本發(fā)明屬于林地土壤蒸發(fā)檢測(cè)設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)講是涉及一種自動(dòng)檢測(cè)的林地土壤蒸發(fā)儀。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，關(guān)于水源涵養(yǎng)與水土保持林的營(yíng)造技術(shù)的研究早己開(kāi)始，太行山生態(tài)林業(yè)工程項(xiàng)目已建成多處試驗(yàn)示范基地，營(yíng)造示范試驗(yàn)林?jǐn)?shù)萬(wàn)畝。同時(shí)，在水源涵養(yǎng)林建設(shè)、山地森林恢復(fù)以及植被與水文循環(huán)方面也進(jìn)行了較多的科學(xué)研究，林地周圍的水源地周邊及其集水區(qū)生態(tài)環(huán)境惡化，水土流失不斷加劇，然后林地對(duì)于水土流失的影響一直以來(lái)都是以水分條件以及森林植被與當(dāng)?shù)厮謼l件和水資源的條件為基礎(chǔ)的，森林與水的關(guān)系是林業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)和改善生態(tài)環(huán)境的重要問(wèn)題，森林植被與水相互作用的，因此森林植被截留降水、消減雨滴動(dòng)能、增加土壤入滲等涵養(yǎng)水源、改善水質(zhì)、改良土壤、水土保持等水文與生態(tài)效益的模擬與評(píng)價(jià)是森林水文研究的關(guān)鍵。

土壤蒸發(fā)是指土壤中水分汽化進(jìn)入大氣的過(guò)程。雨后，土壤表層達(dá)到飽和時(shí)，土壤蒸發(fā)強(qiáng)度決定于質(zhì)量交換系數(shù)及土壤表面水汽壓與空氣中水汽壓之差，故蒸發(fā)率穩(wěn)定少變。當(dāng)土壤蒸發(fā)大于土壤水和地下水的補(bǔ)給時(shí)，表層水分逐漸減少，含水量逐漸下降，液態(tài)水的移動(dòng)減弱。由于液態(tài)水的傳導(dǎo)度隨著含水量的減少而迅速降低，此時(shí)，土壤水分蒸發(fā)率與含水量成正比例。當(dāng)含水量降低至一定程度時(shí)，液態(tài)水的傳導(dǎo)度逐漸趨近于零，液態(tài)水的蒸發(fā)亦趨近于零，形成干化硬殼。于是蒸發(fā)基本上不在土壤表面進(jìn)行，而土壤中水汽借擴(kuò)散作用通過(guò)干化表層逸入大氣，蒸發(fā)率取決于土壤含水量及土壤中水汽壓梯度，因擴(kuò)散途徑不斷延長(zhǎng)，故蒸發(fā)極為微弱。

土壤蒸發(fā)的效率一般用土壤蒸發(fā)率來(lái)表征，土壤蒸發(fā)率是指單位時(shí)間的土壤蒸發(fā)量(以毫米/日計(jì))，測(cè)定方法有：

①實(shí)測(cè)法(器測(cè)法)，常用土壤蒸發(fā)器根據(jù)水量平衡原理確定土壤蒸發(fā)。這種方法適用于點(diǎn)上,而在大面積上因植被和土壤類型復(fù)雜,難于分清土壤蒸發(fā)與植物散發(fā)，所以器測(cè)法極少應(yīng)用。

②數(shù)學(xué)模型法，模型可由熱量平衡原理建立。平衡方程由凈輻射通量、土壤吸收熱通量、感熱通量和蒸發(fā)熱通量組成。通過(guò)計(jì)算可得土壤蒸發(fā)率。此外，也有根據(jù)土壤水運(yùn)動(dòng)理論，考慮等溫或非等溫條件推出的數(shù)學(xué)模型、經(jīng)驗(yàn)公式或圖解曲線法等推求土壤蒸發(fā)量。

