一種全自動(dòng)蒸發(fā)降水計(jì)量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種全自動(dòng)蒸發(fā)降水計(jì)量裝置，包括水循環(huán)裝置、自動(dòng)控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)，水循環(huán)裝置包括補(bǔ)水筒、平衡杯、降水緩沖筒和降水計(jì)量筒，補(bǔ)水筒頂部設(shè)有通氣兩位三通電磁閥、負(fù)壓傳感器和電子式浮球開關(guān)，通氣兩位三通電磁閥上連接有通氣管、排氣管和進(jìn)氣管，補(bǔ)水筒通過第一連接管和通水兩位三通電磁閥與平衡杯相連通，平衡杯通過第二連接管與待測(cè)蒸發(fā)裝置相連通，平衡杯底部連接有溢流管；降水緩沖筒底部連接有第一排水管，第一排水管上連接有常開型兩位兩通電磁閥；降水計(jì)量筒底部連接有第二排水管和正壓傳感器，第二排水管上連接有常閉型兩位兩通電磁閥。本發(fā)明操作便捷，蒸發(fā)與降水計(jì)量誤差小、效率高。
【專利說明】一種全自動(dòng)蒸發(fā)降水計(jì)量裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水科學(xué)與水資源工程【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種全自動(dòng)蒸發(fā)降水計(jì)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、水利、農(nóng)業(yè)等科研院校和生產(chǎn)部門，長期以來應(yīng)用以法國物理學(xué)家Mariotte命名的馬氏瓶作為計(jì)量蒸發(fā)量的裝置。這種裝置以水的聯(lián)通平衡為基礎(chǔ)，通過人工定時(shí)測(cè)量馬氏瓶中水柱下降的高度差來計(jì)量蒸發(fā)量，在計(jì)量工作量不大的情況下，比如不超過10位數(shù)，由于這種裝置制作簡單，且可對(duì)控制對(duì)象實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)水，因而在實(shí)踐中得到了普遍應(yīng)用。但當(dāng)被控對(duì)象達(dá)10位數(shù)以上甚至百位數(shù)以上時(shí)，由于人工計(jì)數(shù)、人工向馬氏瓶中加水的繁雜工作量，以及整個(gè)計(jì)量工作花費(fèi)時(shí)間之長，就使這種計(jì)量裝置的應(yīng)用不可能了。為了充分利用馬氏瓶計(jì)量裝置的優(yōu)點(diǎn)，而又能使應(yīng)用于被控對(duì)象達(dá)百位數(shù)以上，測(cè)試過程的用于被控對(duì)象的自動(dòng)化，就成了必然的選擇。在直接降水計(jì)量或者是降水滯后的計(jì)量中，目前多用量杯或翻斗計(jì)量裝置，上述裝置當(dāng)被控對(duì)象達(dá)百位數(shù)以上時(shí)是根本無法使用的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種全自動(dòng)蒸發(fā)降水計(jì)量裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)新穎合理，實(shí)現(xiàn)方便，使用操作便捷，蒸發(fā)與降水計(jì)量誤差小、效率高，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種全自動(dòng)蒸發(fā)降水計(jì)量裝置，其特征在于:包括水循環(huán)裝置、自動(dòng)控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和與自動(dòng)控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相接的數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)，所述水循環(huán)裝置包括從上到下依次間隔設(shè)置的第一支架、第二支架和第三支架，所述第一支架上設(shè)置有補(bǔ)水筒和平衡杯，所述補(bǔ)水筒的頂部設(shè)置有通氣兩位三通電磁閥、用于對(duì)補(bǔ)水筒內(nèi)的負(fù)壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的負(fù)壓傳感器和用于對(duì)補(bǔ)水筒內(nèi)的液位進(jìn)行控制的電子式浮球開關(guān)，所述負(fù)壓傳感器和電子式浮球開