专利名称：用于水面蒸发量遥测的翻斗式补水装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水文、气象行业使用的自动补水式遥测水面蒸发 器，特别是一种翻斗式的补水装置，具体地说是一种用于水面蒸发量遥测 的翻斗式补水装置。
背景技术：
目前，现有的自动补水式蒸发器使用的补水装置一般采用的是发明人
以前申请的专利号为94231758.0的自动补水式水面蒸发量传感装置，它是 由一个二位三通电磁阀为主体构成的，包括二位三通电磁阀、量水桶和水 量探针，这种结构的补水装置通过探针来关断电磁阀涉及水体的电阻，探 针也需要经常维护，电磁阀的拆洗保养也比较麻烦；另外，这种补水装置 的分辨力一般只达到0.5mm,不能达到直观、可靠，维护方便和提高水面 蒸发量测量的分辨力的要求，不能满足现有技术的需要。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有的自动补水式水面蒸发量传感装置存在 的探针维护不方便、电磁阀拆洗保养麻烦的问题，提供了一种直观、可靠， 维护方便的用于水面蒸发量遥测的翻斗式补水装置，它可以提高水面蒸发 量测量的分辨力。
本实用新型的技术方案是
1、 一种用于水面蒸发量遥测的翻斗式补水装置，其特征是它包括翻斗 式补水机构、电磁阀和控制电路，翻斗式补水机构包括进水漏斗、磁钢、 支架、翻斗、舌簧管、漏水槽、调节旋钮、工作面板和大漏斗，进水漏斗 安装在支架顶端，支架安装在工作面板上，工作面板安装在大漏斗上，翻斗铰接在支架上，两漏水槽安装在工作面板上的与翻斗两侧出水口相对应 的位置上，漏水槽的出水口与大漏斗连通，工作面板上对应翻斗底部两侧 相应位置设有调节翻斗集水量的调节旋钮，翻斗的中轴上安装有磁钢，支 架上对应磁钢的运动轨迹的位置上安装有舌簧管，舌簧管的输出接为控制 电路的信号输入，控制电路的输出接电磁阀，电磁阀的进水口与贮水桶连 通，电磁阀的出水口与翻斗式补水机构的入水口即进水漏斗连通，大漏斗 的出口与补水管相连，补水管的出口靠近所测蒸发量的蒸发桶内液面定位 测针的上方侧壁。
2、本实用新型所述的控制电路包括由电阻R1、电容C1和二极管V1 构成的延时电路，电阻R5和电容C5构成的微分电路，晶闸管T1，三极管 Nl，继电器J和斯密特反向触发器Q1-Q6，定位测针的信号输出作为控制 电路的补水信号输入端接延时电路即二极管V1的负极和电容C1负极的连 接点，电容C1的正极与电阻R1相连，电容C1的正极与电阻R1的连接点 接电源，电阻R1和二极管V1的连接点作为延时电路的输出接斯密特反向 触发器Q1的信号输入端，斯米特反向触发器Q1的信号输出端接电容C2 的负极，电容C2的正极接斯密特反向触发器Q2的信号输入端，电容C2 与斯密特反向触发器Q2的连接点接电阻R2，电阻R2的另一端接电源， 斯密特反向触发器Q2的信号输出端接电容C3的正极，斯密特反向触发器 Q2与电容C3的正极的连接点接斯密特反向触发器Q3的信号输入端，斯 密特反向触发器Q3的信号输出端作为控制电路的脉冲信号输出接遥测装 置的信号输入端，电容C3的负极与电阻R3相连，电阻R3接晶闸管T1的 控制极，电阻R4和电容C4均并接在晶闸管T1的控制极与阴极之间，晶 闸管T1的阳极接继电器J，继电器J的另一端接电源，继电器J的触点作 为控制电路的控制输出一端与电磁阀相连，触点的另一端接电源，电磁阀 的另一端接地二极管V2的正极接晶闸管Tl的阳极，二极管V2的负极接 电源，控制电路的控制信号输入端从舌簧管的一端引入接二极管V4的负 极，舌簧管的另一端接地，二极管V4的正极接电阻R7，电阻R7的另一端接电源，二极管V4的正极与电阻R7的连接点接斯密特反向触发器Q6 的信号输入端，电阻R6接在斯密特反向触发器Q6的信号输出端与地之间， 斯密特反向触发器Q6的信号输出端接微分电路的信号输入端即电容C5的 一端，电容C5的另一端接两级斯密特反向触发器Q5、 Q4，两级斯密特反 向触发器Q5、Q4的信号输出端即斯密特反向触发器Q4的信号输出端接电 阻R5的一端，电阻R5的另一端作为微分电路的输出接二极管V3的的正 极，二极管V3的负极接三极管N1的基极，三极管N1的发射极与晶闸管 Tl的阴极的连接点接地，三极管N1的集电极接晶闸管T1的阳极。
3、 本实用新型所述的翻斗是左右对称的机械双稳态三角形翻斗，它由 两簸箕式槽和中轴构成，中轴通过前轴套和后轴套铰接在支架上。