目前常用的土壤蒸發(fā)器是測(cè)定土壤蒸發(fā)的儀器。通常由內(nèi)外兩個(gè)圓筒組成，埋置于土中。內(nèi)筒填以原狀土壤，外筒用以防止周圍土壤下塌或滲漏。定時(shí)測(cè)定土壤重量變化，即得到一定時(shí)段的土壤蒸發(fā)量，這種方法操作簡(jiǎn)單，但是取樣量少，效率較低，只能在過(guò)小的時(shí)間區(qū)間和土壤重量區(qū)間內(nèi)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行人工整理計(jì)算，才能得到土壤蒸發(fā)速率，誤差大，準(zhǔn)確率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種自動(dòng)檢測(cè)的林地土壤蒸發(fā)儀，操作簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，時(shí)間和土壤重量靈敏度高，數(shù)據(jù)精確。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種自動(dòng)檢測(cè)的林地土壤蒸發(fā)儀，所述的土壤蒸發(fā)儀主要包括蒸發(fā)儀箱體、樣品放置孔、太陽(yáng)能電池板、液晶顯示屏、數(shù)據(jù)輸出端口、電源開(kāi)關(guān)、調(diào)解旋鈕；所述的蒸發(fā)儀箱體內(nèi)分別設(shè)置有稱重系統(tǒng)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)計(jì)算軟件、電源；所述的稱重系統(tǒng)包括托盤(pán)和稱重傳感器；所述的樣品放置孔內(nèi)用來(lái)放置需要檢測(cè)的林地土壤，其中，外管套在內(nèi)管的外側(cè)形成土壤蒸發(fā)容器，然后將土壤蒸發(fā)容器放置在托盤(pán)上，所述的托盤(pán)下方是稱重傳感器；所述的稱重傳感器將土壤蒸發(fā)過(guò)程中的重量變化數(shù)據(jù)通過(guò)導(dǎo)線傳遞到蒸發(fā)速率計(jì)算機(jī)，所述的蒸發(fā)速率計(jì)算機(jī)內(nèi)置于控制系統(tǒng)內(nèi)，所述的蒸發(fā)速率計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算軟件實(shí)現(xiàn)，在預(yù)設(shè)定的時(shí)間內(nèi)完成土壤蒸發(fā)速率的計(jì)算后，通過(guò)數(shù)據(jù)輸出端口打印出蒸發(fā)速率變化曲線；所述的電源通過(guò)導(dǎo)線與稱重系統(tǒng)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)計(jì)算軟件連接，通過(guò)調(diào)解旋鈕來(lái)控制土壤蒸發(fā)儀的工作；所述的電源主要是靠太陽(yáng)能電池板和蓄電池獲取。

進(jìn)一步的，所述的內(nèi)管和外管采用二氧化硅材質(zhì)，外管的內(nèi)徑是內(nèi)管的1.1-1.3倍，外管厚度為2-3mm，底部有塑料的密封蓋，內(nèi)管厚度為0.5-1mm，內(nèi)管上側(cè)與外管之間通過(guò)密封圈密封，當(dāng)內(nèi)管盛滿土壤時(shí)，將底部用塑料膜密封，然后將外管套進(jìn)內(nèi)管，給內(nèi)管和外管之間的縫隙填充內(nèi)管采樣的土壤，然后用密封圈和密封蓋將縫隙中的土壤密封隔絕，使內(nèi)管中的土壤更加接近林地中土壤的蒸發(fā)環(huán)境。

進(jìn)一步的，所述的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)是通過(guò)計(jì)算機(jī)連接稱重傳感器實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)并存儲(chǔ)土壤的重量變化數(shù)據(jù)；所述的數(shù)據(jù)計(jì)算軟件是通過(guò)代碼將蒸發(fā)速率計(jì)算公式編程，通過(guò)輸入重量數(shù)據(jù)、時(shí)間差、蒸發(fā)區(qū)域面積來(lái)計(jì)算蒸發(fā)速率；所述的數(shù)據(jù)計(jì)算軟件的計(jì)算原理為：

Eva＝10(W₁一W₂)/A△t

其中，Eva(g/mm²h)為林地蒸發(fā)速率，W₁(g)為t₁時(shí)間的土壤重量，W₂(g)為t₂時(shí)間的土壤重量，△t(s)為t₁與t₂之間的時(shí)間間隔，A(mm²)為蒸發(fā)儀內(nèi)管的面積。

