CN208282893U - 蒸发量检测装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及蒸发量检测技术领域，提供了一种蒸发量检测装置及系统，旨在解决现有检测装置存在较大检测误差的问题，以及解决检测时水面波动对检测结果造成影响的问题。所述蒸发量检测装置包括筒体、激光位移传感器、浮板、控制器、通讯模块、电源模块和固定装置；所述筒体底部设置有通孔，所述激光位移传感器设置于所述筒体顶部，所述浮板设置于所述筒体内；所述激光位移传感器用于测量其自身与所述浮板之间的距离，并将测量到的距离信息送入所述控制器，所述控制器用于处理所述距离信息，并通过所述通讯模块将处理后的距离信息发送至服务器；所述固定装置设置于所述筒体上，用于固定所述蒸发量检测装置。

Description

蒸发量检测装置及系统

技术领域

本实用新型涉及蒸发量检测技术领域，具体而言，涉及一种蒸发量检测装置及系统。

背景技术

蒸发量是指一定口径的蒸发器中，在一定时间间隔内因蒸发而失去的水层深度，以mm为单位，取一位小数。目前，农业和水文工作上水面蒸发量的测量大多采用人工测针测量的方式或全自动测量装置测量方案。其中，人工测针方式即采用带刻度的机械测针，将其安装于水面蒸发器(如E601型蒸发器)的固定位置，手动旋转测针刻度手柄，并观察其针尖与水面接触情况，当针尖与水面接触时，读取刻度后经过蒸发量计算公式得出蒸发量。全自动测量装置即利用传感器全自动测量液位，当针尖与水面接触时，控制装置检测到从水中传到测针上的直流电，控制装置控制测针停止运动，并控制蜂鸣器发声，控制装置通过计算公式求出蒸发量。以上两种方式存在如下问题：

1、上述测量方式依赖于测针与水面之间的接触，属于接触式传感方式，由于测针装置在装配时会存在装配误差，如配件与配件之间的间隙配合等，因此会导致测针在竖向方向松动，导致较大的测量误差。

2、水面在外界干扰下(如风力、昆虫等)容易波动，水面波动会对检测结果造成较大误差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种蒸发量检测装置及系统，旨在解决背景技术中所提出的问题，进而提高蒸发量检测精度。

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一方面，本实用新型实施例提供了一种蒸发量检测装置，所述蒸发量检测装置包括筒体、激光位移传感器、浮板、控制器、通讯模块、电源模块和固定装置；

所述筒体底部设置有通孔，所述激光位移传感器设置于所述筒体顶部，所述浮板设置于所述筒体内；所述激光位移传感器用于测量其自身与所述浮板之间的距离，并将测量到的距离信息送入所述控制器，所述控制器接受并处理所述距离信息，并通过所述通讯模块将处理后的距离信息发送至服务器；所述电源模块为所述激光位移传感器、控制器和通讯模块供电；所述固定装置设置于所述筒体上，用于固定所述蒸发量检测装置。

本技术方案中，一方面，通过激光位移传感器检测其自身与浮板之间的距离，控制器通过计算前后两次检测之间的距离差，即可得出前后两次检测时间间隔内的蒸发量，由于激光位移传感器为非接触式检测，因此不存在由设备装配误差所引起的测量误差；另一方面，本技术方案利用连通器原理，筒体一分部浸入水中后，筒体内的页面高度与筒体外的液面高度一致，筒体可保护其内的液面不会遭受到外部的干扰因素，进而不易产生波动，提高检测精度。

进一步地，所述通孔的下方设置有硬质的软管连接头，所述硬质的软管连接头为圆筒结构。本改进技术方案通过设置所述软管连接头，可以为所述通孔连接一软管，所述软管另一端可连接至蒸发器中，蒸发器与所述筒体通过所述软管联通，此时蒸发器中的液面波动对筒体内的液面稳定影响更小，利于进一步提高检测精度。

