[发明专利]一种可监测地下水蒸发率的测量系统

说明书

本发明公开了一种可监测地下水蒸发率的测量系统，包括地下水蒸发率实验装置和控制单元，实验装置包括竖直、平行设置的马利奥特瓶和土壤柱，马利奥特瓶和土壤柱的底部均设置有称重器，每个称重器的底部都安装有无线重量传感器，马利奥特瓶里装有充足的水，马利奥特瓶顶部有瓶盖，一根玻璃管通过瓶盖的孔洞插入水中；土壤柱底部设置有可渗透的多孔石头，多孔石头的上层设置有土层，马利奥特瓶和土壤柱的底部通过一根水平细管连通，马利奥特瓶内的水渗流至土壤柱中；本发明减少了人力，可以节约时间做更多其他的事情，而且可以获得一个过程的变化，不再只是知道某几个时间点的蒸发率，更能及时掌握地下水蒸发率动态的变化。

技术领域

本发明属于地下水蒸发监测领域，特别涉及一种可监测地下水蒸发率的测量系统。

背景技术

地下水资源较地表水资源比较复杂，地下水本身质和量的变化以及引起地下水变化的环境条件不能直接观察，因此准确开发地下水就必须依赖长期的地下水监测，及时掌握动态变化的情况。地下水的蒸发率是其中很难观测的一项，目前，绝大多数地下水蒸发率都采用人工的方式，既浪费人力，又有可能错过其中一些临界比较有意义的数据，急需一款智能化地下水蒸发率的监测设备。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中地下水蒸发率采用人工的方式，提供一种不需要人力、自动化记录地下水蒸发过程的智能地下水蒸发率的监测系统。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：

一种可监测地下水蒸发率的测量系统，包括地下水蒸发率实验装置和控制单元，其中，地下水蒸发率实验装置包括竖直、平行设置的马利奥特瓶和土壤柱，马利奥特瓶和土壤柱的底部均设置有称重器，每个称重器的底部都安装有无线重量传感器，马利奥特瓶里装有充足的水，马利奥特瓶顶部有瓶盖，一根玻璃管通过瓶盖的孔洞插入水中；土壤柱底部设置有可渗透的多孔石头，多孔石头的上层设置有土层，马利奥特瓶和土壤柱的底部通过一根水平细管连通，马利奥特瓶内的水渗流至土壤柱中；

控制单元包括重量感知模块、无线数据传输模块、计时模块以及数据记录模块，其中，重量感知模块包括称重器和无线重量传感器，用于感应马利奥特瓶里的水补给土壤柱后总质量的变化；无线数据传输模块用于接收和发射重量感知模块和计时模块所产生的数据信号；计时模块用于提示重量感知模块每隔相同的时间向外发送数据；数据记录模块用于对重量感知模块所发射出的信号进行记录、存储。

由于马利奥特瓶顶为真空，空气只从玻璃管中进入，玻璃管下口即为接触空气点，因此只要瓶内的水不低于玻璃管下口，玻璃管口以上溶液的增减将不影响静水压。土壤柱饱和水位以上含有空气，为大气压强。根据连通器原理，玻璃管下口端与土壤柱地下水位在同一水平线上。因此只要调节马利奥特瓶的顶部，可研究土壤不同水位的蒸发率。

优选地，玻璃管通过夹持工具被固定在一定的高度处，通过调节玻璃管的高度，研究土壤柱中土壤不同深度的蒸发率。

优选地，水平细管的直径为5mm。

具体地，无线数据传输模块、计时模块以及数据记录模块都设置在终端上，终端为电脑、手机或平板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

与传统的人工定时间进行采样测量地下水蒸发率相比，减少了人力，可以节约时间做更多其他的事情，而且可以获得一个过程的变化，不再只是知道某几个时间点的蒸发率，更能及时掌握地下水蒸发率动态的变化。

附图说明

图1是为本发明中地下水蒸发率实验装置的结构图；

图2是为本发明的控制单元的模块示意图；

图1中，玻璃管1，瓶盖2，马利奥特瓶3，水4，称重器5，水平细管6，土壤柱7，多孔石头8，无线重量传感器9。

具体实施方式