進(jìn)一步的，所述的稱重系統(tǒng)包括多個(gè)稱重傳感器，并且將多個(gè)稱重傳感器呈陳列布置，以使每個(gè)稱重傳感器具有一個(gè)局部小鄰域，該局部小鄰域?yàn)樵摲Q重感器在一矩陣的前、后、左、右4個(gè)方向鄰接的點(diǎn)和對(duì)角線方向上的4個(gè)點(diǎn)組成的鄰域，每個(gè)稱重傳感器的局部小領(lǐng)域的至少部分點(diǎn)上布置有其他稱重傳感器；所述的稱重系統(tǒng)的重量合成值等于所有稱重傳感器的重量輸出值。

進(jìn)一步的，所述的稱重傳感器是根據(jù)電磁式力補(bǔ)償原理的一體式電子秤稱重傳感器，所述稱重傳感器依靠電磁式力補(bǔ)償直接測(cè)量系統(tǒng)，所述的電磁式力補(bǔ)償直接測(cè)量系統(tǒng)，具有包括多個(gè)組件的平行導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)，該平行導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)具有傳輸電信號(hào)的能力，所述的組件被電結(jié)合入控制系統(tǒng)用于電流的傳輸；在稱重傳感器的承載部和主體之間放置了加速度傳感器，所述的加速度傳感器可以獲取沿一個(gè)或多個(gè)方向的加速力。

進(jìn)一步的，所述的所述控制系統(tǒng)包括單片機(jī)、時(shí)鐘電路、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)存貯器、通信接口電路、驅(qū)動(dòng)電路；所述單片機(jī)控制所述A/D轉(zhuǎn)換器采集數(shù)據(jù)，將采集到的兩個(gè)稱重傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后發(fā)送給所述的單片機(jī)，所述的單片機(jī)對(duì)兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行比較后，通過(guò)所述的驅(qū)動(dòng)電路反向驅(qū)動(dòng)；所述的時(shí)鐘電路控制所述的單片機(jī)兩次采集稱重傳感器的稱重?cái)?shù)據(jù)的時(shí)間間隔，并將稱重?cái)?shù)據(jù)通過(guò)所述的A/D轉(zhuǎn)換器經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后輸入所述的數(shù)據(jù)存貯器。

進(jìn)一步的，所述的太陽(yáng)能電池板包括多個(gè)分立的光伏電池，設(shè)置成多個(gè)電池行，每個(gè)電池行中的多個(gè)光伏電池相互并聯(lián)地電連接；所述的多個(gè)電池行相互串聯(lián)地電連接，以及導(dǎo)電和連續(xù)區(qū)背板，形成電流返回路徑；所述的多個(gè)電池行連接多個(gè)功率繼電器，所述多個(gè)功率繼電器耦合在所述的光伏電池的負(fù)極線與正極線之間以及外部電路的相應(yīng)負(fù)極線與正極線之間，并且被配置為當(dāng)所述的光伏電池不運(yùn)行時(shí)將所述的太陽(yáng)能電池板與外部電路電隔離，所述的太陽(yáng)能電池板(3)連接內(nèi)置在蒸發(fā)儀內(nèi)部的蓄電池，所述的蓄電池可以通過(guò)外接電源充電。

進(jìn)一步的，所述的蒸發(fā)儀箱體采用棕櫚纖維金屬?gòu)?fù)合材料，所述的棕櫚纖維金屬?gòu)?fù)合材料是由棕櫚纖維、氧化鋁、氯化鎂、填充料和水制成，所述的棕櫚纖維、氧化鋁、氯化鎂、填充料的重量比為1-2:3-5:2:3，平均粒徑為0.2-0.4毫米，所述的填充料是納米無(wú)機(jī)輕質(zhì)材料；其制備方法為：將混合磨碎的棕櫚纖維、Al₂O₃、MgCl₂水溶液、填充物和水混合均勻，然后將所述的混合物固化的到固化物，碾平所述的固化物以形成期望的厚度和寬度，通過(guò)常規(guī)的金屬板制備工藝得到所述的棕櫚纖維金屬?gòu)?fù)合材料。

進(jìn)一步的，所述的數(shù)據(jù)輸出端口包括無(wú)線通訊輸出和USB端口輸出，所述的無(wú)線通訊輸出通過(guò)無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)輸出到手機(jī)并存儲(chǔ)，所述的USB端口外接存儲(chǔ)裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)保存。

