過濕地表環(huán)境水分蒸滲儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種蒸滲儀，適用于自然狀態(tài)下的水文蒸滲過程檢測，特別涉及一種在濕地等過濕地表環(huán)境中監(jiān)測用的蒸滲儀。
【背景技術(shù)】
[0002]蒸發(fā)和下滲是水文監(jiān)測的重要內(nèi)容，蒸發(fā)主要包括土壤水分蒸發(fā)和水面蒸發(fā)，下滲分為土壤飽和下滲和非飽和下滲。
[0003]傳統(tǒng)的土壤蒸滲儀器大多只能測量土壤在非飽和情況下的下滲和土壤水分蒸發(fā)量，在土壤含水量飽和，地表積水時(shí)，就無法測量土壤的下滲和水面蒸發(fā)量。所以傳統(tǒng)的蒸滲測量儀器不適用于積水區(qū)域的測量，只適用于田間測量。
[0004]傳統(tǒng)的小型水面蒸發(fā)儀器由于常安置在離地70cm以上的半空中，脫離地表面的真實(shí)環(huán)境，測量精度不高。傳統(tǒng)的大型水面蒸發(fā)儀器，由于體積龐大，設(shè)置尤為不便。
[0005]過濕地表環(huán)境的蒸滲測量與田間土壤蒸滲測量、積水區(qū)蒸滲測量均不同，過濕地表環(huán)境，如濕地、臨時(shí)洪水泛濫的地區(qū)、水量增減顯著的湖泊河流等，有其獨(dú)特之處，即同一測量點(diǎn)處有時(shí)被水淹沒，有時(shí)并無積水。所以想要測量過濕地表環(huán)境的蒸滲情況，需要兼顧土壤的蒸滲測量和地表水的蒸滲測量。因此需要對(duì)傳統(tǒng)的觀測儀器進(jìn)行改進(jìn)，以達(dá)到能在過濕地表環(huán)境中使用的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于:提供一種過濕地表環(huán)境水分蒸滲儀，該蒸滲儀實(shí)現(xiàn)濕地等過濕地表環(huán)境的土壤在飽和狀態(tài)下的滲透量的監(jiān)測。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種過濕地表環(huán)境水分蒸滲儀，其垂向插入土壤中，其包括外框體及設(shè)于該外框體內(nèi)多個(gè)處于不同深度的水分儲(chǔ)存器，其中至少一水分儲(chǔ)存器上設(shè)有下滲水收集片，一水平推動(dòng)裝置能夠使該下滲水收集片相對(duì)該水分儲(chǔ)存器水平滑動(dòng)并從該外框體側(cè)面伸出，該水分儲(chǔ)存器和水平推動(dòng)裝置與中央處理模塊實(shí)現(xiàn)電路連接。
[0009]所述的過濕地表環(huán)境水分蒸滲儀，該下滲水收集片具有一金屬槽，該金屬槽一側(cè)的底部延伸有一傾斜的引水槽。
[0010]所述的過濕地表環(huán)境水分蒸滲儀，該水平推動(dòng)裝置能夠使該飲水槽相對(duì)該水分儲(chǔ)存器接觸或隔離。
[0011]所述的過濕地表環(huán)境水分蒸滲儀，該金屬槽和引水槽上鋪設(shè)有吸水紙，該金屬槽的上部鋪設(shè)有半徑為0.的鐵砂作為水分導(dǎo)滲層和吸力阻斷層。
[0012]所述的過濕地表環(huán)境水分蒸滲儀，該外框體的一個(gè)側(cè)面上沿垂向間隔設(shè)有多個(gè)測量孔，該測量孔與該水分儲(chǔ)存器對(duì)應(yīng)設(shè)置。
[0013]所述的過濕地表環(huán)境水分蒸滲儀，該外框體呈桿狀且一側(cè)具有一垂向貫通外框體上下端的介質(zhì)槽。
[0014]所述的過濕地表環(huán)境水分蒸滲儀，該水分儲(chǔ)存器的內(nèi)部填充海綿且容器壁外設(shè)有電熱蒸發(fā)片，該水分儲(chǔ)存器的底部設(shè)有稱重式水量傳感器并與該中央處理模塊相接。
[0015]所述的過濕地表環(huán)境水分蒸滲儀，該水平推動(dòng)裝置包括步進(jìn)電機(jī)、薄型液壓千斤頂和推動(dòng)板，該步進(jìn)電機(jī)在該外框體內(nèi)帶動(dòng)該薄型液壓千斤頂推動(dòng)該推動(dòng)板，該推動(dòng)板與該下滲水收集片上的一插頭卡接從而推動(dòng)該下滲水收集片，該步進(jìn)電機(jī)與該中央處理模塊相接。
[0016]所述的過濕地表環(huán)境水分蒸滲儀，該外框體的上部設(shè)有與中央處理模塊連接的垂直平整裝置，該垂直平整裝置包括重錘式垂直傳感器、圓水準(zhǔn)氣泡式水平儀。
[0017]所述的過濕地表環(huán)境水分蒸滲儀，該外框體上還設(shè)有固定平板，該外框體下端連接有錐形安置頭。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:該水分儲(chǔ)存器底部的稱重式水量傳感器將每隔一段時(shí)間所測得的水量數(shù)據(jù)傳送給中央處理模塊，從而測得土壤在飽和狀態(tài)下時(shí)穿過土層的滲漏量，實(shí)現(xiàn)濕地等過濕地表環(huán)境的土壤飽和狀態(tài)下滲透量的監(jiān)測。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明去掉外框體后內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為本發(fā)明重錘式平整裝置立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5為本發(fā)明重錘式平整裝置剖視圖；
[0024]圖6為本發(fā)明蒸發(fā)桶背面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖7為本發(fā)明水量管單兀結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖8為本發(fā)明水量管單兀局部放大圖；