關(guān)均伸入了補(bǔ)水筒內(nèi)部，所述通氣兩位三通電磁閥的第一接口上連接有設(shè)置在補(bǔ)水筒外部的通氣管，所述通氣兩位三通電磁閥的第二接口上連接有伸入了補(bǔ)水筒內(nèi)部的排氣管，所述通氣兩位三通電磁閥的第三接口上連接有伸入了補(bǔ)水筒內(nèi)部的進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管伸入補(bǔ)水筒內(nèi)的長度大于排氣管伸入補(bǔ)水筒內(nèi)的長度，所述補(bǔ)水筒的下部通過第一連接管和通水兩位三通電磁閥與平衡杯的下部相連通，所述通水兩位三通電磁閥的第一接口上連接有與外部水源連接的進(jìn)水管，所述通水兩位三通電磁閥的第二接口與位于補(bǔ)水筒與通水兩位三通電磁閥之間的一段第一連接管連接，所述通水兩位三通電磁閥的第二接口與位于通水兩位三通電磁閥與平衡杯之間的一段第一連接管連接，所述平衡杯的下部通過第二連接管與待測(cè)蒸發(fā)裝置相連通，所述平衡杯的底部連接有伸入平衡杯內(nèi)部且伸入平衡杯內(nèi)部的長度可調(diào)的溢流管；所述第二支架上設(shè)置有位于溢流管正下方的降水緩沖筒，所述降水緩沖筒的底部連接有第一排水管，所述第一排水管上連接有常開型兩位兩通電磁閥；所述第三支架上設(shè)置有位于降水緩沖筒正下方的降水計(jì)量筒，所述降水計(jì)量筒的底部連接有第二排水管和用于對(duì)降水計(jì)量筒內(nèi)的正壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的正壓傳感器，所述第二排水管上連接有常閉型兩位兩通電磁閥，所述正壓傳感器伸入了降水計(jì)量筒內(nèi)部；所述通氣兩位三通電磁閥、負(fù)壓傳感器、電子式浮球開關(guān)、通水兩位三通電磁閥、常開型兩位兩通電磁閥、正壓傳感器和常閉型兩位兩通電磁閥均與自動(dòng)控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相接。
[0005]上述的一種全自動(dòng)蒸發(fā)降水計(jì)量裝置，其特征在于:所述自動(dòng)控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括雙回路數(shù)字顯示控制儀和與雙回路數(shù)字顯示控制儀的通信接口相接的電磁閥控制器，所述數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)與雙回路數(shù)字顯示控制儀的通信接口相接，所述負(fù)壓傳感器、電子式浮球開關(guān)和正壓傳感器均與雙回路數(shù)字顯示控制儀的輸入接口相接，所述通氣兩位三通電磁閥、通水兩位三通電磁閥、常開型兩位兩通電磁閥和常閉型兩位兩通電磁閥均與電磁閥控制器的輸出端相接。
[0006]上述的一種全自動(dòng)蒸發(fā)降水計(jì)量裝置，其特征在于:所述雙回路數(shù)字顯示控制儀為NHR-5200系列雙回路數(shù)字顯示控制儀，所述電磁閥控制器與所述NHR-5200系列雙回路數(shù)字顯示控制儀的RS-232通信接口相接，所述數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)與所述NHR-5200系列雙回路數(shù)字顯示控制儀的RS-485通信接口相接。
[0007]上述的一種全自動(dòng)蒸發(fā)降水計(jì)量裝置，其特征在于:所述電磁閥控制器包括微控制器模塊和與微控制器模塊相接的RS-232通信電路模塊，所述微控制器模塊的輸入端接有按鍵操作電路模塊，所述微控制器模塊的輸出端接有電磁閥驅(qū)動(dòng)電路模塊和電磁閥工作狀態(tài)指示燈，所述通氣兩位三通電磁閥、通水兩位三通電磁閥、常開型兩位兩通電磁閥和常閉型兩位兩通電磁閥均與電磁閥驅(qū)動(dòng)電路模塊的輸出端相接。
[0008]上述的一種全自動(dòng)蒸發(fā)降水計(jì)量裝置，其特征在于:所述平衡杯的底部中間位置處設(shè)置有螺紋孔，所述溢流管的中部設(shè)置有外螺紋且螺紋連接在所述螺紋孔內(nèi)，位于所述螺紋孔上部和下部的溢流管上均螺紋連接有鎖緊螺母。
[0009]上述的一種全自動(dòng)蒸發(fā)降水計(jì)量裝置，其特征在于:所述溢流管的下部連接有調(diào)節(jié)盤。
[0010]上述的一種全自動(dòng)蒸發(fā)降水計(jì)量裝置，其特征在于:所述補(bǔ)水筒、平衡杯、降水緩沖筒和降水計(jì)量筒均由有機(jī)玻璃制成。
[0011]上述的一種全自動(dòng)蒸發(fā)降水計(jì)量裝置，其特征在于:所述通氣管、排氣管、進(jìn)氣管、溢流管、第一排水管和第二排水管均由有機(jī)玻璃制成，所述通氣管的管徑、排氣管的管徑、進(jìn)氣管的管徑、溢流管的管徑、第一排水管的管徑和第二排水管的管徑均為IOmm?15_。
