筒以及蒸发器，承雨口下端与量水筒连通，在量水筒的下端设置有第一电动排水阀，在量水筒内设置有第一传感器，所述蒸发器的底部设置有第二电动排水阀，蒸发器与蒸发测量筒通过水管连通，在蒸发测量筒内设置有第二传感器，蒸发器通过管道还连接有补水泵，所述第一电动排水阀、第一传感器、第二电动排水阀、第二传感器以及补水泵均通过导线连接到采集控制器。量水筒排水时，系统通过巧妙设计，利用安装在蒸发测量筒内的传感器计量排水时段内的降水量，彻底的解决了排水期间降水量少计量的问题，减小了测量误差；测量精度不受降雨强度的影响，实用范围宽泛。

技术领域

本发明涉及一种降水蒸发测量系统，具体是一种双筒互补型全自动降水蒸发测量系统及测量方法。

背景技术

水面蒸发量是水文、气象、环保等行业的重要观测参数，过去依靠人工用螺旋式蒸发测针观测，随着电子信息技术和传感器技术的发展，通过仪器实现水面蒸发量的观测是大势所趋。

水面蒸发量的计算公式为：日蒸发量(E)＝日降雨量(P)-蒸发器日水面高度变化量(H),即

E＝P-H…………………………………………式(1)

从日蒸发量计算公式可以看出，日蒸发量的测量归根于蒸发器日水面高度变化的测量和日降雨量的测量。《水面蒸发观测规范》(SL630-2013)要求,“蒸发量观测记载至0.1mm”，如此高的测量精度对测量方式方法提出了较高要求。最近10年来，国内外一些仪器厂家着手了全自动降水蒸发测量系统的研制，测量误差普遍较大，误差因素是多方面的,有的是传感器自身测量精度所致,有的是测量方法不够合理所致。

常用降雨量测量方法存在的问题

常用的雨量测量传感器有翻斗式雨量计、虹吸式雨量计、容栅式雨量计等，但实用中要么测量误差很大，要么结构复杂不宜推广使用。

1)分辨力为0.1mm的雨量计，在理论上满足测量要求，但是测量误差随降雨强度变化而变化，降雨强度较大的时候，累计测量误差会很大，导致不能满足测量要求。

2)虹吸式雨量计，用于雨量自动测量，还需要加装液位传感器，结构比较复杂，特别是发生虹吸的时候，往往也是降雨强度较大的时候。由于虹吸雨量计忽略了虹吸时段的降雨量，虹吸时间过长和虹吸次数过多，往往产生较大的测量误差。

3)容栅式雨量计测量精度可以满足要求，但是结构复杂，功耗大，不利于推广。

发明内容

本发明根据现有技术的不足提供一种双筒互补型全自动降水蒸发测量系统，彻底的解决了降水量少计量的问题，减小了测量误差。

本发明的技术方案：一种双筒互补型全自动降水蒸发测量系统，包括承雨口、量水筒以及蒸发器，承雨口下端与量水筒连通，在量水筒的下端设置有第一电动排水阀用于通过排水口将量水筒内的水排出，在量水筒内设置有第一传感器，所述蒸发器的底部设置有第二电动排水阀用于通过排水口将蒸发器内的水排出，蒸发器与蒸发测量筒通过连通管连通，在蒸发测量筒内设置有第二传感器，蒸发器通过管道还连接有补水泵，所述第一电动排水阀、第一传感器、第二电动排水阀、第二传感器以及补水泵均通过导线连接到采集控制器，所述量水筒、蒸发测量筒、第一传感器、第二传感器以及采集控制器均设置在仪器柜内。

所述承雨口安装在仪器柜的顶部。

所述量水筒和蒸发测量筒为内径相同的透明亚克力管，在量水筒和蒸发测量筒的底部分别开设有用于使第一传感器和第二传感器垂直的第一定位孔和第二定位孔。

所述量水筒上开口与承雨口的导管连接,其它位置密闭。

所述第一传感器和第二传感器为相同型号的磁致伸缩传感器，安装在同一个仪器柜内确保温度环境一样，第一传感器和第二传感器信号处理单元设置在量水筒和蒸发测量筒外部，感应部件设置在量水筒和蒸发测量筒内部。