專利名稱：室內(nèi)水分蒸發(fā)量的測定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型的領(lǐng)域涉及到水分蒸發(fā)量的測定，具體地說涉及一種室內(nèi)水分蒸發(fā)量的測定裝置。
背景技術(shù)：
在污泥、糞便、垃圾等好氧發(fā)酵過程中，水分是發(fā)酵物料中微生物生命活動和有機(jī)質(zhì)降解的基礎(chǔ)，也是最重要的工藝控制參數(shù)之一。在好氧發(fā)酵過程中，物料的自由水主要通過對流蒸發(fā)脫除(Velis et al., 2009.Bioresource Technology, 100, 2747-2761),學(xué)者Bernal和Adania分別以畜禽糞便和城市生活垃圾為堆料進(jìn)行研究，表明水分蒸發(fā)直接影響微生物的活性，進(jìn)而影響著好氧堆肥的成敗(Adani,2002.Bioresource Technology,83,173-179 ；Bernal et al., 2009.Bioresource Technology, 100, 5444-5453)。由此可見，蒸發(fā)體現(xiàn)了發(fā)酵物料的實(shí)際脫水狀況，研究水汽通量和蒸發(fā)量有助于了解發(fā)酵物料的脫水效率。然而，目前可測定水汽通量的渦度相關(guān)法和波紋比法均用于下墊面廣闊的室外環(huán)境(如農(nóng)田、森林等)(Wilson et al., 2001.Agricultural and Forest Meteorology, 106,153-168 ;Foken et al., 2012.Eddy Covariance, 1-19),而室內(nèi)蒸發(fā)量的測定環(huán)境由于下墊面空間有限，渦度相關(guān)法和波紋比法所基于的假設(shè)不能成立，因此無法使用渦度相關(guān)法和波紋比法。室內(nèi)蒸發(fā)量的測定通常使用稱重式蒸發(fā)皿(Ohmura and Wild, 2002.Science,298,1345-1346 ；Roderick et al., 2009.Geography Compass, 3, 761-780)。但是，該方法取樣測定過程較為繁瑣，需多次稱重計(jì)算蒸發(fā)量，不能即時測定室內(nèi)的蒸發(fā)量，且對于發(fā)酵物料而言，由于發(fā)酵過程涉及工藝調(diào)控(如強(qiáng)制通風(fēng)、攪拌等操作)，采用稱重法測定時無法在儀器中進(jìn)行上述工藝調(diào)控，因此稱重式蒸發(fā)皿不適用于室內(nèi)發(fā)酵物料。目前關(guān)于好氧發(fā)酵廠的車間水分蒸發(fā)量的方法和裝置尚未見報(bào)道。本裝置是通過測定發(fā)酵堆體的水汽參數(shù)演算出物料的蒸發(fā)量，原理是基于Haug(Haug, 1993.The Practical Hand book ofCompost Engineering.Boca Raton:Lewis Publishers)提出的數(shù)學(xué)模型，是一種適用于好氧發(fā)酵車間的水分蒸發(fā)量原位監(jiān)測的裝置。
發(fā)明內(nèi)容為實(shí)現(xiàn)室內(nèi)水分蒸發(fā)量測定的目的，本實(shí)用新型提供的裝置包括:計(jì)算機(jī)、探頭、電纜線，探頭由電纜線連接到計(jì)算機(jī)上。它還包括與探頭連接的探桿，探桿與三腳架連接。其中探頭由風(fēng)速風(fēng)向傳感器、溫濕度傳感器組成，風(fēng)速風(fēng)向傳感器和溫濕度傳感器膠合在一起，風(fēng)速風(fēng)向傳感器和溫濕度傳感器的輸出端即是探頭的輸出端。探桿由橫向探桿和縱向探桿組成，橫向探桿與縱向探桿由彎頭連接，縱向探桿由套管緊鎖在三腳架上?？v向探桿上刻有刻度，用于顯示探頭距發(fā)酵堆體表面的高度，以便控制探頭的測定高度。縱向探桿觸地端呈圓錐形狀，以方便插入發(fā)酵堆體中。探桿與三腳架均由金屬材料制成，三腳架的材料為實(shí)心鎂鋁合金，其外部涂覆有機(jī)高分子材料層，以防止探桿受酸或堿的腐蝕，三腳架的高度可按需要調(diào)整。[0004]本裝置的工作狀態(tài)是:按下計(jì)算機(jī)上的啟動鍵后，風(fēng)速風(fēng)向傳感器和溫濕度傳感器采集被測氣體的風(fēng)速、風(fēng)向、溫度和濕度的測量值傳送到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)所測參數(shù)演算出蒸發(fā)量，直接顯示于顯示屏。本實(shí)用新型的測定過程方便準(zhǔn)確，可及時獲取數(shù)據(jù)信息，不影響物料發(fā)酵。本裝置除用于好氧發(fā)酵廠的水分蒸發(fā)量測定外，對食品蒸煮車間等存在同類蒸發(fā)現(xiàn)象的工廠也同樣適用。此外還具有抗腐蝕、抗老化、耐酸堿、經(jīng)久耐用等特點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型最佳實(shí)施例的整體示意圖。圖2為探頭的示意圖。圖3為探桿的示意圖。圖4為三腳架的示意圖。圖中:1.探頭，2.探桿，3.三角架，4.電纜線，5.計(jì)算機(jī)，6.風(fēng)速風(fēng)向傳感器，7.溫濕度傳感器，8.連接桿，9.橫向探桿，10.縱向探桿，11.刻度，12.套管鎖緊機(jī)構(gòu)