[0012]上述的一種全自動(dòng)蒸發(fā)降水計(jì)量裝置，其特征在于:所述第一連接管和第二連接管均為鋁塑管或熱熔管。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)計(jì)新穎合理，實(shí)現(xiàn)方便。
[0015]2、本發(fā)明的自動(dòng)化程度高，能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)向待測(cè)蒸發(fā)裝置補(bǔ)水，并能夠自動(dòng)、高效、精確地完成蒸發(fā)量與降水量或灌溉量的計(jì)量，使用操作便捷，且計(jì)量誤差小。
[0016]3、本發(fā)明將蒸發(fā)量的計(jì)量與降水或灌溉量的計(jì)量融為了一體，集成度高，是一個(gè)安全可靠的全自動(dòng)化的蒸發(fā)與降水計(jì)量裝置，將在很大程度上改善當(dāng)前蒸發(fā)與降水的計(jì)量工作。
[0017]4、本發(fā)明的實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。
[0018]綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)新穎合理，實(shí)現(xiàn)方便，使用操作便捷，蒸發(fā)與降水計(jì)量誤差小、效率高，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。
[0019]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為本發(fā)明自動(dòng)控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與其他各部分連接的電路原理框圖。
[0022]附圖標(biāo)記說明 :
[0023]1 一補(bǔ)水筒；2—平衡杯；3—進(jìn)氣管；
[0024]4一排氣管；5—電子式浮球開關(guān)； 6—負(fù)壓傳感器；
[0025]7一通氣管；8—通氣兩位三通電磁閥；
[0026]9一自動(dòng)控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；9-1 一雙回路數(shù)字顯示控制儀；
[0027]9-2 —電磁閥控制器； 9-3—微控制器模塊；
[0028]9-4—RS-232通信電路模塊；9_5—按鍵操作電路模塊；
[0029]9-6—電磁閥驅(qū)動(dòng)電路模塊；9-7—電磁閥工作狀態(tài)指示燈；
[0030]10—數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)；11 一溢流管；12—待測(cè)蒸發(fā)裝置；
[0031]13—鎖緊螺母；14 一外螺紋；15—調(diào)節(jié)盤；
[0032]16—第一支架；17—第二支架;
[0033]18一通水兩位二通電磁閥；19一進(jìn)水管；
[0034]20—降水緩沖筒；21—常開型兩位兩通電磁閥；
[0035]22—第三支架；23—第一排水管；24—降水計(jì)量筒；
[0036]25一正壓傳感器；26—常閉型兩位兩通電磁閥；
[0037]27—第一連接管；28—第二連接管；29—第二排水管。
【具體實(shí)施方式】
[0038]如圖1所示，本發(fā)明包括水循環(huán)裝置、自動(dòng)控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)9和與自動(dòng)控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)9相接的數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)10，所述水循環(huán)裝置包括從上到下依次間隔設(shè)置的第一支架16、第二支架17和第三支架22，所述第一支架16上設(shè)置有補(bǔ)水筒I和平衡杯2，所述補(bǔ)水筒I的頂部設(shè)置有通氣兩位三通電磁閥8、用于對(duì)補(bǔ)水筒I內(nèi)的負(fù)壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的負(fù)壓傳感器6和用于對(duì)補(bǔ)水筒I內(nèi)的液位進(jìn)行控制的電子式浮球開關(guān)5，所述負(fù)壓傳感器6和電子式浮球開關(guān)5均伸入了補(bǔ)水筒I內(nèi)部，所述通氣兩