进一步地，所述软管连接头上连接有一软管。

进一步地，所述浮板的底面连接有一竖向定位杆，所述竖向定位杆的下端通过所述通孔伸入至所述软管连接头中，当所述筒体内的水位上下变化时，所述竖向定位杆在所述软管连接头中上下移动。本改进技术方案中，所述竖向定位杆被所述软管连接头限位，因此其上方的浮板仅可以随液面上升或下降而上下浮动，而不产生相对于水平面的倾斜，进而不影响激光位移传感器对真实液面高度的检测。

优选的，所述固定装置包括固定夹和调节螺钉，所述固定夹设置于所述筒体外侧壁上，所述固定夹上开设有螺纹孔，所述调节螺钉与所述螺纹孔匹配连接，当所述调节螺钉向内旋进时，所述调节螺钉头端与所述筒体外侧壁之间的距离减小。本优选技术方案中，所述固定装置结构简单可靠。

优选的，所述电源模块包括太阳能电池、太阳能充放电控制器、蓄电池及太阳能逆变器；所述太阳能充放电控制器用于控制太阳能电池对所述蓄电池充电，并控制所述蓄电池为所述太阳能逆变器负载供电。本优选技术方案中，选用太阳能发电技术为各器件供电，可节约资源，使用者可以不必频繁地为装置更换电池。

另一方面，本实用新型实施例还提供了一种蒸发量检测系统，所述蒸发量检测系统包括以上任一技术方案所提供的蒸发量检测装置，还包括蒸发器，所述蒸发量检测装置通过所述固定装置固定于所述蒸发器的侧壁上。

进一步地，所述蒸发量检测系统还包括供水装置，所述供水装置与所述控制器连接，当所述控制器计算出所述筒体内的水位并确定该水位低于预设低水位时，所述控制器控制所述供水装置为所述蒸发器供水。通过设置所述供水装置，控制器根据激光位移传感器的测量数据自动控制供水装置补水，使蒸发器中的水位可长期保持为可被检测的状态，提高整个系统的自动化水平。

进一步地，所述蒸发量检测系统还包括排水装置，所述排水装置与所述控制器连接，当所述控制器计算出所述筒体内的水位并确定该水位高于预设高水位时，所述控制器控制所述排水装置为所述蒸发器排水。通过设置所述排水装置，控制器根据激光位移传感器的测量数据自动控制排水装置排水，使蒸发器中的水位可长期保持为可被检测的状态，提高整个系统的自动化水平。

进一步地，所述蒸发量检测系统还包括服务器，用于远程接受并存储经所述控制器处理后的距离信息。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、蒸发量检测装置中，激光位移传感器检测其自身与浮板之间的距离，控制器通过计算前后两次检测之间的距离差，即可得出前后两次检测时间间隔内的蒸发量，由于激光位移传感器为非接触式检测，因此不存在由设备装配误差所引起的测量误差。并且激光具有直线度好的优良特性，同样激光位移传感器相对于其他现有的位移传感器有更高的精度。

2、蒸发量检测装置利用连通器原理，筒体一分部浸入水中后，筒体内的页面高度与筒体外的液面高度一致，筒体可保护其内的液面不会遭受到外部的干扰因素，进而不易产生波动，提高检测精度。

3、由于通讯模块可将处理后的距离信息发送至服务器，因此在实现蒸发量自动检测的同时，还能远程传输数据。所述蒸发量检测装置可被应用于恶劣的环境，人烟稀少的地方，解决了蒸发的监测不到位的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简要介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关附图。

图1所示为实施例1中提供的蒸发量检测装置的结构示意图。

图2(a)所示为实施例1中提供的又一种蒸发量检测装置的结构示意图。

图2(b)所示为实施例1中提供的再一种蒸发量检测装置的结构示意图。

图3所示为实施例1中所述的固定装置的结构示意图。

图4(a)所示为实施例2中提供的一种蒸发量检测系统的结构示意图。

图4(b)所示为实施例2中提供的又一种蒸发量检测系统的结构示意图。

图5所示为实施例2中提供的蒸发量检测系统的结构框图。

图中标号说明：

10-筒体；11-通孔；12-软管连接头；13-软管；20-激光位移传感器；21-安装架；22-连接器；30-浮板；31-竖向定位杆；40-固定装置；41-固定夹；42-调节螺钉；43-E601型蒸发器的侧壁；50-控制器；60-通讯模块；70-电源模块；80-蒸发器；90-供水装置；100-排水装置；110-服务器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

