[发明专利]一种全自动大气蒸发量测定仪

权利要求书

1.一种全自动大气蒸发量测定仪，由蒸发皿系统、水位控制系统、储水瓶系统、压力传感器、数据采集记录仪及JPRS无线传输系统（5）组成，其特征是：蒸发皿系统由蒸发皿（1）；蒸发皿补水管（7）；蒸发皿水位（9）组成；水位控制系统由水位控制箱（2）、水位控制管（6 ）、控制水位（8）、水位控制箱补水管（10）、补水管阀（11）组成；储水瓶系统由储水瓶（3）、储水瓶工作水位（12）、储水瓶最高水位（13）、储水瓶最低水位（14）、注水口（15）、泄压阀（16）组成；压力传感器由压力传感器（4）；数据传输线（17），数据采集记录仪及JPRS无线传输系统（5）组成，相互间有机械连接或电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种全自动大气蒸发量测定仪，其特征是：仪器设置于被测定环境，蒸发皿（1）水平置于气象场地面以上80cm处，其它系统部件安装在蒸发皿（1）的北面，距离以不影响蒸发皿自然环境为宜；当蒸发皿（1）的水面蒸发时，蒸发皿水位（9）下降，水位控制箱（2）向蒸发皿（1）补水；同时储水瓶（3）向水位控制箱（2）补水，水位控制管（6）控制原始水位不变；储水瓶（3）供水后，水位下降，压力传感器（4）感应水位变化，数据采集记录仪及JPGS无线传输系统（5）记录并将数据传输到终端计算机；根据蒸发皿（1）的蒸发面积和储水瓶（3）的内横截面积，储水瓶（3）的水位变化可以换算为大气蒸发量。

3.根据权利要求1所述的一种全自动大气蒸发量测定仪，其特征是：全自动大气蒸发量测定仪的蒸发皿系统由气象标准的蒸发皿（1）、蒸发皿补水管（7）和管道活接（18）组成；蒸发皿补水管（7）在底部连通蒸发皿（1）和水位控制箱（2），且在其中部设一个管道活接（18）；水位控制系统由水位控制箱（2）、水位控制管（6）、水位控制箱补水管（10）、补水管阀（11）组成；水位控制箱（2）的体积要远远小于蒸发皿（1），且上口带盖防止蒸发，盖上留一小孔与大气相同，保持水位控制箱（2）内的控制水位（8）接受的气压始终等于大气压；由于蒸发皿（1）与水位控制箱（2）由蒸发皿补水管连通，蒸发皿水位（9）与控制水位（8）等高，水位控制箱的补水管（10）连通水位控制箱（2）和储水瓶（3），水位控制管（6）的下口正好位于控制水位（8）处，被控制水位（8）所封闭；水位控制管（6）的上口伸出储水瓶（3）的储水瓶工作水位（12）之上，位于储水瓶（3）的空气部分。

4.根据权利要求1所述的一种全自动大气蒸发量测定仪，其特征是：所述的储水瓶系统由储水瓶（3）、注水口15、泄压阀16组成，在工作状态时储水瓶（3）处于密封状态，注水口（15）和泄压阀均密闭，储水瓶（3）下部为蒸馏水，上部为空气；此时P₁=P₂+P₃，储水瓶工作水位（12）在最高水位（13）和储水瓶最低水位（14）之间变动；当蒸发皿（1）的蒸发皿水位（9）蒸发下降时水位控制箱（2）的控制水位（8）同时等量下降；这时水位控制管（6）的下口与控制水位（8）脱离并暴露于空气，大气与储水瓶（3）的空气部分连通；由于P₁>P₂，空气通过水位控制管6进入储水瓶（3）的上部，储水瓶（3）内的压力增加，储水瓶（3）下部的水通过水位控制箱补水管10向水位控制箱2补水；控制水位（8）上升，当水位回复到原始位置，水位控制管（6）的下口封闭，储水瓶（3）停止向水位控制箱（2）供水，储水瓶（3）又处于平衡状态（P₁=P₂+P₃）；这样蒸发皿水位（9）和控制水位（8）始终处于动态平衡，实现了自动补水；当储水瓶工作水位（12）接近储水瓶最低水位（14）时，储水瓶最低水位必须高于控制水位（8）储水瓶（3）需要补水，由于在工作状态时储水瓶（3）处于密封状态，与外界处于平衡状态。

5.根据权利要求1所述的一种全自动大气蒸发量测定仪，其特征是：补水要打开储水瓶，打破平衡状态，必须在控制条件下进行，控制措施是：首先关闭补水管阀（11），防止储水瓶（3）的水下泄到水位控制箱（2）；打开注水口（15），给储水瓶补水，水位不到储水瓶最高水位（13）处，原则是不能淹没水位控制管（6）的上口；密封注水口（15），此时P₁=P₂， P₁<P₂+P₃，水位控制箱（2）两端压力不平衡；打开泄压阀（16）放水泄压，当泄水自动停止，储水瓶（3）内外压力重新达到平衡（P₁=P₂+P₃）；打开补水管阀（11），进入工作状态，补水完毕；在蒸发皿（1）的蒸发过程中，储水瓶（3）会重复出现供水和停止供水过程，在这个过程中储水瓶（3）的工作水位（12）不断下降；在储水瓶（3）底部安装的压力传感器（4）感应压力变化测得压力高度变化；某时间段储水瓶（3）的储水瓶工作水位（12）降低发生的水量即为该时间段的大气蒸发量，由于蒸发皿的蒸发面积和储水瓶（3）的横截面积在设计过程中不可能相等，数据采集记录仪及JPRS无线传输系统（5）将储水瓶（3）的工作水位高度实时传输到中心计算机。