4、 本实用新型所述的支架上对应磁钢的运动轨迹的位置上安装有舌簧 板，舌簧板上设有舌簧管。
5、 本实用新型所述的控制电路的电源为12V。
本实用新型的有益效果
1、 本实用新型将电磁阀和定量补水装置分离，大大方便在现场对电磁 阀的维护保养，利用舌簧管通断信号来关闭电磁阀，其关闭动作的可靠性 得到进一步的提高，并减少了对原有探针的清洗维护工作。
2、 本实用新型的控制电路采用电容C1、电阻R1和二极管V1构成的 延时电路，可避免风浪引起的定位测针短暂脱离液面及输入端信号干扰造 成的电磁阀误动作。
3、 本实用新型采用翻斗式计量装置，可以使测量分辨力提高到O.lmm， 它的现场维护可靠、使用方便。
图1是本实用新型的用于水面蒸发量遥测的翻斗式补水装置结构图。 图2是本实用新型的翻斗式补水机构的结构图图3是本实用新型的控制电路图。
图4是本实用新型的翻斗式补水机构的剖面结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图1-4和实施例对本实用新型作进一步的说明。 本实用新型的用于水面蒸发量遥测的翻斗式补水装置，如图1所示， 它包降翻斗式补水机构21、电磁阀13和控制电路20，翻斗式补水机构21 包括进水漏斗l、磁钢2、支架3、翻斗5、舌簧管6、漏水槽7、调节旋钮 9、工作面板10和大漏斗11,进水漏斗1安装在支架3顶端，支架3安装 在工作面板10上，工作面板10安装在大漏斗11上，翻斗5铰接在支架3 上，翻斗5是左右对称的机械双稳态三角形翻斗，它由两簸箕式槽和中轴 构成，中轴通过前轴套12和后轴套8铰接在支架3上，两漏水槽7安装在 工作面板10上的与翻斗5两侧出水口相对应的位置上，漏水槽7的出水口 与大漏斗11连通，工作面板10上对应翻斗5底部两侧相应位置设有调节 翻斗5集水量的调节旋钮9，翻斗5的中轴上安装有磁钢2，支架3上对应 磁钢2的运动轨迹的位置上安装有舌簧管6,舌簧管6安装在舌簧板4上， 舌簧板4安装在支架3上。舌簧管6的输出接为控制电路20的信号输入， 控制电路20的输出接电磁阀13，电磁阀13的进水口与贮水桶19连通，电 磁阀13的出水口与翻斗式补水机构21的入水口即进水漏斗1连通，大漏 斗11的出口与补水管14相连，补水管14的出口靠近所测蒸发量的蒸发桶 15内液面定位测针16的上方侧壁，蒸发桶15上安装有静水管17和溢流管 18。
本实用新型所述的控制电路20包括由电阻Rl、电容Cl和二极管VI 构成的延时电路，电阻R5和电容C5构成的微分电路，晶闸管Tl,三极管 Nl，继电器J和斯密特反向触发器Q1-Q6，定位测针的信号输出作为控制 电路20的补水信号输入端接延时电路即二极管VI的负极和电容Cl负极 的连接点，电容C1的正极与电阻R1相连，电容C1的正极与电阻R1的连 接点接电源，电阻R1和二极管VI的连接点作为延时电路的输出接斯密特反向触发器Q1的信号输入端，斯米特反向触发器Q1的信号输出端接电容 C2的负极，电容C2的正极接斯密特反向触发器Q2的信号输入端，电容 C2与斯密特反向触发器Q2的连接点接电阻R2，电阻R2的另一端接电源， 斯密特反向触发器Q2的信号输出端接电容C3的正极，斯密特反向触发器 Q2与电容C3的正极的连接点接斯密特反向触发器Q3的信号输入端，斯 密特反向触发器Q3的信号输出端作为控制电路20的脉冲信号输出接遥测 装置的信号输入端，电容C3的负极与电阻R3相连，电阻R3接晶闸管T1 的控制极，电阻R4和电容C4均并接在晶闸管Tl的控制极与阴极之间， 晶闸管T1的阳极接继电器J，继电器J的另一端接电源，继电器J的触点 作为控制电路20的控制输出一端与电磁阀13相连，触点的另一端接电源， 电磁阀13的另一端接地二极管V2的正极接晶闸管Tl的阳极，二极管V2 的负极接电源，控制电路20的控制信号输入端从舌簧管6的一端引入接二 极管V4的负极，舌簧管6的另一端接地，二极管V4的正极接电阻R7， 电阻R7的另一端接电源，二极管V4的正极与电阻R7的连接点接斯密特 反向触发器Q6的信号输入端，电阻R6接在斯密特反向触发器Q6的信号 输出端与地之间，斯密特反向触发器Q6的信号输出端接微分电路的信号输 入端即电容C5的一端，电容C5的另一端接两级斯密特反向触发器Q5、 Q4,两级斯密特反向触发器Q5、 Q4的信号输出端即斯密特反向触发器Q4 的信号输出端接电阻R5的一端，电阻R5的另一端作为微分电路的输出接 二极管V3的的正极，二极管V3的负极接三极管Nl的基极，三极管Nl 的发射极与晶闸管T1的阴极的连接点接地，三极管N1的集电极接晶闸管 Tl的阳极，控制电路20的电源可采用12V的稳压电源。