实施例1：

请参阅图1所示，本实施例提供了一种蒸发量检测装置。所述蒸发量检测装置包括筒体10、激光位移传感器20、浮板30、控制器50、通讯模块60、电源模块70和固定装置40。

所述筒体10底部设置有通孔11，所述激光位移传感器20设置于所述筒体10顶部，所述浮板30设置于所述筒体10内；所述激光位移传感器20用于测量其自身与所述浮板30之间的距离，并将测量到的距离信息送入所述控制器50，所述控制器50接受并处理所述距离信息，并通过所述通讯模块60将处理后的距离信息发送至服务器110；所述电源模块70为所述激光位移传感器20、控制器50和通讯模块60供电；所述固定装置40设置于所述筒体10上，用于固定所述蒸发量检测装置。

使用时，可将所述筒体10的下半部分浸入至蒸发器80(如E601型蒸发器)中，并利用所述固定装置40将整个蒸发量检测装置固定在蒸发器80的侧壁上。由于筒体10的底部设置有通孔11，因此根据连通器原理，筒体10外的液面高度与筒体10内的液面高度为同一高度。激光位移传感器20竖直向下发射激光以检测其自身与下方水面上的浮板30之间的距离。控制器50根据前后两次接收到的距离计算距离差，进而计算出前后两次检测时间间隔内的蒸发量。由于激光传感器为非接触式检测，因此不存在由设备装配误差所引起的测量误差。并且激光具有直线度好的优良特性，同样激光位移传感器20相对于其他现有的位移传感器有更高的精度。另外，筒体10可保护其内的液面不会遭受到外部的干扰因素，进而不易产生波动，提高检测精度。

其中，所述筒体10顶部可设置有可拆离的筒盖，所述激光位移传感器20可通过安装架21安装在筒盖底部。

其中，所述控制器50和通讯模块60可集成在一个部件上，例如可采用RTU(远程终端单元)设备。RTU设备包括信号输入/输出模块、微处理器、有线/无线通讯设备及外壳，其中微处理器对应所述控制器50，有线/无线通讯设备对应所述通讯模块60。例如所述RTU设备可选用DATA-6301/6311型号的RTU设备。

其中，所述激光位移传感器20可通过一连接器22将检测到的信号传送给控制器50。

其中，所述浮板30优选用吸水量较小的且密度小于水的材料制成，吸水量越小，则浮板30不会因吸水量变化而造成在液面处的上下位移，这部分位移将造成检测误差，因此选用吸水量较小的材料作为浮板30，可控制这部分误差以至于可忽略。比如所述浮板30可由EPS板制成。

基于上述蒸发量检测装置，本实施例给出一些具体实施方式的举例，在互不抵触的前提下，给举例之间可任意组合，以形成新一种的蒸发量检测装置。应当理解的，对于由任意举例相互组合所形成的新一种蒸发量检测装置，均应落入本实用新型的保护范围。

例如，请参阅图2(a)和图2(b)所示，所述通孔11的下方可以设置有硬质的软管连接头12，所述硬质的软管连接头12为圆筒结构。比如，所述软管连接头12与筒体10均由相同材料制成，软管连接头12与筒体10一体成型设置。

基于上述举例，所述软管连接头12上还可以连接有一软管13。使用时，请参阅图2(b)所示，所述蒸发量检测装置可以设置于E601型蒸发器的侧壁43之内，所述筒体10的下半部分浸入液面之下，所述软管13可以直接摆放在E601型蒸发器底部，由于连接有较长的软管13，因此筒体10中的液面更不易受到E601型蒸发器中液面波动的影响。另外，请参阅图2(a)所示，所述蒸发量检测装置也可以设置于E601型蒸发器的侧壁43之外，或者设置于远离E601型蒸发器的位置，如室内，所述筒体10的下半部分位于E601型蒸发器中液面高度以下，在E601型蒸发器底部开设通孔，所述软管13一端连接至所述筒体10底部的软管连接头12，另一端连接至所诉E601型蒸发器的底部通孔，将两者联通，两者的液面高度保持一致。