進(jìn)一步的，所述的紙質(zhì)報(bào)告中顯示的主要參數(shù)包括林地蒸發(fā)速率Eva(g/mm²h)、瞬時(shí)土壤重量W(g)、時(shí)間t。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的自動(dòng)檢測(cè)的林地土壤蒸發(fā)儀通過(guò)多樣化采集林地周圍的土壤，然后在林地環(huán)境中在不同的時(shí)間節(jié)點(diǎn)之間，對(duì)取樣土壤的重量進(jìn)行實(shí)時(shí)稱重，通過(guò)稱重系統(tǒng)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)計(jì)算軟件自動(dòng)測(cè)出林地土壤的蒸發(fā)速率，最后通過(guò)液晶顯示屏或數(shù)據(jù)輸出端口得出蒸發(fā)速率數(shù)據(jù)。本發(fā)明的有益效果是，對(duì)林地土壤蒸發(fā)速率的測(cè)定自動(dòng)化程度高，土壤蒸發(fā)儀可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的連續(xù)采集，可以自動(dòng)記錄存儲(chǔ)，同時(shí)避免人工操作造成的計(jì)算過(guò)程誤差，可長(zhǎng)期在野外使用，實(shí)用方便、操作簡(jiǎn)單。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述的一種自動(dòng)檢測(cè)的林地土壤蒸發(fā)儀示意圖；

圖2是本發(fā)明所述的一種自動(dòng)檢測(cè)的林地土壤蒸發(fā)儀的土壤蒸發(fā)容器示意圖；

圖3是本發(fā)明所述的一種自動(dòng)檢測(cè)的林地土壤蒸發(fā)儀的實(shí)用流程圖；

圖4是本發(fā)明所述的一種自動(dòng)檢測(cè)的林地土壤蒸發(fā)儀的工作原理示意圖；

其中，1-蒸發(fā)儀箱體，2-樣品放置孔，3-太陽(yáng)能電池板，4-液晶顯示屏，5-數(shù)據(jù)輸出端口，6-電源開(kāi)關(guān)，7-調(diào)解旋鈕，8-內(nèi)管，9-外管，10-托盤(pán)，11-稱重傳感器。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

為便于對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的理解，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例為例做進(jìn)一步的解釋說(shuō)明，實(shí)施例并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。

如圖1所示，一種自動(dòng)檢測(cè)的林地土壤蒸發(fā)儀，主要包括蒸發(fā)儀箱體1、樣品放置孔2、太陽(yáng)能電池板3、液晶顯示屏4、數(shù)據(jù)輸出端口5、電源開(kāi)關(guān)6、調(diào)解旋鈕7；蒸發(fā)儀箱體1內(nèi)分別設(shè)置有稱重系統(tǒng)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)計(jì)算軟件、電源；稱重系統(tǒng)包括托盤(pán)10和稱重傳感器11；如圖2所示，樣品放置孔2內(nèi)用來(lái)放置需要檢測(cè)的林地土壤，其中，外管9套在內(nèi)管8的外側(cè)形成土壤蒸發(fā)容器，然后將土壤蒸發(fā)容器放置在托盤(pán)10上，托盤(pán)10下方是稱重傳感器11；稱重傳感器11將土壤蒸發(fā)過(guò)程中的重量變化數(shù)據(jù)通過(guò)導(dǎo)線傳遞到蒸發(fā)速率計(jì)算機(jī)，蒸發(fā)速率計(jì)算機(jī)內(nèi)置于控制系統(tǒng)內(nèi)，蒸發(fā)速率計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算軟件實(shí)現(xiàn)，在預(yù)設(shè)定的時(shí)間內(nèi)完成土壤蒸發(fā)速率的計(jì)算后，通過(guò)數(shù)據(jù)輸出端口5打印出蒸發(fā)速率變化曲線；電源通過(guò)導(dǎo)線與稱重系統(tǒng)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)計(jì)算軟件連接，通過(guò)調(diào)解旋鈕7來(lái)控制土壤蒸發(fā)儀的工作；電源主要是靠太陽(yáng)能電池板3和蓄電池獲取。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種自動(dòng)檢測(cè)的林地土壤蒸發(fā)儀，在北京某水源地附近的林區(qū)的森林水文研究項(xiàng)目中進(jìn)行運(yùn)用，測(cè)試時(shí)間為7、8、9、10月四個(gè)月時(shí)間，具體使用方法如下：確定土壤的取樣區(qū)域后，分別用內(nèi)管8獲取林地表層20cm厚度的土壤進(jìn)行取樣，將底部用塑料膜密封，然后將外管9套進(jìn)內(nèi)管8，給內(nèi)管8和外管9之間的縫隙填充內(nèi)管8采樣的土壤，然后用密封圈和密封蓋將縫隙中的土壤密封隔絕，使內(nèi)管8中的土壤更加接近林地中土壤的蒸發(fā)環(huán)境，然后打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)6，設(shè)置時(shí)間間隔，然后開(kāi)始觀察液晶顯示屏4的結(jié)果顯示，并打印數(shù)據(jù)以備項(xiàng)目研究使用。

