数字式蒸发计制造技术

本实用新型专利技术涉及一种蒸发计，尤其是一种数字式水面蒸发计。本实用新型专利技术由蒸发桶、水圈、溢流桶、浮子桶、浮子、测量缆、平衡锤、测轮、绝对值型旋转编码器、数据采集处理器等组成。其工作原理是以浮子感测蒸发器内水面的变化、经测量缆带动测轮旋转驱动旋转编码器转动输出与水面蒸发量相对应的编码数据，数据采集处理器定时记录或将数据显示、远传。本蒸发计的量程为１００ｍｍ、分辨力为０．１ｍｍ、可广泛用于水文站、气象站。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种水面蒸发计，尤其是一种数字式水面蒸发计。在现有技术里，国家水文标准化技术委员会1993年6月版《水文仪器技术汇编》中GB11829-89 E601型系列水面蒸发器中规定蒸发器是由蒸发桶、水圈、溢流筒、测量指示装置(测杆、电测针、刻度盘、游标、音响器等)构成。它的蒸发桶是由呈白色的金属或玻璃钢制作的标准桶(口径618mm，圆柱体高度600mm、锥体高度87mm)，蒸发面积为3000cm2；它的水圈是四个弧形容器，槽宽为200mm，内壁深为137mm；它的溢流孔内径为15mm，溢流孔底距器口60mm；水面指示针尖、水面标志线距器口距离为75mm；水位标志线宽度为0.5mm，测杆最小刻度为1mm，仪器测针量程为70cm或100cm；仪器分辨力为0.1mm、0.2mm、0.5mm或1mm。现有技术是通过电测针滑动接触水面时音响器发声，依照测杆上的刻度人工定时读取水面蒸发量。现有技术存在以下缺陷与不足之处1、水位标志线宽为0.5mm，其分辨力要达到0.1mm相当困难；2、测杆的最小刻度为1mm，并须由人工目视观测，其测量准确度低。3、观测数据时，易受风力等外界因素影响、水面产生波动，精确读数困难。4、现有技术无数字电信号输出，无法将水面蒸发信息自动远传、贮存记录，不能与计算机、通信机联接组网。本技术的目的是克服现有技术的上述不足之处而设计的一种新式的数字式水面蒸发传感器，来取代原有的测量装置，使蒸发计具有数字电信号输出、显示、贮存、记录及远传功能，并提高仪器性能，以满足现代水文、气象事业发展的需要。本技术是用如下方式来实现的一种高分辨力的数字式蒸发计，它包括现有技术的标准蒸发桶、水圈、溢流孔、溢流连通管及本技术的量测装置浮子筒、浮子、测量缆、平衡锤、测轮、绝对值型旋转编码器、连接电缆及数字信息采集处理器等。它还包括浮子筒与蒸发桶之间的连通管，安装编码器的“L”型支架板及固定螺钉，安装测轮的轴套、锁紧螺钉，浮子悬吊螺钉、平衡锤悬吊螺钉、数据采集处理器外壳等。还包括它的浮子筒高度不小于200mm，其底部用内径为10mm的连通管与蒸发桶相连接，构成连通器。浮子桶呈白色、内径为196mm，器口用壁厚10mm的玻璃钢或8mm厚的金属制作，浮子桶上部有密封盖，密封盖的中心留有约Φ1mm的过线孔；还包括它的编码器是超低转矩绝对值型光电(或机械)旋转编码器，其启动力矩应小于8克.厘米，输出码为格雷码或其它形式的循环码，输出方式为“OC”门(输出电流为30mA，工作电压可为5V、6V、12V、24V)。机械编码器的触点负载能力为0.1A/24VDC。旋转编码器通过“L”形支架安装于浮子筒上盖上面；它的测轮安装于编码器主轴上，并用锁紧螺钉与编码器轴固定。测轮是以金属材料制作，测轮的工作周长与量程成严格的比率关系，其外缘截面形状为“V”型凹槽，其槽底形状与测量缆的截面形状相适配。安装后的测轮的底缘距浮子桶盖的高度不小于150mm，测轮的垂直切线方向正对浮子筒上盖的中心孔；还包括它的测量缆是外径为小于1mm的柔性不锈钢缆或包敷尼龙外套的不锈钢缆。它的浮子是直径略小于196mm的高度约为10mm的实芯或空芯塑料浮子或空芯防蚀金属浮子。浮子安装于浮子桶内，它通过悬吊螺钉与测量缆相连接。测量缆穿过浮子筒上盖的过线孔，绕过测轮的工作圆周的“V”形凹槽与平衡锤相连接。平衡锤是用不锈钢材料制作的配重锤，它通过悬吊螺钉与测量缆相连，用于平衡浮子在浮子筒内的吃水高度；还包括它的数字信息采集处理器是由微处理器、贮存器、译码显示器、报警指示器、数据通信传输接口及外壳等组成。数据信息采集处理器通过多芯屏蔽电缆与旋转编码器的输出插座相连接。它的微处理器具有定时采集数据或接受外部指令发送传输数据功能，显示器具有显示功能、报警器可输出报警信号，贮存器用于记录时间及蒸发量信息数据。通信接口可将并行数据转换成串行数据向外发送或与通信机、计算机组网联接。本技术与现有技术比较，具有如下优点1、以新型的数字式蒸发传感器代替了测针和测杆，提高了仪器分辨力。