[发明专利]粘质土地面蒸发量自记仪

说明书

技术领域

本发明属于农林业及水文监测技术领域，具体涉及一种定位监测自然环境粘质土地面蒸发量，并能实时自动记录生态环境因子的粘质土地面蒸发量自记仪。

背景技术

地面蒸发量是生态环境监测的重要因子，它综合反映了生态环境的能量平衡和水分循环过程，也是水分平衡研究的主要指标。由于诸多因素的交互影响，地面蒸发量是一个难以准确监测的指标，目前在标准的地面气象观测系统中，尚未将此指标作为观测对象。在科研实践中地面蒸发量常采取半监测半理论推算的方法取得，在人工水分均衡场也可采用蒸渗仪法通过水分平衡的原理测得。截至目前，还没有一种适用于长期野外定位监测，直接测定粘质土地面蒸发量的仪器。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、使用方便，测定结果连续、可靠的粘质土地面蒸发量自记仪。本发明可全天候不间断地测定生态环境粘质土地面蒸发量。

本发明是通过以下技术方案来实现上述目的：

一种粘质土地面蒸发量自记仪，其特征在于：它包括蒸发皿系统，毛细管接续装置，土壤温度监测及电子程序控制系统，数据记录储存显示系统，内壳和外壳；蒸发皿系统与毛细管接续装置相连接，蒸发皿系统与毛细管接续装置安装在内壳；土壤温度监测及电子程序控制系统包括电子程序控制器、压力传感器、两个热敏电阻及两个温度传感器，电子程序控制器与压力传感器、两个热敏电阻及两个温度传感器相连接，压力传感器位于外壳内底部，压力传感器上面放置内壳；电子程序控制器与数据记录储存显示系统相连接。

蒸发皿系统包括底部设有通孔的蒸发皿，蒸发皿下部设置有水分扩散层，水分扩散层上面铺设有原状土层；毛细管接续装置包括储水槽、灯芯和升降电机；升降电机与电子程序控制器连接，升降电机放置在内壳底部，升降电机上方设有托盘，托盘上面放置储水槽，储水槽内装水，灯芯的顶部位于通孔上方的水分扩散层，灯芯的底部置于储水槽水里；第一热敏电阻及第一温度传感器置于原状土层表层，第二热敏电阻及第二温度传感器置于自然地面表层。

本发明使用时，将仪器设置于被测定环境，将装置有内壳与压力传感器的外壳埋设于地面以下，蒸发皿的原状土层的表面与自然地面相平齐，蒸发皿隔绝了蒸发皿内土壤与外界土壤的联系，由毛细管接续装置代替毛细管对水分的垂直输导作用。当自然地面蒸发时，毛细管接续装置可在土壤温度监测及电子程序控制系统的控制下，通过升降电机垂直上、下运动，调节输水灯芯的长度，达到人工蒸发面和自然蒸发面湿度一致，从而保证两者蒸发量一致。

本发明实质上是提供了一种能够自动模拟自然状态地面湿度变化的微型称重式蒸渗仪。由于从自然地面直接测定蒸发量是很困难的，本发明设计了人工蒸发皿系统来间接测定自然环境的地面蒸发量。关键的技术是使蒸发皿蒸发量与自然地面蒸发量持续保持一致。根据相关物理学知识，本发明应用的理论是，当蒸发皿和自然地面的表层理化性质和结构相同且蒸发环境一致时，蒸发皿和自然地面蒸发面湿度相同则蒸发量相同，蒸发量相同则地表温度相同，两者的蒸发面湿度相同与蒸发量相同是本发明结构设计的依据，蒸发量相同与地表温度相同是本发明结构控制的依据。

本发明具有结构简单，使用方便，适应于全天候天气，可连续准确测定地面蒸发量等特点，可满足野外长期定位监测的要求，适用于农林业及水文等领域监测地面蒸发量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，

图2是本发明第一、第二热敏电阻与桥式电路的关系图。

图中： 1—蒸发皿，101—通孔，2—原状土层，3—水分扩散层，4—灯芯，5—灯芯固定盖板，501—盖板通孔，6—储水槽，7—升降电机，8—水位线，9—压力传感器，10—传感器基座，11—自然地面，12—内壳，13—外壳，14—电子程序控制器，15—数据记录储存器，16—数据显示器，17—第一热敏电阻，18—第二热敏电阻，19—第一温度传感器，20—第二温度传感器，21—托盘，22—补水管。

具体实施方式:

下面结合附图，对本发明作进一步说明。

如图1所示：