位三通電磁閥8的第一接口上連接有設(shè)置在補(bǔ)水筒I外部的通氣管7，所述通氣兩位三通電磁閥8的第二接口上連接有伸入了補(bǔ)水筒I內(nèi)部的排氣管4，所述通氣兩位三通電磁閥8的第三接口上連接有伸入了補(bǔ)水筒I內(nèi)部的進(jìn)氣管3，所述進(jìn)氣管3伸入補(bǔ)水筒I內(nèi)的長度大于排氣管4伸入補(bǔ)水筒I內(nèi)的長度，所述補(bǔ)水筒I的下部通過第一連接管27和通水兩位三通電磁閥18與平衡杯2的下部相連通，所述通水兩位三通電磁閥18的第一接口上連接有與外部水源連接的進(jìn)水管19，所述通水兩位三通電磁閥18的第二接口與位于補(bǔ)水筒I與通水兩位三通電磁閥18之間的一段第一連接管27連接，所述通水兩位三通電磁閥18的第二接口與位于通水兩位三通電磁閥18與平衡杯2之間的一段第一連接管27連接，所述平衡杯2的下部通過第二連接管28與待測(cè)蒸發(fā)裝置12相連通，所述平衡杯2的底部連接有伸入平衡杯2內(nèi)部且伸入平衡杯2內(nèi)部的長度可調(diào)的溢流管11 ;所述第二支架17上設(shè)置有位于溢流管11正下方的降水緩沖筒20，所述降水緩沖筒20的底部連接有第一排水管23，所述第一排水管23上連接有常開型兩位兩通電磁閥21 ;所述第三支架22上設(shè)置有位于降水緩沖筒20正下方的降水計(jì)量筒24，所述降水計(jì)量筒24的底部連接有第二排水管29和用于對(duì)降水計(jì)量筒24內(nèi)的正壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的正壓傳感器25，所述第二排水管29上連接有常閉型兩位兩通電磁閥26，所述正壓傳感器25伸入了降水計(jì)量筒24內(nèi)部；所述通氣兩位三通電磁閥8、負(fù)壓傳感器6、電子式浮球開關(guān)5、通水兩位三通電磁閥18、常開型兩位兩通電磁閥21、正壓傳感器25和常閉型兩位兩通電磁閥26均與自動(dòng)控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)9相接。
[0039]結(jié)合圖2，本實(shí)施例中，所述自動(dòng)控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)9包括雙回路數(shù)字顯示控制儀9-1和與雙回路數(shù)字顯示控制儀9-1的通信接口相接的電磁閥控制器9-2，所述數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)10與雙回路數(shù)字顯示控制儀9-1的通信接口相接，所述負(fù)壓傳感器6、電子式浮球開關(guān)5和正壓傳感器25均與雙回路數(shù)字顯示控制儀9-1的輸入接口相接，所述通氣兩位三通電磁閥8、通水兩位三通電磁閥18、常開型兩位兩通電磁閥21和常閉型兩位兩通電磁閥26均與電磁閥控制器9-2的輸出端相接。具體地，所述雙回路數(shù)字顯示控制儀9-1為NHR-5200系列雙回路數(shù)字顯示控制儀，所述電磁閥控制器9-2與所述NHR-5200系列雙回路數(shù)字顯示控制儀的RS-232通信接口相接，所述數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)10與所述NHR-5200系列雙回路數(shù)字顯示控制儀的RS-485通信接口相接。所述電磁閥控制器9-2包括微控制器模塊9-3和與微控制器模塊9-3相接的RS-232通信電路模塊9-4，所述微控制器模塊9_3的輸入端接有按鍵操作電路模塊9-5,所述微控制器模塊9-3的輸出端接有電磁閥驅(qū)動(dòng)電路模塊9-6和電磁閥工作狀態(tài)指示燈9-7，所述通氣兩位三通電磁閥8、通水兩位三通電磁閥18、常開型兩位兩通電磁閥21和常閉型兩位兩通電磁閥26均與電磁閥驅(qū)動(dòng)電路模塊9-6的輸出端相接。
[0040]如圖1所示，本實(shí)施例中，所述平衡杯2的底部中間位置處設(shè)置有螺紋孔，所述溢流管11的中部設(shè)置有外螺紋14且螺紋連接在所述螺紋孔內(nèi)，位于所述螺紋孔上部和下部的溢流管11上均螺紋連接有鎖緊螺母13。所述溢流管11的下部連接有調(diào)節(jié)盤15。具體實(shí)施，所述調(diào)節(jié)盤15也由有機(jī)玻璃制成，手握調(diào)節(jié)盤15旋轉(zhuǎn)溢流管11，能夠方便地調(diào)節(jié)溢流管11伸入平衡杯2內(nèi)部的長度，從而達(dá)到補(bǔ)水筒7能夠?yàn)榇郎y(cè)蒸發(fā)裝置12補(bǔ)水的目的。[0041 ] 本實(shí)施例中，所述補(bǔ)水筒1、平衡杯2、降水緩沖筒20和降水計(jì)量筒24均由有機(jī)玻璃制成。所述通氣管7、排氣管4、進(jìn)氣管3、溢流管11、第一排水管23和第二排水管29均由有機(jī)玻璃制成，所述通氣管7的管徑、排氣管4的管徑、進(jìn)氣管3的管徑、溢流管11的管徑、第一排水管23的管徑和第二排水管29的管徑均為IOmm?15mm。所述第一連接管27和第二連接管28均為鋁塑管或熱熔管。