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。本實(shí)施例如圖1.所示，它包括:探頭1、探桿2、三角架3、電纜線4、計(jì)算機(jī)5。其探頭1、探桿2、三角架3按順序連接。探頭I的輸出端通過電纜線4與計(jì)算機(jī)5連接。如圖2、3所示，探頭I由風(fēng)速風(fēng)向傳感器6、溫濕度傳感器7和連接桿8組成。風(fēng)速風(fēng)向傳感器6和溫濕度傳感器7通過連接桿8膠合在一起，風(fēng)速風(fēng)向傳感器6和溫濕度傳感器7的輸出端即是探頭I的輸出端。探桿2由橫向探桿9和縱向探桿10組成。探頭I螺合在探桿2的橫向探桿9的一端，為便于控制探頭I的高度，縱向探桿10的桿體上標(biāo)有刻度11。為方便插入發(fā)酵堆體，縱向探桿10的觸地端呈圓錐形狀。為防止酸堿腐蝕，橫向探桿9和縱向探桿10為中空的不銹鋼管制造，三腳架3采用鎂鋁合金制造，其外部涂覆有機(jī)高分子材料層。如圖4所示，三腳架3帶有套管鎖緊機(jī)構(gòu)12，根據(jù)需要可將縱向探桿10緊箍于對應(yīng)高度處。使用時，將三腳架3固定于所需高度，將縱向探桿10插入室內(nèi)發(fā)酵堆體中，開啟計(jì)算機(jī)盒上的電源。通過風(fēng)速風(fēng)向傳感器6測定被測氣體的風(fēng)速，同時通過溫濕度傳感器7測定被測氣體的溫濕度，計(jì)算機(jī)根據(jù)風(fēng)速和溫濕度值，計(jì)算出蒸發(fā)量值，并顯示于計(jì)算機(jī)顯示屏上。有此可見，本實(shí)用新型操作方便，可原位測定發(fā)酵堆體的蒸發(fā)量，并由電腦計(jì)算且顯示讀數(shù)。由于探頭架設(shè)于空氣中，與發(fā)酵堆體的接觸面積小，不會破壞發(fā)酵堆體；保證堆體內(nèi)外的氣體、水分正常交換，因此測定結(jié)果準(zhǔn)確可靠、重復(fù)性好且平衡時間短。
權(quán)利要求1.室內(nèi)水分蒸發(fā)量的測定裝置，其特征在于:它包括計(jì)算機(jī)、探頭、電纜線；探頭由電纜線連接到計(jì)算機(jī)上，它還包括與探頭連接的探桿，探桿與三腳架連接。
2.如權(quán)利要求1所述的室內(nèi)水分蒸發(fā)量的測定裝置，其特征在于:所說的探頭由風(fēng)速風(fēng)向傳感器、溫濕度傳感器組成，風(fēng)速風(fēng)向傳感器和溫濕度傳感器膠合在一起，風(fēng)速風(fēng)向傳感器和溫濕度傳感器的輸出端即是探頭的輸出端。
3.如權(quán)利要求1所述的室內(nèi)水分蒸發(fā)量的測定裝置，其特征在于:所說的探桿由橫向探桿和縱向探桿組成，橫向探桿與縱向探桿由彎頭連接，縱向探桿由套管緊鎖在三腳架上，縱向探桿上刻有刻度，縱向探桿觸地端呈圓錐形狀。
專利摘要本實(shí)用新型是一種室內(nèi)水分蒸發(fā)量的測定裝置，它由計(jì)算機(jī)、探頭、電纜線和探桿組成。探頭由風(fēng)速風(fēng)向傳感器、溫濕度傳感器組成，風(fēng)速風(fēng)向傳感器和溫濕度傳感器膠合在一起，且螺合在探桿前端，風(fēng)速風(fēng)向傳感器和溫濕度傳感器的信號輸出端經(jīng)電纜線與計(jì)算機(jī)連接。使用時將探桿末端插在發(fā)酵堆體上。本實(shí)用新型的測定過程方便準(zhǔn)確，可及時獲取數(shù)據(jù)信息，不影響物料發(fā)酵。本裝置除用于好氧發(fā)酵廠的水分蒸發(fā)量測定外，對食品蒸煮車間等存在同類蒸發(fā)現(xiàn)象的工廠也同樣適用。此外還具有抗腐蝕、抗老化、耐酸堿、經(jīng)久耐用等特點(diǎn)。
文檔編號G01N33/00GK202974978SQ201220556569
公開日2013年6月5日 申請日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
發(fā)明者高定, 蔡璐, 陳同斌, 鄭國砥, 劉洪濤 申請人:中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所