基于上述举例，所述浮板30的底面可连接有一竖向定位杆31，所述竖向定位杆31的下端通过所述通孔11伸入至所述软管连接头12中，当所述筒体10内的水位上下变化时，所述竖向定位杆31在所述软管连接头12中上下移动。例如，所述浮板30底面设置有螺纹孔，所述竖向定位杆31上端设置有相对应的螺纹，两者通过螺纹可拆卸地连接。所述竖向定位杆31被所述软管连接头12限位，因此其上方的浮板30仅可以随液面上升或下降而上下浮动，而不产生相对于水平面的倾斜，进而不影响激光位移传感器20对真实液面高度的检测。并且可以防止昆虫爬入筒体10中，引起筒体10中液面波动或者浮板30倾斜，导致较大测量误差。

例如，请参阅图3所述，固定装置40包括固定夹41和调节螺钉42，所述固定夹41设置于所述筒体10外侧壁上，所述固定夹41上开设有螺纹孔，所述调节螺钉42与所述螺纹孔匹配连接，当所述调节螺钉42向内旋进时，所述调节螺钉42头端与所述筒体10外侧壁之间的距离减小。其中，所述固定夹41可以与所述筒体10一体成型设置，或者所述固定夹41与一圆环一体成型，所述圆环套设在所述筒体10外。使用时，将E601型蒸发器的侧壁43送入固定夹41与筒体10外壁之间，确定好筒体10的安装高度后，将调节螺钉42向内旋进以挤压E601型蒸发器的侧壁43，使所述筒体10固定在所述E601型蒸发器的侧壁43上。

例如，所述电源模块70可选用太阳能电池模块，所述电源模块70包括太阳能电池、太阳能充放电控制器、蓄电池及太阳能逆变器；所述太阳能充放电控制器用于控制太阳能电池对所述蓄电池充电，并控制所述蓄电池为所述太阳能逆变器负载供电。所述电源模块70可以直接设置于所述筒体10的顶部，或者所述电源模块70可以设置于远离所述筒体10的位置，所述电源模块70与筒体10上的其他部件通过电源线连接。由于太阳能电池模块为较成熟的现有技术，因此本实施例不再赘述并附图。

应当理解的，本实施例中提供的蒸发量检测装置并不局限于仅与E601型蒸发器联用，所述蒸发量检测装置还可以与其他类型的蒸发器联用。

实施例2：

请参阅图4(a)和图4(b)所示，本实施例提供了一种蒸发量检测系统，所述蒸发量检测系统包括实施例1中提供的蒸发量检测装置，还包括蒸发器80，所述蒸发量检测装置通过所述固定装置40固定于所述蒸发器80的侧壁上。其中，所述蒸发器80优选用E601型蒸发器，但不局限于此，所述蒸发器80还可以选用其他类型的蒸发器。

请参阅图5所示，所述蒸发量检测系统还可以包括供水装置90，所述供水装置90与所述控制器50连接，当所述控制器50计算出所述筒体10内的水位并确定该水位低于预设低水位时，所述控制器50控制所述供水装置90为所述蒸发器80供水。比如所述供水装置90可以包括供水管路以及第一电磁阀，所述供水管路连接于所述蒸发器80的底部，其好处在于供水时对液面的影响较小，液面可平稳上升。所述第一电磁阀受所述控制器50控制。比如激光位移传感器20距离筒体10的底部为30cm，当激光位移传感器20检测到其自身距离浮板30的距离大于25cm，则筒体10中的液面高度太低，当液面再继续降低时，浮板30会触底，而此时蒸发器80中的液面高度低于浮板30的高度，导致检测数据错误。于是控制器50可控制第一电磁阀打开，供水管路通过水压向蒸发器80中供水使液面上升。