2、浮子桶有上盖，水面稳定，不受风力等外界因素影响、测量精度高。3、以数字显示蒸发量，使观测更加方便、准确。4、增加了定时蒸发量数据采集功能及数据贮存功能。5、保留了现有技术的蒸发桶、水圈、溢流桶及其规范要求，使本技术便于直接替换现有技术实现升级换代。6、新型传感器是数据编码输出型传感器，具有可靠性高，不受强电磁干扰、无温度和零点漂移，即使断电再通电，采集的数据仍然正确无误。7、本技术实现了自动数字量测和信息遥测组网。因此，本技术保留了现有技术的规范，符合国家相关标准，并提高了仪器性能(分辨力、量测准确度)及工作可靠性，实现了自动数字量测及信息记录、遥测组网，适于在水文、气象单位广泛使用。 附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是本技术的浮子筒构造图。图3是本技术的浮子外形图。图4是本技术量测装置的安装示意图。图5是本技术量测装置的侧视图。图6是本技术测轮外缘截面形状与测量缆截面配合图。图7是本技术的数据采集处理器的电原理图。下面将结合附图对本技术的实施例作进一步的详细描述。如图1所示，本技术包括蒸发桶1、水圈2、溢流桶3、浮子桶4、浮子5、测量缆6、平衡锤7、测轮8、绝对值旋转编码器9、数据采集处理器10等。还包括它的溢流筒3与蒸发桶1之间的溢流管11、溢流口29；安装于蒸发桶1与浮子筒4之间的连通管12；安装连接编码器9的“L”型支架板13及编码器9的固定螺钉21、“L”板13的固定螺钉22；安装于编码器主轴14上的测轮8、测轮轴套20及轴套锁紧螺钉23、浮子悬吊螺钉17、平衡锤悬吊螺钉30；还包括微处理器24、贮存器25、译码显示器26、报警指示器27、输出接口28等。如图1所示它的蒸发桶1呈白色、标准口径为618mm、圆柱体高度为600mm、锥体部分高度为87mm。器口呈45°里直外斜形，它是用8mm金属或10mm厚玻璃钢制作。在距器口52.5mm处留有溢流口29；如图1所示，它的水圈是四个呈弧形的水槽、槽宽为200mm、内壁深137mm；它的溢流桶3通过上部的溢流管11与蒸发桶1相连接，其内径为196mm，深度为400mm。如图2所示，它的浮子桶4的器口高度与蒸发桶1的器口高度相同，其内径尺寸是196mm，深度不小于200mm，它的底部通过连通管12与蒸发桶1相连接，形成连通器，浮子桶4的上部有密封盖15，在密封盖15的正中心留有过线孔16，其直径约为1mm。如图3所示，它的浮子5是扁圆柱体，其高度约为10mm，是用塑料加工成的实芯或空芯浮子，它通过浮子悬吊螺钉17与测量缆6相连接。图4所示是本技术编码器9的安装示意图。图5是图4的侧视图。图中旋转编码器9通过固定螺钉21安装于“L”形支架板13上，“L”形板13通过固定螺钉22安装于浮子筒上盖15上，测量缆6悬挂于测轮8的外缘“V”形凹槽内，测量缆6的一端悬挂平衡锤7，另一端穿过过线孔16悬挂浮子。图6是本技术测轮8外缘截面与测量缆6截面安装配合图。其“V”形凹槽的底部形状为半圆弧形，与测量缆6的截面形状相适配，以加大接触面。图7是本技术的数据采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字式蒸发计，它包括蒸发桶１、水圈２、溢流桶３、浮子桶４、浮子５、测量缆６、平衡锤７、测轮８、绝对值旋转编码器９、数据采集处理器１０等。其特征在于：它的蒸发桶呈白色，是钢板或玻璃钢制作的标准口径（Φ６１８ｍｍ）的圆柱体，圆柱体高度为６００ｍｍ，锥体高度８７ｍｍ，刃口呈４０°～４５°里直外斜形；它的水圈２安装在蒸发桶１的外围，由四个弧形水槽组成，槽宽２００ｍｍ，内壁深１３７ｍｍ；它的溢流桶３通过上部的溢流管１１与蒸发桶１相连、它的内径为１９６ｍｍ，内壁深为４００ｍｍ；它的浮子桶４的内径尺寸与溢流桶３相同，浮子桶４通过底部的连通管１２与蒸发桶１相连通。它的旋转编码器９通过Ｌ型支架１３安装于浮子桶４的上盖１５上。测轮８用锁紧螺钉１７安装于编码器主轴１４上、测轮８上悬挂测量缆６，测量缆６的一端系有平衡锤７，测量缆６的另一端穿过浮子桶上盖１５的中心孔１６与浮子５相连。它的数据采集处理器１０通过多芯屏蔽电缆１８与编码器９的电输出插座１９相连。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，张援朝，张永立，
申请(专利权)人：张敏，张援朝，张永立，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]