基于稱重法的蒸發(fā)測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種用于測(cè)量水面蒸發(fā)量的裝置，具體的說(shuō)，是設(shè)及一種基于稱重法 的蒸發(fā)測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在水文氣象監(jiān)測(cè)中，水面蒸發(fā)是一個(gè)重要參數(shù)。現(xiàn)有技術(shù)中，蒸發(fā)器主要是通過(guò)高 精度的長(zhǎng)度測(cè)量工具(游標(biāo)卡尺等)對(duì)水面的降落差值進(jìn)行測(cè)量，運(yùn)樣存在的問(wèn)題是測(cè)量偶 然誤差較大；雖然長(zhǎng)度測(cè)量工具的精度很高，但是水面沒(méi)有固定形狀、容易變形，測(cè)量時(shí)難 W把握測(cè)針是否是剛好接觸水面，因此精度難W達(dá)到《水面蒸發(fā)觀測(cè)規(guī)范》的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供了一種實(shí)現(xiàn)方便、測(cè)量精度高的基于稱重 法的蒸發(fā)測(cè)試方法。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案：
[0005] -種基于稱重法的蒸發(fā)測(cè)試方法，包括W下步驟：
[0006] (1)稱取蒸發(fā)皿的原始重量Gi的步驟;稱取雨量計(jì)的原始重量Gf的步驟；
[0007] (2)經(jīng)過(guò)時(shí)間T后，稱取蒸發(fā)皿的實(shí)時(shí)重量G2的步驟;經(jīng)過(guò)時(shí)間T后，稱取雨量計(jì)的 實(shí)時(shí)重量G2'的步驟，其中，T為大于0的測(cè)量周期；
[0008] (3)根據(jù)下列公式(1)和公式(2)，得到蒸發(fā)量：
[00W式中，X表示蒸發(fā)量，Y表示降雨量，P為水的密度，S為蒸發(fā)皿的蒸發(fā)面積，S'為雨量 計(jì)承水器口的面積，其中，S為蒸發(fā)皿的蒸發(fā)面積，S'為雨量計(jì)承水器口的面積根據(jù)不同規(guī) 格的蒸發(fā)器和雨量計(jì)而不同。
[0012] 進(jìn)一步的，所述步驟（1)和步驟(2)中稱取重量的實(shí)現(xiàn)方式如下:通過(guò)壓力傳感器 實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸發(fā)皿、雨量計(jì)的壓力信號(hào)采集，根據(jù)壓力變化，壓力傳感器產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的電壓、電流 或電阻信號(hào)，根據(jù)信號(hào)變化達(dá)到稱重的目的。
[0013] 進(jìn)一步的，所述步驟（1)和步驟(2)中稱取重量通過(guò)稱重系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述稱重系統(tǒng) 包括有砰和砰盤。
[0014] 進(jìn)一步的，所述步驟(1)和步驟(2)中稱取的重量數(shù)據(jù)信息通過(guò)無(wú)線傳輸方式發(fā)送 至后臺(tái)控制中屯、，后臺(tái)控制中屯、根據(jù)接收到的重量數(shù)據(jù)信息計(jì)算得到蒸發(fā)量信息。
[0015] 進(jìn)一步的，在稱取原始重量數(shù)據(jù)后的時(shí)間T內(nèi)，蒸發(fā)皿和雨量計(jì)不進(jìn)行稱重。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
[0017] 本發(fā)明采用稱重法實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸發(fā)量和降雨量的測(cè)量，然后根據(jù)測(cè)量得到的降雨量和 蒸發(fā)皿前后重量差得到最終的蒸發(fā)量。相較于傳統(tǒng)的蒸發(fā)測(cè)試方法而言，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、 具有更高的精度。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。本發(fā)明的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí) 施例。
[0019] 傳統(tǒng)的蒸發(fā)測(cè)量采用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量，具體的方式是，通過(guò)游標(biāo)卡尺對(duì)蒸發(fā)皿 內(nèi)水面的落差進(jìn)行測(cè)量，然后根據(jù)水面的落差結(jié)合體積算法，計(jì)算得到蒸發(fā)皿內(nèi)水分的蒸 發(fā)量，雖然操作簡(jiǎn)單，但是，測(cè)量精度低。
[0020] 實(shí)施例1
[0021] 本實(shí)施例提供了一種基于稱重法的蒸發(fā)測(cè)試方法，該測(cè)試方法采用稱重的方式實(shí) 現(xiàn)對(duì)蒸發(fā)量的測(cè)量，通過(guò)蒸發(fā)皿在蒸發(fā)前后的重量變化得到蒸發(fā)量數(shù)據(jù)，避免了采用游標(biāo) 卡尺進(jìn)行測(cè)量所帶來(lái)的測(cè)量精度欠佳的問(wèn)題。該稱重法的實(shí)現(xiàn)原理如下公式所示：
[0024] 式中，X表示蒸發(fā)量，Y表示降雨量，P為水的密度，S為蒸發(fā)皿的蒸發(fā)面積，S'為雨量 計(jì)承水器口的面積。因?yàn)檎舭l(fā)站基本設(shè)置在戶外，故自然降雨會(huì)對(duì)蒸發(fā)站的實(shí)際測(cè)量帶來(lái) 影響，此時(shí)，對(duì)降雨量的測(cè)量則是必不可少的。根據(jù)式（1)可知，蒸發(fā)量為蒸發(fā)皿蒸發(fā)前后 (一個(gè)測(cè)量周期）的重量差和降雨量的結(jié)合，同時(shí)，根據(jù)式(2)可知，降雨量為雨量計(jì)蒸發(fā)前 后(一個(gè)測(cè)量周期）的重量差。