请参阅图5所示，所述蒸发量检测系统还可以包括排水装置100，所述排水装置100与所述控制器50连接，当所述控制器50计算出所述筒体10内的水位并确定该水位高于预设高水位时，所述控制器50控制所述排水装置100为所述蒸发器80排水。比如所述控制器50包括排水管路和第二电磁阀，所述排水管路一端连接至所述蒸发器80的底部，另一端呈自由出流或淹没出溜，出流口低于所述蒸发器80的底部。所述第二电磁阀受所述控制器50控制。比如当激光位移传感器20检测到其自身距离浮板30的距离等于零，浮板30已触顶，而此时蒸发器80中的液面高度高于浮板30高度，导致检测数据错误。于是控制器50可控制第二电磁阀打开，蒸发器80中水量通过排水管路排除。

请参阅图5所示，所述蒸发量检测装置还可以包括服务器110，用于远程接受并存储经所述控制器50处理后的距离信息。比如所述服务器110可以是计算机。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员，在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应该涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种蒸发量检测装置，其特征在于，包括筒体、激光位移传感器、浮板、控制器、通讯模块、电源模块和固定装置；

所述筒体底部设置有通孔，所述激光位移传感器设置于所述筒体顶部，所述浮板设置于所述筒体内；所述激光位移传感器用于测量其自身与所述浮板之间的距离，并将测量到的距离信息送入所述控制器；所述控制器接受并处理所述距离信息，并通过所述通讯模块将处理后的距离信息发送至服务器；所述电源模块为所述激光位移传感器、控制器和通讯模块供电；所述固定装置设置于所述筒体上，用于固定所述蒸发量检测装置。

2.根据权利要求1所述的蒸发量检测装置，其特征在于，所述通孔的下方设置有硬质的软管连接头，所述硬质的软管连接头为圆筒结构。

3.根据权利要求2所述的蒸发量检测装置，其特征在于，所述软管连接头上连接有一软管。

4.根据权利要求2所述的蒸发量检测装置，其特征在于，所述浮板的底面连接有一竖向定位杆，所述竖向定位杆的下端通过所述通孔伸入至所述软管连接头中，当所述筒体内的水位上下变化时，所述竖向定位杆在所述软管连接头中上下移动。

5.根据权利要求1所述的蒸发量检测装置，其特征在于，所述固定装置包括固定夹和调节螺钉，所述固定夹设置于所述筒体外侧壁上，所述固定夹上开设有螺纹孔，所述调节螺钉与所述螺纹孔匹配连接，当所述调节螺钉向内旋进时，所述调节螺钉头端与所述筒体外侧壁之间的距离减小。

6.根据权利要求1所述的蒸发量检测装置，其特征在于，所述电源模块包括太阳能电池、太阳能充放电控制器、蓄电池及太阳能逆变器；所述太阳能充放电控制器用于控制太阳能电池对所述蓄电池充电，并控制所述蓄电池为所述太阳能逆变器负载供电。

7.一种蒸发量检测系统，其特征在于，包括权利要求1至6任一所述的蒸发量检测装置，还包括蒸发器，所述蒸发量检测装置通过所述固定装置固定于所述蒸发器的侧壁上。

8.根据权利要求7所述的蒸发量检测系统，其特征在于，还包括供水装置，所述供水装置与所述控制器连接，当所述控制器计算出所述筒体内的水位并确定该水位低于预设低水位时，所述控制器控制所述供水装置为所述蒸发器供水。

9.根据权利要求7所述的蒸发量检测系统，其特征在于，还包括排水装置，所述排水装置与所述控制器连接，当所述控制器计算出所述筒体内的水位并确定该水位高于预设高水位时，所述控制器控制所述排水装置为所述蒸发器排水。

10.根据权利要求7所述的蒸发量检测系统，其特征在于，还包括服务器，用于远程接受并存储经所述控制器处理后的距离信息。