[0042]具體實(shí)施時(shí)，所述第一支架16、第二支架17和第三支架22均由有機(jī)玻璃制成，第一支架16固定在墻壁上。所述負(fù)壓傳感器6的量程為-5KP?0ΚΡ，所述正壓傳感器25的量程為OKP?5KP。
[0043]本發(fā)明的工作原理及工作過程是:[0044]1、零狀態(tài):
[0045](I)根據(jù)對(duì)待測(cè)蒸發(fā)裝置12的預(yù)設(shè)，通過第一連接管27和第二連接管28已使待測(cè)蒸發(fā)裝置12的水位與進(jìn)氣管3的下口基本等高齊平；手握調(diào)節(jié)盤15旋轉(zhuǎn)溢流管11，調(diào)節(jié)溢流管11伸入平衡杯2內(nèi)部的長度，以達(dá)到使補(bǔ)水筒7能夠?yàn)榇郎y(cè)蒸發(fā)裝置12補(bǔ)水的目的；
[0046](2)電子式浮球開關(guān)5處于開啟狀態(tài)；
[0047](3)負(fù)壓傳感器6處于零壓狀態(tài)；
[0048](4)通氣兩位三通電磁閥8中第一接口和第二接口相通，第一接口和第三接口隔斷，即通氣管7與排氣管4相通，通氣管7與進(jìn)氣管3隔斷；
[0049](5)通水兩位三通電磁閥18中第一接口和第二接口相通，第二接口和第三接口隔斷，即進(jìn)水管19與補(bǔ)水筒I相通，補(bǔ)水筒I與平衡杯2隔斷；
[0050](6)常開型兩位兩通電磁閥21處于開啟狀態(tài)；
[0051](7)常閉型兩位兩通電磁閥26處于關(guān)閉狀態(tài)；
[0052](8 )正壓傳感器25處于零壓狀態(tài)。
[0053]2、補(bǔ)水的待備狀態(tài):
[0054]外部水源的水通過進(jìn)水管19和位于補(bǔ)水筒I與通水兩位三通電磁閥18之間的一段第一連接管27流入補(bǔ)水筒I內(nèi)，補(bǔ)水筒I中的水位上升，當(dāng)水位上升到觸發(fā)了電子式浮球開關(guān)5時(shí)，電子式浮球開關(guān)5輸出其檢測(cè)到的信號(hào)給雙回路數(shù)字顯示控制儀9-1，雙回路數(shù)字顯示控制儀9-1接收到該信號(hào)并傳輸信號(hào)給電磁閥控制器9-2，電磁閥控制器9-2中的微控制器模塊9-3通過電磁閥驅(qū)動(dòng)電路模塊9-6驅(qū)動(dòng)通氣兩位三通電磁閥8動(dòng)作，使得通氣兩位三通電磁閥8中第一接口和第二接口隔斷，第一接口和第三接口相通，即使得通氣管7與排氣管4隔斷，通氣管7與進(jìn)氣管3相通；同時(shí)，微控制器模塊9-3通過電磁閥驅(qū)動(dòng)電路模塊9-6驅(qū)動(dòng)通水兩位三通電磁閥18動(dòng)作，使得通水兩位三通電磁閥18中第一接口和第二接口隔斷，第二接口和第三接口相通，即進(jìn)水管19與補(bǔ)水筒I隔斷，補(bǔ)水筒I與平衡杯2相通；微控制器模塊9-3控制電磁閥工作狀態(tài)指示燈9-7指示通氣兩位三通電磁閥8和通水兩位三通電磁閥18的工作狀態(tài)；此時(shí)，補(bǔ)水筒I處于負(fù)壓狀態(tài)，進(jìn)水管19停止向補(bǔ)水筒I供水，補(bǔ)水筒I處于向平衡杯2補(bǔ)水再通過平衡杯2向待測(cè)蒸發(fā)裝置12補(bǔ)水的待備狀態(tài)。
[0055]3、工作狀態(tài)一:待測(cè)蒸發(fā)裝置12由于蒸發(fā)而水位下降；
[0056](I)待測(cè)蒸發(fā)裝置12的水位下降打破了平衡杯2中的水位平衡，于是補(bǔ)水筒I中的水通過第一連接管27流入平衡杯2，平衡杯2中的水再通過第二連接管28流入待測(cè)蒸發(fā)裝置12，向待測(cè)蒸發(fā)裝置12補(bǔ)水，使其達(dá)到零狀態(tài)；
[0057](2)補(bǔ)水筒I中的水位下降，補(bǔ)水筒I中的水脫離開了電子式浮球開關(guān)5，電子式浮球開關(guān)5自動(dòng)變換為零狀態(tài)；