數(shù)據(jù)結(jié)果分析：四個(gè)月中，各林地都是9月份土壤蒸發(fā)量最大，其次分別為10月、7月和8月。其原因在于，9月份雖然降水量相對(duì)8月和10月為少，但其總量卻不很小，同時(shí)該月降水在時(shí)間的分布上比較均勻，故土壤水分總能及時(shí)得到降水的補(bǔ)充，保持濕潤(rùn)，為土壤水分蒸發(fā)創(chuàng)造了必要條件，同時(shí)進(jìn)入9月份氣溫雖然比7月和8月有所下降，但絕對(duì)氣溫依然不低，利于土壤水分的蒸發(fā)。10月土壤蒸發(fā)相對(duì)較高是因?yàn)榻邓吭龆啵瑢?dǎo)致土壤水分得以補(bǔ)充，同時(shí)，木本植物相繼落葉，草本植物大多枯萎，使裸露土壤比例增高，加上冷高壓氣團(tuán)的不斷到來(lái)，風(fēng)速增大，以及強(qiáng)度依然不小的太陽(yáng)輻射都是土壤水分蒸發(fā)的良好條件，但10月份氣溫下降幅度較大，又是抑制水分蒸發(fā)的原因。7月和8月土壤蒸發(fā)量小，證明林木遮蔭造就的林內(nèi)小氣候抑制土壤水分蒸發(fā)的作用強(qiáng)于外部高溫高太陽(yáng)輻射促進(jìn)蒸發(fā)的作用。如果把臺(tái)地刺槐林的土壤水分蒸發(fā)量作為100％，其他林分土壤蒸發(fā)量除8月份外都超過(guò)了180％，同時(shí)，各林分總體上有郁閉度越大，林內(nèi)土壤水分蒸發(fā)量越小的趨勢(shì)，說(shuō)明林分郁閉度對(duì)土壤水分蒸發(fā)影響非常顯著。8月份土壤水分蒸發(fā)量似乎與郁閉度無(wú)關(guān)，實(shí)際上并非如此.因?yàn)樵撛陆邓肯鄬?duì)較少，植被蒸騰又較為旺盛，導(dǎo)致土壤含水率較低，同時(shí)再加上林冠遮蔭的作用，使得土壤水分蒸發(fā)量很小。

其中，內(nèi)管8和外管9采用二氧化硅材質(zhì)，外管9直徑11cm，內(nèi)管8直徑9cm，高12cm。如圖3所示，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)是通過(guò)計(jì)算機(jī)連接稱重傳感器11實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)并存儲(chǔ)土壤的重量變化數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)計(jì)算軟件是通過(guò)代碼將蒸發(fā)速率計(jì)算公式編程，通過(guò)輸入重量數(shù)據(jù)、時(shí)間差、蒸發(fā)區(qū)域面積來(lái)計(jì)算蒸發(fā)速率；數(shù)據(jù)計(jì)算軟件的計(jì)算原理為：

Eva＝10(W₁一W₂)/A△t

其中，Eva(g/mm²h)為林地蒸發(fā)速率，W₁(g)為t₁時(shí)間的土壤重量，W₂(g)為t₂時(shí)間的土壤重量，△t(s)為t₁與t₂之間的時(shí)間間隔，A(mm²)為蒸發(fā)儀內(nèi)管的面積。