[0025] 根據(jù)上述原理，本方法的具體步驟如下：
[0026] (1)稱取蒸發(fā)皿的原始重量Gi的步驟;稱取雨量計(jì)的原始重量Gf的步驟；
[0027] (2)經(jīng)過(guò)時(shí)間T后，稱取蒸發(fā)皿的實(shí)時(shí)重量G2的步驟;經(jīng)過(guò)時(shí)間T后，稱取雨量計(jì)的 實(shí)時(shí)重量G2'的步驟，其中，T為大于0的測(cè)量周期；
[0028] (3)根據(jù)下列公式(1)和公式(2)，得到蒸發(fā)量：
[0031] 蒸發(fā)器和雨量計(jì)的稱重采用稱重系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，稱重系統(tǒng)包括有砰和砰盤，本實(shí)施例 中，砰采用壓力傳感器實(shí)現(xiàn)稱量，具體的說(shuō)，通過(guò)壓力傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸發(fā)皿、雨量計(jì)的壓力 信號(hào)采集，根據(jù)壓力變化，壓力傳感器產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的電壓、電流或電阻信號(hào)，根據(jù)信號(hào)變化達(dá) 到稱重的目的。
[0032] 稱重系統(tǒng)的【具體實(shí)施方式】如下：當(dāng)雨量計(jì)或蒸發(fā)器(蒸發(fā)皿)被放置在砰盤上時(shí)， 雨量計(jì)或蒸發(fā)器(蒸發(fā)皿)應(yīng)當(dāng)僅受重力，而不再受到外力，使其保持自由狀態(tài)進(jìn)行稱重。雨 量計(jì)或蒸發(fā)器(蒸發(fā)皿)脫離砰，即不稱重的時(shí)候，為非測(cè)量狀態(tài)，在雨量計(jì)或蒸發(fā)器(蒸發(fā) 皿)放置在砰上進(jìn)行稱重時(shí)，為測(cè)量狀態(tài)。砰的稱重精度越高越好，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù) 實(shí)際情況進(jìn)行選擇。
[0033] 本實(shí)施例中，在稱取原始重量數(shù)據(jù)后的時(shí)間T內(nèi)，蒸發(fā)皿和雨量計(jì)不進(jìn)行稱重。其 實(shí)現(xiàn)方式為在需要稱取重量時(shí)，采用動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)將蒸發(fā)皿或雨量計(jì)放置在稱重系統(tǒng)(砰 盤)上，而在蒸發(fā)過(guò)程中，則將蒸發(fā)皿或雨量計(jì)從稱重系統(tǒng)上取下。在另一種實(shí)施方案中，蒸 發(fā)皿和雨量計(jì)可一直放置在稱重系統(tǒng)上進(jìn)行稱重，系統(tǒng)只需截取測(cè)量周期前后端值數(shù)據(jù)， 也可W實(shí)時(shí)測(cè)量在測(cè)量周期內(nèi)蒸發(fā)皿和雨量計(jì)重量的連續(xù)變化的數(shù)據(jù)。
[0034] 本實(shí)施例中，動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由電動(dòng)推桿組成，通過(guò)推桿的伸縮動(dòng)作實(shí)現(xiàn)基于 稱重法的蒸發(fā)測(cè)試方法在豎直或垂直方向上的上下動(dòng)作。進(jìn)一步的，還可設(shè)置有推盤，推盤 安裝在推桿的頂端，推桿有高位和低位兩種位置，當(dāng)處于高位時(shí)雨量計(jì)或蒸發(fā)皿放在推盤 上，當(dāng)處于低位時(shí)雨量計(jì)或蒸發(fā)皿落到砰盤上，進(jìn)行稱重，此時(shí)，推盤與雨量計(jì)或蒸發(fā)皿脫 離。
[0035] 實(shí)施例2
[0036] 本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同點(diǎn)在于，動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)為機(jī)械手，通過(guò)具有多自由度 (Ξ自由度W上）的機(jī)械手臂來(lái)實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)器(蒸發(fā)皿)或雨量計(jì)與稱重系統(tǒng)之間的放置和脫 離。
[0037] 實(shí)施例3
[0038] 本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同點(diǎn)在于，推桿的動(dòng)力由電機(jī)絲桿、氣動(dòng)或液壓提供。
[0039] 實(shí)施例4
[0040] 本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同點(diǎn)在于，本實(shí)施例采用后臺(tái)控制中屯、實(shí)現(xiàn)對(duì)雨量計(jì)或/ 和蒸發(fā)皿稱重的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，稱取的重量數(shù)據(jù)信息通過(guò)無(wú)線傳輸方式發(fā)送至后臺(tái)控制中 屯、，后臺(tái)控制中屯、根據(jù)接收到的重量數(shù)據(jù)信息計(jì)算得到蒸發(fā)量信息。
[0041 ] 實(shí)施例5
