[发明专利]一种非饱和下垫面蒸散发量分离测算方法与装置

摘要

一种非饱和下垫面蒸散发量分离测算方法与装置，属于植物生理生态监测及农业水文监测领域。装置包括三组补偿对比装置、中央控制单元、电源管理单元、物联网、远程端服务器。三组补偿对比装置测量区域土壤中心均设有与中央控制单元连接的土壤剖面水分仪。中央控制单元控制水分仪定时采集不同深度土壤含水量数据。电源管理单元为整套系统的电力。远程端服务器在网络调试成功后接入物联网，读取土壤剖满水分仪数据，远程端服务器接入物联网并实现远程传输。本发明在不破坏陆生植物生长状态下，可同时监测土壤及植物的蒸散量，满足智能化自动采集、存储及数据传输的监测需求；可适用于多领域，具有装置精简、稳定性和可靠性高、野外适应性好等特点。

主权项

1.一种非饱和下垫面蒸散发量分离测算装置，其特征在于，所述的装置包括对比装置组(1)、中央控制单元(2)、太阳能电源管理单元(3)、物联网(4)、远程端服务器(5)；所述的对比装置组(1)包括三组补偿对比装置a、b、c，均布置于相同区域；所述的对比装置a布置于原状陆生植物(1‑1)生长区域；对比装置b布置于相同区域并覆盖相同密度的模拟植物(1‑2)以保证遮阴度一致；对比装置c布置于相同区域，以透明筒状防风罩(1‑5)封闭上层土壤，阻止土壤内上行水分损失；对比装置组(1)中b、c组分别通过设置模拟植物(1‑2)、防风罩(1‑5)表面覆盖适量挡风条(1‑8)模拟a组真实植物遮阴度；所述的三组补偿对比装置a、b、c测量区域土壤中心均设有土壤剖面水分传感器(1‑3)，直接测量不同深度土壤含水量；支架(1‑4)以土壤剖面水分仪(1‑3)为中心，架设于测量区域土壤上方；所述的补偿对比装置c中，防风罩(1‑5)采用透明材质，其下部为圆形筒体，上部为圆锥形罩顶，圆形筒体上边缘高于圆锥形罩顶下边缘；补偿对比装置c的密封条件通过防风罩(1‑5)边缘粘贴的环形密封帖(1‑8)实现，环形密封帖(1‑8)外边缘固定于防风罩(1‑5)下部圆形筒体内，内边缘自由并紧贴锥形罩顶内壁；所述的上部锥体内壁设环形倾斜集水槽(1‑10)，末端悬挂回收桶(1‑9)；所述的圆形筒体内固定过水筛(1‑6)，防风罩(1‑5)侧壁留有通气孔(1‑7)，防风罩(1‑5)外表面粘贴挡风条以模拟遮阴度一致；在无降雨过程时，密封帖(1‑8)紧贴防风罩(1‑5)锥形部分内壁，使防风罩(1‑5)封闭，上行蒸发水分遇防风罩(1‑5)液化沿其侧壁流至集水槽(1‑10)，并经集水槽(1‑10)最终流向底部装有应变片压力传感器的回收桶(1‑9)，收集该部分水量损失，防止三组对比装置土壤含水量差异过大；有降雨过程时，雨水通过防风罩(1‑5)上部延伸形成的空间收集雨水，雨水由于重力作用压低密封帖(1‑8)与防风罩内壁紧贴的自由一侧，透过空隙流至过水筛(1‑6)，经由过水筛(1‑6)上的孔洞流入下方测量区域土壤，实现密封空间内降雨补偿；所述的中央控制单元(2)与对比装置组(1)中各土壤剖面水分仪(1‑3)连接，并控制其定时采集不同深度土壤含水量数据；所述的太阳能电源管理单元(3)连接中央控制单元(2)，为整套系统的电力来源；所述远程端服务器(5)接入物联网(4),可读取土壤剖满水分仪(1‑3)数据,实现远程传输。