其中，稱重系統(tǒng)包括多個(gè)稱重傳感器11，并且將多個(gè)稱重傳感器11呈陳列布置，以使每個(gè)稱重傳感器11具有一個(gè)局部小鄰域，該局部小鄰域?yàn)樵摲Q重感器11在一矩陣的前、后、左、右4個(gè)方向鄰接的點(diǎn)和對(duì)角線方向上的4個(gè)點(diǎn)組成的鄰域，每個(gè)稱重傳感器11的局部小領(lǐng)域的至少部分點(diǎn)上布置有其他稱重傳感器11；稱重系統(tǒng)的重量合成值等于所有稱重傳感器11的重量輸出值。稱重傳感器11是根據(jù)電磁式力補(bǔ)償原理的一體式電子秤稱重傳感器，所述稱重傳感器依靠電磁式力補(bǔ)償直接測(cè)量系統(tǒng)，電磁式力補(bǔ)償直接測(cè)量系統(tǒng)，具有包括多個(gè)組件的平行導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)，該平行導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)具有傳輸電信號(hào)的能力，組件被電結(jié)合入控制系統(tǒng)用于電流的傳輸；在稱重傳感器11的承載部和主體之間放置了加速度傳感器，加速度傳感器可以獲取沿多個(gè)方向的加速力。所述控制系統(tǒng)包括單片機(jī)、時(shí)鐘電路、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)存貯器、通信接口電路、驅(qū)動(dòng)電路；所述單片機(jī)控制所述A/D轉(zhuǎn)換器采集數(shù)據(jù)，將采集到的兩個(gè)稱重傳感器11的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行比較后，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路反向驅(qū)動(dòng)；時(shí)鐘電路控制單片機(jī)兩次采集稱重傳感器11的稱重?cái)?shù)據(jù)的時(shí)間間隔，并將稱重?cái)?shù)據(jù)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后輸入數(shù)據(jù)存貯器。

如圖4所示，太陽(yáng)能電池板3包括多個(gè)分立的光伏電池，設(shè)置成多個(gè)電池行，每個(gè)電池行中的多個(gè)光伏電池相互并聯(lián)地電連接；多個(gè)電池行相互串聯(lián)地電連接，以及導(dǎo)電和連續(xù)區(qū)背板，形成電流返回路徑；多個(gè)電池行連接多個(gè)功率繼電器，所述多個(gè)功率繼電器耦合在光伏電池的負(fù)極線與正極線之間以及外部電路的相應(yīng)負(fù)極線與正極線之間，并且被配置為當(dāng)光伏電池不運(yùn)行時(shí)將太陽(yáng)能電池板3與外部電路電隔離，太陽(yáng)能電池板3連接內(nèi)置在蒸發(fā)儀內(nèi)部的蓄電池，蓄電池可以通過(guò)外接電源充電。

其中，蒸發(fā)儀箱體1采用棕櫚纖維金屬?gòu)?fù)合材料，棕櫚纖維金屬?gòu)?fù)合材料是由棕櫚纖維、氧化鋁、氯化鎂、填充料和水制成，棕櫚纖維、氧化鋁、氯化鎂、填充料的重量比為1:5:2:3，平均粒徑為0.3毫米，填充料是納米無(wú)機(jī)輕質(zhì)材料；其制備方法為：將混合磨碎的棕櫚纖維、Al₂O₃、MgCl₂水溶液、填充物和水混合均勻，然后將混合物固化的到固化物，碾平固化物以形成期望的厚度和寬度，通過(guò)常規(guī)的金屬板制備工藝得到棕櫚纖維金屬?gòu)?fù)合材料。數(shù)據(jù)輸出端口包括無(wú)線通訊輸出和USB端口輸出，無(wú)線通訊輸出通過(guò)無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)輸出到手機(jī)并存儲(chǔ)，USB端口外接存儲(chǔ)裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)保存。紙質(zhì)報(bào)告中顯示的主要參數(shù)包括林地蒸發(fā)速率Eva(g/mm²h)、瞬時(shí)土壤重量W(g)、時(shí)間t。

最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。