[0058](3)補(bǔ)水筒I流出的水量空間，由通氣管7進(jìn)入的空氣經(jīng)進(jìn)氣管3導(dǎo)入補(bǔ)水筒1，負(fù)壓傳感器6對(duì)由此產(chǎn)生的負(fù)壓值進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)并將所檢測(cè)到的信號(hào)實(shí)時(shí)輸出給雙回路數(shù)字顯示控制儀9-1，雙回路數(shù)字顯示控制儀9-1接收負(fù)壓傳感器6檢測(cè)的負(fù)壓信號(hào)，進(jìn)行顯示并傳輸信號(hào)給數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)10，數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)10根據(jù)一段時(shí)間內(nèi)負(fù)壓值的變化量換算得到補(bǔ)水筒I內(nèi)水位的下降高度，再將補(bǔ)水筒I的橫截面積乘以水位的下降高度得到補(bǔ)水體積，最后將補(bǔ)水體積除以待測(cè)蒸發(fā)裝置12的橫截面積，就計(jì)算得到了待測(cè)蒸發(fā)裝置12內(nèi)蒸發(fā)水的高度，即得到了待測(cè)蒸發(fā)裝置12的蒸發(fā)強(qiáng)度的歷時(shí)值；
[0059](4)雙回路數(shù)字顯示控制儀9-1將負(fù)壓傳感器6檢測(cè)到的負(fù)壓值與預(yù)先設(shè)定的負(fù)壓閾值相比對(duì)，當(dāng)負(fù)壓值等于預(yù)先設(shè)定的負(fù)壓閾值時(shí)，說明補(bǔ)水筒I中的水位下降到了預(yù)設(shè)高度，此時(shí)，雙回路數(shù)字顯示控制儀9-1傳輸信號(hào)給電磁閥控制器9-2，電磁閥控制器9-2中的微控制器模塊9-3通過電磁閥驅(qū)動(dòng)電路模塊9-6驅(qū)動(dòng)通水兩位三通電磁閥18動(dòng)作，使得通水兩位三通電磁閥18中第一接口和第二接口相通，第二接口和第三接口隔斷，即進(jìn)水管19與補(bǔ)水筒I相通，補(bǔ)水筒I與平衡杯2隔斷；同時(shí)，微控制器模塊9-3通過電磁閥驅(qū)動(dòng)電路模塊9-6驅(qū)動(dòng)通氣兩位三通電磁閥8動(dòng)作，使得通氣兩位三通電磁閥8中第一接口和第二接口相通，第一接口和第三接口隔斷，即使得通氣管7與排氣管4相通，通氣管7與進(jìn)氣管3隔斷；微控制器模塊9-3控制電磁閥工作狀態(tài)指示燈9-7指示通氣兩位三通電磁閥8和通水兩位三通電磁閥18的工作狀態(tài)；
[0060](5)外部水源的水通過進(jìn)水管19和位于補(bǔ)水筒I與通水兩位三通電磁閥18之間的一段第一連接管27流入補(bǔ)水筒I內(nèi)，補(bǔ)水筒I中的水位上升，當(dāng)水位上升到觸發(fā)了電子式浮球開關(guān)5時(shí)，補(bǔ)水筒I再次處于向平衡杯2補(bǔ)水再通過平衡杯2向待測(cè)蒸發(fā)裝置12補(bǔ)水的待備狀態(tài)。
[0061]當(dāng)待測(cè)蒸發(fā)裝置12內(nèi)的水位再次下降時(shí)，將再次重復(fù)上述過程，于是就實(shí)現(xiàn)了對(duì)待測(cè)蒸發(fā)裝置12水位下降的連續(xù)自動(dòng)補(bǔ)水。
[0062]4、工作狀態(tài)二:待測(cè)蒸發(fā)裝置12由于降水或灌溉而水位升高；
[0063](I)當(dāng)測(cè)蒸發(fā)裝置12的水位升高時(shí)，測(cè)蒸發(fā)裝置12與平衡杯2間形成一定水力坡度使水流向平衡杯2，再通過溢流管11流出至降水緩沖筒20，由于常開型兩位兩通電磁閥21處于開啟狀態(tài)，因此流入的水繼續(xù)通過第一排水管23流入降水計(jì)量筒24 ；
[0064](2)由于常閉型兩位兩通電磁閥26處于關(guān)閉狀態(tài)，因此流入降水計(jì)量筒24中的水將在降水計(jì)量筒24內(nèi)積蓄高度，正壓傳感器25對(duì)由此產(chǎn)生的正壓值進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)并將所檢測(cè)到的信號(hào)實(shí)時(shí)輸出給雙回路數(shù)字顯示控制儀9-1，雙回路數(shù)字顯示控制儀9-1接收正壓傳感器25檢測(cè)的正壓信號(hào)，進(jìn)行顯示并將正壓傳感器25檢測(cè)到的正壓值與預(yù)先設(shè)定的正壓閾值相比對(duì)，當(dāng)正壓值等于預(yù)先設(shè)定的正壓閾值時(shí)，說明降水計(jì)量筒24中的水位上升到了預(yù)設(shè)高度，雙回路數(shù)字顯示控制儀9-1將降水計(jì)量筒24中水位上升的高度值傳輸給數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)10 ;同時(shí)，雙回路數(shù)字顯示控制儀9-1傳輸信號(hào)給電磁閥控制器9-2，電磁閥控制器9-2中的微控制器模塊9-3通過電磁閥驅(qū)動(dòng)電路模塊9-6驅(qū)動(dòng)常開型兩位兩通電磁閥21動(dòng)作，使常開型兩位兩通電磁閥21關(guān)閉，由溢流管11流出的水量暫時(shí)儲(chǔ)存在降水緩沖筒中；同時(shí)，微控制器模塊9-3通過電磁閥驅(qū)動(dòng)電路模塊9-6驅(qū)動(dòng)常閉型兩位兩通電磁閥26動(dòng)作，使常閉型兩位兩通電磁閥26打開，降水計(jì)量筒24內(nèi)的水經(jīng)第二排水管29排出；