[0042] 本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同點(diǎn)在于，動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制采用后臺(tái)控制中屯、進(jìn)行， 具體的說(shuō)，動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括有接收命令的組件，如無(wú)線通信裝置，無(wú)效通信裝置連接有 處理系統(tǒng)，處理系統(tǒng)根據(jù)接收的命令對(duì)動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。后臺(tái)控制中屯、發(fā)送的控制 指令可W根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)的測(cè)量周期進(jìn)行，也可W由工作人員進(jìn)行控制操作。
[0043] 按照上述實(shí)施例，便可很好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。值得說(shuō)明的是，基于上述設(shè)計(jì)原理的前 提下，為解決同樣的技術(shù)問(wèn)題，即使在本發(fā)明所公開(kāi)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上做出的一些無(wú)實(shí)質(zhì)性的 改動(dòng)或潤(rùn)色，所采用的技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)仍然與本發(fā)明一樣，故其也應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明的保護(hù)范 圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于稱重法的蒸發(fā)測(cè)試方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 稱取蒸發(fā)皿的原始重量&的步驟;稱取雨量計(jì)的原始重量Gf的步驟； (2) 經(jīng)過(guò)時(shí)間T后，稱取蒸發(fā)皿的實(shí)時(shí)重量G2的步驟;經(jīng)過(guò)時(shí)間T后，稱取雨量計(jì)的實(shí)時(shí)重 量G2'的步驟，其中，T為測(cè)量周期； (3) 根據(jù)下列公式(1)和公式(2)，得到蒸發(fā)量：式中，X表示蒸發(fā)量，Y表示降雨量，P為水的密度，S為蒸發(fā)皿的蒸發(fā)面積，S'為雨量計(jì)承 水器口的面積。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于稱重法的蒸發(fā)測(cè)試方法，其特征在于，所述步驟（1)和步 驟(2)中稱取重量的實(shí)現(xiàn)方式如下：通過(guò)壓力傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸發(fā)皿、雨量計(jì)的壓力信號(hào)采 集，根據(jù)壓力變化，壓力傳感器產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的電壓、電流或電阻信號(hào)，根據(jù)信號(hào)變化達(dá)到稱重 的目的。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于稱重法的蒸發(fā)測(cè)試方法，其特征在于，所述步驟（1)和步 驟(2)中稱取重量通過(guò)稱重系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述稱重系統(tǒng)包括有秤和秤盤。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于稱重法的蒸發(fā)測(cè)試方法，其特征在于，所述步驟（1)和步 驟(2)中稱取的重量數(shù)據(jù)信息通過(guò)無(wú)線傳輸方式發(fā)送至后臺(tái)控制中心，后臺(tái)控制中心根據(jù) 接收到的重量數(shù)據(jù)信息計(jì)算得到蒸發(fā)量信息。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于稱重法的蒸發(fā)測(cè)試方法，其特征在于，在稱取原始重量數(shù) 據(jù)后的時(shí)間T內(nèi)，蒸發(fā)皿和雨量計(jì)不進(jìn)行稱重。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于稱重法的蒸發(fā)測(cè)試方法，主要解決了現(xiàn)有蒸發(fā)測(cè)試方法測(cè)量精度低等問(wèn)題。該基于稱重法的蒸發(fā)測(cè)試方法包括以下步驟：(1)稱取蒸發(fā)皿的原始重量G1的步驟；稱取雨量計(jì)的原始重量G1`的步驟；(2)經(jīng)過(guò)時(shí)間T后，稱取蒸發(fā)皿的實(shí)時(shí)重量G2的步驟；經(jīng)過(guò)時(shí)間T后，稱取雨量計(jì)的實(shí)時(shí)重量G2`的步驟，其中，T為測(cè)量周期；(3)根據(jù)下式，得到蒸發(fā)量：Y＝(G2`-G1`)/(ρS`)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)方便、測(cè)量精度高。
【IPC分類】G01N5/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105445140
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610046367
【發(fā)明人】楊成虎, 余有書, 楊運(yùn), 曾照翔, 周浩
【申請(qǐng)人】成都漢維斯科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2016年1月22日