[发明专利]一种复合生态系统蒸散量测量系统及其操作方法

权利要求书

1.一种复合生态系统蒸散量测量系统，其特征在于：包括九针热脉冲土壤蒸发量探头(1)、三针植物茎流计(2)、包裹式植物茎流计(3)、数据通信电缆(4)和电源、数据采集及传输系统(5)，所述九针热脉冲土壤蒸发量探头(1)安装在土壤表层上，所述三针植物茎流计(2)安装在粗壮植物茎秆上，所述包裹式植物茎流计(3)安装在细小植物茎秆上，所述九针热脉冲土壤蒸发量探头(1)、三针植物茎流计(2)、包裹式植物茎流计(3)和电源、数据采集及传输系统(5)通过数据通信电缆(4)依次连接；该系统连接在同一数据采集器或不同的数据采集器上；

所述九针热脉冲土壤蒸发量探头由四个部件构成：一个包含两根温度感应探针和一根加热探针的三针倒T型部件及三个包含一根温度感应探针和一根加热探针的两针工型部件；

所述的三针植物茎流计包含3个部件：一个单针加热探针部件及两个单针温度探针部件；各部件尺寸为：长6mm×宽6mm×厚30mm；在所述三针植物茎流计的单针加热探针部件手柄(9)中心处布置一根温度探针或一根加热探针；此外，该三针植物茎流计附带一个辅助钻孔器；

所述三针植物茎流计的加热探针部件，加热电阻丝(12)伸入到加热探针的顶端；从该探针部件手柄10mm距离位置起，每10mm放置一个温度感应元件(11)；

所述包裹式植物茎流计(3)包括：外隔水绝热绝缘材料层(17)、充气气囊(18)、内绝热绝缘材料层(19)、加热板(21)、热电堆(22)、压力和温度感应元件(11)；

所述外隔水绝热绝缘材料层(17)和内绝热绝缘材料层(19)，长50～800mm，宽40～100mm；

所述外隔水绝热绝缘材料层(17)和内绝热绝缘材料层(19)中空位置内设有通过进出气管与空气泵连接的环形充气气囊(18)；

所述外隔水绝热绝缘材料层(17)外侧有粘扣(20)，能根据植物茎秆粗细调节；

所述内绝热绝缘材料层(19)上附有加热板(21)；

所述加热板(21)中央位置上附有一线性热电堆(22)；

所述加热板(21)的尺寸为：长800mm，宽30～90mm；

距所述加热板(21)上下边缘5mm处各放置一对温度感应元件(11)及压力检测传感元件和报警器(24)；所述压力检测传感元件用于控制气囊加压，报警器用于检测失效探头。

2.根据权利要求1所述的复合生态系统蒸散量测量系统，其特征在于所述的九针热脉冲土壤蒸发量探头的三针倒T型部件尺寸为：长16mm×宽10mm×厚10mm，部件下部两侧各有一个3mm的矩形突起(10)作为部件连接扣(8)；该九针热脉冲土壤蒸发量探头的三针倒T型部件上距离上边缘1mm的中轴线位置处布置一根九针热脉冲土壤蒸发量探头温度探针(6)，然后沿中轴线向下边沿依次间隔6mm各布置一根九针热脉冲土壤蒸发量探头加热探针(7)和一根九针热脉冲土壤蒸发量探头温度探针(6)；

所述两针工型部件尺寸为：长12mm×宽10mm×厚10mm，部件上下两端两侧各有一个3mm的矩形突起(10)作为部件连接扣(8)；该部件由居于中轴线线上的一根温度探针和一根加热探针构成，二者相距6mm，两根探针与对应上下边缘相距3mm；

所述九针热脉冲土壤蒸发量探头的温度探针的有效长度为20mm，在该探针顶点处含有一温度感应元件(11)；

所述九针热脉冲土壤蒸发量探头的加热探针长为40mm；加热电阻丝(12)伸入到加热探针的顶端；距离所述探针顶点20mm处含有一个温度感应元件(11)。

3.根据权利要求1所述的复合生态系统蒸散量测量系统，其特征在于，所述三针植物茎流计的温度探针部件及加热探针部件包含七种有效长度：30mm、70mm、110mm、150mm、190mm、230mm、270mm；

所述三针植物茎流计的温度探针部件，从该探针部件手柄10mm距离位置起，每10mm放置一个温度感应元件(11)。