[发明专利]半自动水面蒸发测量方法及装置

说明书

本发明公开了一种半自动水面蒸发测量方法及装置，其蒸发器上设置有溢流孔，所述溢流孔与溢流桶连通，所述蒸发器的一侧下部通过连通管与测量桶的下部连通，二者形成连通器，所述测量桶的外部设置一个保护外壳，所述测量桶的下端设置称重器，每天早上称重一次，相邻两次重量差即是一天内测量桶内蒸发的水的重量，所述称重器与控制器连接；或者所述测量桶内设置磁致伸缩位移传感器，每天早上检测高度一次，相邻两次高度差即是一天内测量桶内蒸发的水的高度，所述磁致伸缩位移传感器与控制器连接。本发明能够实现水面蒸发量自动采集、传递，大大减少人工干预，既提高了工作效率，又避免人工造成的错误与误差。

技术领域：

本发明涉及一种水面蒸发测量技术，特别是涉及一种半自动水面蒸发测量方法及装置。

背景技术：

水面蒸发观测是水文、气象监測的重要内容之一。按照《水面蒸发观测规范》（SL 630-2013）的要求，标准水面蒸发器（即E601B蒸发器）作为水面蒸发观测常规器具。标准水面蒸发器器口面积为3000cm², 直径约为618mm,高687mm。由蒸发器、水圈、量测装置、溢流筒组成。日常人工蒸发监测工作的关键环节和主要操作有四个方面：一是当蒸发器内水位接近蒸发器内水位标志线100mm时，要向蒸发器内补水，补水至水位标志线，记录补水量。二是在没有出现降水时，每日8时通过测针量测蒸发器内水位，计算日蒸发量，做好记录。三是在出现降水时，每日8：00时，要通过雨量计观测日降水量，通过测针量测蒸发器内水位，通过量筒量测蒸发器溢流孔的溢流水量，计算日蒸发量，做好记录。其中补水量、蒸发器水位、溢流量、降水量精度均要求达到0.1毫米。四是由于夏季温度高，蒸发器内的水容易腐朽变质，生长粘液，影响观测精度，因此要定期换水。目前，由于蒸发观测环节多，精度要求高，自动控制的难度较大，蒸发观测基本都处于人工观测状态，效率低，与水文气象现代化需求不相适应。目前国家基本水文站多数都有蒸发观测项目，按照水文站的管理体制，现在和将来国家基本水文站多是有人值守的，或者实行定期巡测机制。因此开发一套既适应水文站管理体制和机制的，又尽量减少人工干预的自动蒸发系统是十分必要的。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种设计合理、测量精度高、能够自动计量且成本较低的半自动水面蒸发测量方法及装置。

本发明的技术方案是：

一种半自动水面蒸发测量方法，在蒸发器的旁边设置一个测量桶，蒸发器的下部通过连通管与测量桶的下部连通，使测量桶的水面与蒸发器的水面时刻处于平齐状态，在测量桶的外部设置一个保护外壳，在测量桶的下端设置称重器，每天早上称重一次，相邻两次重量差即是一天内测量桶内蒸发的水的重量，称重结果输入控制器，再由水的重量和密度以及测量桶和蒸发器的直径，能够换算出蒸发器的水面蒸发的深度，进而完成水面蒸发量的测量；或者在测量桶内设置磁致伸缩位移传感器，每天早上检测高度一次，相邻两次高度差即是一天内测量桶内蒸发的水的高度，检测高度输入控制器，再由水的高度以及测量桶和蒸发器的直径，换算出蒸发器的水面蒸发的深度，完成水面蒸发量的测量。

采用磁致伸缩位移传感器检测测量桶的水面高度时，设蒸发器200mm水位标志线处水位为0，水位变量为Hmm,前一日水位为H1；后一日水位为H2；日蒸发量为E,日降水量为P,溢流量转化为蒸发器水深为WY，E、P和WY单位均为毫米，保留一位小数，测量桶内径横截面积为Fcm²，磁致伸缩位移传感器横截面积是f cm²，蒸发器的内径横截面积为3000 cm²，

(1)当日没有发生降水时，蒸发量计算公式为：

E=H1-H2+（H1-H2）(F-f)/3000，

即，E=[1+ (F-f)/3000]( H1-H2)，

(2)当日出现降水但无溢流时，蒸发量计算公式为：