[0027]圖9為本發(fā)明水量管單元內(nèi)活塞結(jié)構(gòu)視圖；
[0028]圖10為本發(fā)明活塞位于水量管單元角度示意圖；
[0029]圖11為本發(fā)明下滲水收集模塊剖面示意圖；
[0030]圖12為本發(fā)明下滲水收集模塊與推動(dòng)裝置組合示意圖；
[0031]圖13為本發(fā)明固定平板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]附圖標(biāo)記說明:1-外框體；11_介質(zhì)槽；111-槽壁；112-中壁；1121_測量孔；1122-防塵塞；113-溫度傳感器；2_蒸發(fā)桶；21_水位傳感器；22_電控閥門；3_垂直平整裝置；31_重錘式垂直傳感器；311_重錘球；312_電極管；313_報(bào)警器；32_圓水準(zhǔn)氣泡式水平儀；4_錐形安置頭；5_固定平板；51_固定針；6_水平推動(dòng)裝置；61_步進(jìn)電機(jī)；62_薄型液壓千斤頂；63_推動(dòng)板；7_下滲水收集片；71_金屬槽；711-引水槽；72_吸水紙；73_鐵砂；74_插頭；8_水分儲(chǔ)存器；81_海綿；82_電熱蒸發(fā)片；83_稱重式水量傳感器；9_中央處理模塊；91_中央處理芯片；92_電源；93_數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；94_電壓電流控制器；95_儲(chǔ)水量測量單元；951-電容水量轉(zhuǎn)化器；952_活塞移動(dòng)控制器；953_活塞牽引電機(jī)；10_排濕換氣裝置；101-水量管一 ；102_水量管二 ；103_連通管一 ；104-電控閥門一 ；105_連通管二 ；106_電控閥門二 ； 107-連通管三；108_電控閥門三；109-活塞；1091-活塞傳感器； 1092-刻度條；1093-T型滑槽。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖來進(jìn)一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會(huì)隨著描述而更為清楚。
[0034]如圖1、圖2和圖3所示，為本發(fā)明提供的一種過濕地表環(huán)境儲(chǔ)水量及蒸滲量一體化測量儀，其包括一外框體1，所述外框體I的一側(cè)具有垂向貫通外框體I上下端的矩形柱狀介質(zhì)槽11，在外框體I遠(yuǎn)離介置槽另一側(cè)的上部固定設(shè)有蒸發(fā)桶2，所述外框體I的底部連接有錐形安置頭4，外框體I中部設(shè)有能夠旋轉(zhuǎn)折疊的兩個(gè)固定平板5，所述固定平板5的末端設(shè)置有能夠折疊收納的固定針51，以減少強(qiáng)徑流，動(dòng)物等對(duì)測量儀器造成傾斜。
[0035]外框體I的頂部安裝有重錘式垂直傳感器31和圓水準(zhǔn)氣泡式32。
[0036]本實(shí)施例中，中央處理模塊9處于垂直平整裝置3的下部，且位于固定平板5的上部的外框體I內(nèi)，所述的中央處理模塊9包括中央處理芯片91、智能電源92、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器93、電壓電流控制器94、儲(chǔ)水量測量單元95，其中，儲(chǔ)水量測量單元95包括:電容水量轉(zhuǎn)化器951、活塞移動(dòng)控制器952和活塞牽引電機(jī)953，所述的中央處理模塊9分別與儲(chǔ)水量測量儀和水分蒸滲儀電連接，所述中央處理芯片91能夠按照用戶的需要實(shí)現(xiàn)采樣周期的設(shè)定以及對(duì)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差校正。
[0037]其中，如圖4和圖5所示，所述圓水準(zhǔn)氣泡式32安置在重錘式垂直傳感器31的頂端，設(shè)置儀器時(shí)，始終保持氣泡在中間位置，即可垂直設(shè)置儀器，所述重錘式垂直傳感器31包括重錘球311、電極管312和報(bào)警器313，所述重錘球311通過導(dǎo)線連接負(fù)極，所述電極管312包圍導(dǎo)線和重錘球311，所述電極管312連接正極；當(dāng)儀器不垂直時(shí)，重錘球311與電極管312接觸，報(bào)警器313報(bào)警，當(dāng)儀器垂直時(shí)，重錘球311與電極管312分離，報(bào)警器313結(jié)束報(bào)警，在誤差允許范圍內(nèi)，32將測量到的偏心值通過電信號(hào)傳送至中央處理模塊9，中央處理模塊9根據(jù)偏心值對(duì)相應(yīng)的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差校正。
[0038]如圖1和圖6所示，所述蒸發(fā)桶2內(nèi)部設(shè)有水位傳感器21(本實(shí)施例中為電容型液位傳感器)，蒸發(fā)桶2背向儀器的一側(cè)安裝有一電控閥門22用于控制外界水流進(jìn)出蒸發(fā)桶2，其中，本實(shí)施例的電控閥門22距離桶底為15cm，所述電控閥門22和水位傳感器21通過內(nèi)置于桶底的電子電路板與儀器的中央處理模塊9的中央處理芯片91連接，以傳輸測量數(shù)據(jù)和電信號(hào)。蒸發(fā)桶2用于測量地表水的蒸發(fā)量和蒸發(fā)速率。
[0039]所述蒸發(fā)桶2的測量使用過程如下:
[0040]I)測量前在蒸發(fā)桶2內(nèi)加滿水。
[0041]2)中央處理模塊9中的中央處理芯片91通過蒸發(fā)桶2底