[发明专利]一种自清洗蒸发传感器及其控制方法

说明书

本发明公开了一种自清洗蒸发传感器，包括蒸发桶、控制器、水位计、雨量计和正反转水泵，蒸发桶内设有立管，立管顶部设有自旋转喷头，水位计与蒸发桶通过连通管连接，连通管通入蒸发桶内，立管与正反转水泵连接，正反转水泵的上端连接有三通电动球阀，控制器分别与水位计、雨量计、正反转水泵和三通电动球阀连接，连通管内设有磁浮子，三通电动球阀上还接有给水管和排水管，蒸发桶的上部设有溢流孔，溢流孔处的蒸发桶外围设有水圈，同时，还公开了其具体的控制方法；能够实现自动清洗、自动补水和自动排水功能，具有自动化程度高、运行稳定可靠、测量精度高的特点。

技术领域

本发明属于水文、气象测量器具技术领域，具体涉及一种自清洗蒸发传感器及其控制方法。

背景技术

蒸发量的测定对于农业、水文、水利甚为重要,特别是干旱和半干旱气候地区。气象上通常使用盛有一定水量的蒸发桶——蒸发皿或蒸发池来观测蒸发量，但这类观测的结果通常不能代表实际自然条件下水体和土壤的水分蒸发，土壤水分蒸发，另有专门的土壤蒸发桶进行观测。

水面蒸发是地球水循环监测的重要环节，是水资源利用的重要组成部分，也是气候变化、干旱和环境评估等多方面的重要影响因素，业内学者寻求对蒸发量进行自动计量的方法。

1、超声波蒸发传感器

AG2.0型、WUSH-TV2型超声波蒸发传感器用来测量水位和蒸发量。可用于室内和野外观测，由超声波蒸发桶和支架两部分组成。超声波蒸发传感器只能测量水位变化，不能自动补水，也不能测量溢流量，更不能自动清洗蒸发桶。

2、浮子式蒸发传感器

FFZ-01型浮子式水面蒸发传感器由E601B蒸发皿、浮子式水位计、自动补水控制装置、JFZ-01型雨量计、数字式溢流量计配套，组成全自动蒸发测站。

雨量计的测量误差较大，浮子式水位计存在启动力矩，精度难以达到0.1mm，因此，综合精度难以达到规范规定的±3％。且无自动清洗功能。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种具有自清洗功能的、可以自动补水并测试溢流量、测量精度高的蒸发传感器，同时也提供了其具体的控制方法。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种自清洗蒸发传感器，包括蒸发桶、控制器、水位计、雨量计和正反转水泵，所述蒸发桶内设有立管，所述立管顶部设有自旋转喷头，所述水位计与蒸发桶通过连通管连接，所述连通管通入蒸发桶内，所述立管与正反转水泵通过给排水管连接，所述排水管与立管的连接处位于立管下部的侧面，所述正反转水泵的上端连接有三通电动球阀，所述控制器分别与水位计、雨量计、正反转水泵和三通电动球阀连接，所述连通管内设有磁浮子，所述三通电动球阀上还接有给水管和排水管，所述蒸发桶的上部设有溢流孔，所述溢流孔处的蒸发桶外围设有水圈，所述水圈和溢流孔相通。

作为进一步改进的技术方案，所述水位计的高度高于蒸发桶顶部高度，所述立管与给排水管连接处上端的立管上设有给水单向阀，下端的立管上设有排水单向阀。

作为进一步改进的技术方案，所述蒸发桶竖直放置，所述蒸发桶的深度为687mm，所述蒸发桶的标准水位与蒸发桶的底部的距离为612mm，所述溢流孔底与蒸发桶的顶部的距离为60mm。

一种自清洗蒸发传感器的控制方法，包括以下步骤：

S1、随机降雨排水控制

所述降雨排水控制方式为事件触发控制，以降雨量达到5mm为事件触发阈值，如果所述蒸发桶内的水面与蒸发桶的顶部的距离≥75mm，则不进行排水，如果所述蒸发桶内的水面与蒸发桶的顶部的距离＜75mm，则使用所述控制器控制正反转水泵进行排水，然后在排水结束以后，记录排水前后的所述蒸发桶内的水面的水位差；

S2、定时测量控制