[发明专利]超声波水面蒸发测量仪

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种主要由气象、水文领域应用，配合国家标准规范E610B蒸发池进行水面蒸发量精准测量的全自动计量仪器。 

背影技术 

目前，随着气候环境的变化，国家加强了对大气水量循环的监测，大地水面蒸发量是其重要指标之一。水面蒸发主要观测在自然条件下某一时段内水面累计蒸发损失，同时剔除降水或其它增加量、在水平面上表现为水位高度的降低值。当前的水面蒸发测量方法，是将E610B蒸发池作为模拟自然蒸发环境，在规定的间隔时间内进行水位(精度要求0.1mm)降低数据测量，一般是人工采用游标高度尺作为测量工具进行计量观测。也有少量采用的气介质超声波方法进行计量，由于气介质超声波传感器及相应的防护附件等体积大，又必须悬挂于E610B蒸发池水面上部使用，直接影响了太阳光对蒸发水面的照射、也影响空气自然流通的蒸发场环境；同时，超声波传感器受太阳直射和温度变化影响，精度偏差很大；另外，气介质超声波传感器从国外进口，由于技术交流方面的因素，无法实现自动化测量基础上的自动化补、排水功能。所以，该领域一直没有合适的精准测量仪器实现其自动化观测。 

发明内容

为了提高计量精度和计量数据的稳定性，克服上述应用领域中应用仪器的蔽端，本发明提供一种高精度、高分辨率且不改变标准的蒸发器面积和结构形态的水介质超声波水面蒸发计量装置。水介质超声波换能器和温度传感器沉浸在温度相对稳定的E601B蒸发池水体中，不会受到阳光照射影响而造成补偿温 度偏差，有效保证了测量精度；与水介质超声波换能器和温度传感器固定连接的30mm的薄壁管截面积不足1.5cm²不会破坏规范蒸发环境场，同时，Φ30mm的薄壁管起到静水管，保证测量水体不受风浪影响，其结构和安装维护都非常简单。 

在水介质超声波处理器精确测量的基础上，由其控制的补、排水系统可根据蒸发水池的水位高程进行自动补排水，有效的实现自动化无人值守。 

本发明的有益效果是，提高水面蒸发的精准度，掌握大气水量循环规律，实现无人值守自动化监测。 

图1为水介质超声波测量仪在E601B蒸发池中的应用结构图 

图2为水介质超声波测量仪在E601B蒸发池中的实际应用图片 

具体实施方案

E601B蒸发池(4)的上沿通过静水管挂架(1)将静水管(2)固定，静水管(2)底部的水介质超声波换能器(3)及内部嵌入的温度传感器，沉浸在温度相对稳定的E601B蒸发池(4)的水体(9)中，静水管(2)中的水位通过液位通孔(11)与E601B蒸发池(4)中的水体(9)平衡。 

当超声波测量处理器(7)和水介质超声波换能器(3)，对E601B蒸发池(4)的当前水位(11)进行测量后，超声波测量处理器(7)将前次测量并存储的水位数据进行比较计算，得出蒸发值后将数据进行存储和输出。随后，超声波测量处理器(7)根据当前的水位(10)作出判定，若水位(10)低于规范要求的设定值时，超声波测量处理器(7)和水介质超声波换能器(3)将继续测量工作，同时，启动并控制补水系统(8)对E601B蒸发池(4)和蒸发池配用水圈(5)进行补水，补到设定值时，超声波测量处理器(7)控制关闭补水系统。由此，水介质超声波测量处理器(7)在不改变蒸发器规定水面积和结构形态的 情况下，实现精准测量并实现无人值守全自动化。