[0065](3)當(dāng)正壓傳感器25檢測(cè)的正壓信號(hào)為零時(shí)，說明降水計(jì)量筒24內(nèi)的水量已排完，此時(shí)，微控制器模塊9-3通過電磁閥驅(qū)動(dòng)電路模塊9-6驅(qū)動(dòng)常閉型兩位兩通電磁閥26動(dòng)作，使常閉型兩位兩通電磁閥26關(guān)閉，同時(shí)，微控制器模塊9-3通過電磁閥驅(qū)動(dòng)電路模塊9-6驅(qū)動(dòng)常開型兩位兩通電磁閥21動(dòng)作，使常開型兩位兩通電磁閥21打開，再次重復(fù)上述過程；數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)10根據(jù)雙回路數(shù)字顯示控制儀9-1傳輸給其的降水計(jì)量筒24中水位上升的高度值就能夠計(jì)量得到降水或灌溉的水量。[0066]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種全自動(dòng)蒸發(fā)降水計(jì)量裝置，其特征在于:包括水循環(huán)裝置、自動(dòng)控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(9)和與自動(dòng)控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(9)相接的數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)(10)，所述水循環(huán)裝置包括從上到下依次間隔設(shè)置的第一支架(16)、第二支架(17)和第三支架(22)，所述第一支架(16 )上設(shè)置有補(bǔ)水筒(1)和平衡杯(2 )，所述補(bǔ)水筒(I)的頂部設(shè)置有通氣兩位三通電磁閥(8)、用于對(duì)補(bǔ)水筒(I)內(nèi)的負(fù)壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的負(fù)壓傳感器(6)和用于對(duì)補(bǔ)水筒1I)內(nèi)的液位進(jìn)行控制的電子式浮球開關(guān)(5)，所述負(fù)壓傳感器(6)和電子式浮球開關(guān)(5)均伸入了補(bǔ)水筒(I)內(nèi)部，所述通氣兩位三通電磁閥(8 )的第一接口上連接有設(shè)置在補(bǔ)水筒(1)外部的通氣管(7)，所述通氣兩位三通電磁閥(8)的第二接口上連接有伸入了補(bǔ)水筒(1)內(nèi)部的排氣管(4)，所述通氣兩位三通電磁閥(8)的第三接口上連接有伸入了補(bǔ)水筒(1)內(nèi)部的進(jìn)氣管(3)，所述進(jìn)氣管(3)伸入補(bǔ)水筒(1)內(nèi)的長度大于排氣管(4)伸入補(bǔ)水筒(1)內(nèi)的長度，所述補(bǔ)水筒(I)的下部通過第一連接管(27)和通水兩位三通電磁閥(18)與平衡杯(2)的下部相連通，所述通水兩位三通電磁閥(18)的第一接口上連接有與外部水源連接的進(jìn)水管(19)，所述通水兩位三通電磁閥(18)的第二接口與位于補(bǔ)水筒(1)與通水兩位三通電磁閥(18)之間的一段第一連接管(27)連接，所述通水兩位三通電磁閥(18)的第二接口與位于通水兩位三通電磁閥(18 )與平衡杯(2 )之間的一段第一連接管(27 )連接，所述平衡杯(2 )的下部通過第二連接管(28 )與待測(cè)蒸發(fā)裝置(12 )相連通，所述平衡杯(2 )的底部連接有伸入平衡杯(2)內(nèi)部且伸入平衡杯(2)內(nèi)部的長度可調(diào)的溢流管(11);所述第二支架(17)上設(shè)置有位于溢流管(11)正下方的降水緩沖筒(20)，所述降水緩沖筒(20)的底部連接有第一排水管(23)，所述第一排水管(23)上連接有常開型兩位兩通電磁閥(21);所述第三支架(22)上設(shè)置有位于降水緩沖筒(20)正下方的降水計(jì)量筒(24)，所述降水計(jì)量筒(24)的底部連接有第二排水管(29)和用于對(duì)降水計(jì)量筒(24)內(nèi)的正壓進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的正壓傳感器(25 )，所述第二排水管(29 )上連接有常閉型兩位兩通電磁閥(26 )，所述正壓傳感器(25)伸入了降水計(jì)量筒(24)內(nèi)部；所述通氣兩位三通電磁閥(8)、負(fù)壓傳感器(6)、電子式浮球開關(guān)(5)、通水兩位三通電磁閥(18)、常開型兩位兩通電磁閥(21)、正壓傳感器(25)和常閉型兩位兩通電磁閥(26)均與自動(dòng)控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(9)相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種全自動(dòng)蒸發(fā)降水計(jì)量裝置，其特征在于:所述自動(dòng)控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(9)包括雙回路數(shù)字顯示控制儀(9-1)和與雙回路數(shù)字顯示控制儀(9-1)的通信接口相接的電磁閥控制器(9-2)，所述數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)(10)與雙回路數(shù)字顯示控制儀(9-1)的通信接口相接，所述負(fù)壓傳感器(6)、電子式浮球開關(guān)(5)和正壓傳感器(25)均與雙回路數(shù)字顯示控制儀(9-1)的輸入接口相接，所述通氣兩位三通電磁閥(8)、通水兩位三通電磁閥(18)、常開型兩位兩通電磁閥(21)和常閉型兩位兩通電磁閥(26)均與電磁閥控制器(9-2)的輸出端相接。
3.按照權(quán)利要求2所述的一種全自動(dòng)蒸發(fā)降水計(jì)量裝置，其特征在于:所述雙回路數(shù)字顯示控制儀(9-1)為NHR-5200系列雙回路數(shù)字顯示控制儀，所述電磁閥控制器(9_2)與所述NHR-5200系列雙回路數(shù)字顯示控制儀的RS-232通信接口相接，所述數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)(10)與所述NHR-5200系列雙回路數(shù)字顯示控制儀的RS-485通信接口相接。
4.按照權(quán)利要求3所述的一種全自動(dòng)蒸發(fā)降水計(jì)量裝置，其特征在于:所述電磁閥控制器(9-2 )包括微控制器模塊(9-3 )和與微控制器模塊(9-3 )相接的RS-232通信電路模塊(9-4)，所述微控制器模塊(9-3)的輸入端接有按鍵操作電路模塊(9-5)，所述微控制器模塊(9-3)的輸出端接有電磁閥驅(qū)動(dòng)電路模塊(9-6)和電磁閥工作狀態(tài)指示燈(9-7)，所述通氣兩位三通電磁閥(8 )、通水兩位三通電磁閥(18 )、常開型兩位兩通電磁閥(21)和常閉型兩位兩通電磁閥(26)均與電磁閥驅(qū)動(dòng)電路模塊(9-6)的輸出端相接。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種全自動(dòng)蒸發(fā)降水計(jì)量裝置，其特征在于:所述平衡杯(2)的底部中間位置處設(shè)置有螺紋孔，所述溢流管(11)的中部設(shè)置有外螺紋(14)且螺紋連接在所述螺紋孔內(nèi)，位于所述螺紋孔上部和下部的溢流管(11)上均螺紋連接有鎖緊螺母(13)。
6.按照權(quán)利要求5所述的一種全自動(dòng)蒸發(fā)降水計(jì)量裝置，其特征在于:所述溢流管(11)的下部連接有調(diào)節(jié)盤(15)。
7.按照權(quán)利要求1所述的一種全自動(dòng)蒸發(fā)降水計(jì)量裝置，其特征在于:所述補(bǔ)水筒(I)、平衡杯(2)、降水緩沖筒(20)和降水計(jì)量筒(24)均由有機(jī)玻璃制成。
8.按照權(quán)利要求1所述的一種全自動(dòng)蒸發(fā)降水計(jì)量裝置，其特征在于:所述通氣管(7)、排氣管(4)、進(jìn)氣管(3)、溢流管(11)、第一排水管(23)和第二排水管(29)均由有機(jī)玻璃制成，所述通氣管(7)的管徑、排氣管(4)的管徑、進(jìn)氣管(3)的管徑、溢流管(11)的管徑、第一排水管(23)的管徑和第二排水管(29)的管徑均為IOmm~15mm。
9.按照權(quán)利要求1所述的一種全自動(dòng)蒸發(fā)降水計(jì)量裝置，其特征在于:所述第一連接管(27)和第二連接管( 28)均為鋁塑管或熱熔管。
【文檔編號(hào)】G01F22/02GK103743451SQ201410042751
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月29日
【發(fā)明者】申圓圓, 李俊亭, 王文科, 鄧紅章, 王周峰 申請(qǐng)人:長安大學(xué)