具体实施时
安装本装置时，在蒸发桶15和贮水桶19内注入清水，当蒸发桶15内 液面因蒸发而脱离定位测针16后，控制电路20中的施密特反向触发器Ql 的输入端电位逐渐升高， 一定时间延时后，左边第一级施密特反向触发器Ql的输出端将由"高"跳至"低"，晶闸管T1的控制端将得到一个正向的 触发脉冲而导通，继电器J吸合，触点闭合使电磁阀13的进水口开启，向 翻斗式补水机构21中的翻斗5内注水， 一旦注入量达到翻斗5的翻转水量 后，翻斗5即翻转，将斗内的水量排出，其排出的定量水体由漏水槽7承 接并流至大漏斗11处，大漏斗11的出水口所连补水管14的出口靠近所测 蒸发量的蒸发桶15内液面定位测针16的上方侧壁，使所补的水通过排水 管14顺着定位测针16流入蒸发桶15内。在晶闸管Tl导通瞬间，施密特 反向触发器Q3的输出端"0"将会形成一个负跳变的脉冲信号，供记录或 遥测装置进行计数即可实现水面蒸发量的遥测。每个脉冲代表O.lmm的蒸 发量，由此实现自动测量。
水量进入翻斗5内， 一旦达到翻斗5的翻转量，翻斗5翻转一次，磁 钢2扫过舌簧管6，使舌簧管6吸合一次，右边第一级斯密特反向触发器 Q6的输入端"B"电位从高变低，，输出即由低跳至高，经电容C5和电阻 R6构成的微分电路和两级施密特反向触发器Q4、 Q5后，三极管V4基极 引入正向脉冲，使V4导通。这时，由于流过晶闸管T1的电流低于维持电 流Ih而失断，继电器J失电释放，触点断开，使电磁阀13进水口关。
通过调节旋钮9对翻斗5倾角进行调节，安装时可通过多次试验观察 翻斗5的排水量使翻斗5翻转一次补入的水量控制在相当于蒸发桶15内 O.lmm深度的水量，也就是说，翻斗5每翻转一次，即完成0.1mm蒸发量 的补水，只要液面未触及定位测针16，补水动作将继续进行。
本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
权利要求1、一种用于水面蒸发量遥测的翻斗式补水装置，其特征是它包括翻斗式补水机构(21)、电磁阀(13)和控制电路(20)，翻斗式补水机构(21)包括进水漏斗(1)、磁钢(2)、支架(3)、翻斗(5)、舌簧管(6)、漏水槽(7)、调节旋钮(9)、工作面板(10)和大漏斗(11)，进水漏斗(1)安装在支架(3)顶端，支架(3)安装在工作面板(10)上，工作面板(10)安装在大漏斗(11)上，翻斗(5)铰接在支架(3)上，两漏水槽(7)安装在工作面板(10)上的与翻斗(5)两侧出水口相对应的位置上，漏水槽(7)的出水口与大漏斗(11)连通，工作面板(10)上对应翻斗(5)底部两侧相应位置设有调节翻斗(5)集水量的调节旋钮(9)，翻斗(5)的中轴上安装有磁钢(2)，支架(3)上对应磁钢(2)的运动轨迹的位置上安装有舌簧管(6)，舌簧管(6)的输出接为控制电路(20)的信号输入，控制电路(20)的输出接电磁阀(13)，电磁阀(13)的进水口与贮水桶(19)连通，电磁阀(13)的出水口与翻斗式补水机构(21)的入水口即进水漏斗(1)连通，大漏斗(11)的出口与补水管(14)相连，补水管(14)的出口靠近所测蒸发量的蒸发桶(15)内液面定位测针(16)的上方侧壁。2、根据权利要求1所述的用于水面蒸发量遥测的翻斗式补水装置，其特征是所述的控制电路(20)包括由电阻R1、电容C1和二极管V1构成的延时电路，电阻R5和电容C5构成的微分电路，晶闸管T1，三极管N1，继电器J和斯密特反向触发器Q1-Q6，定位测针的信号输出作为控制电路(20)的补水信号输入端接延时电路即二极管V1的负极和电容C1负极的连接点，电容C1的正极与电阻R1相连，电容C1的正极与电阻R1的连接点接电源，电阻R1和二极管V1的连接点作为延时电路的输出接斯密特反向触发器Q1的信号输入端，斯密特反向触发器Q1的信号输出端接电容C2的负极，电容C2的正极接斯密特反向触发器Q2的信号输入端，电容C2与斯密特反向触发器Q2的连接点接电阻R2，电阻R2的另一端接电源，斯密特反向触发器Q2的信号输出端接电容C3的正极，斯密特反向触发器Q2与电容C3的正极的连接点接斯密特反向触发器Q3的信号输入端，斯密特反向触发器Q3的信号输出端作为控制电路(20)的脉冲信号输出接遥测装置的信号输入端，电容C3的负极与电阻R3相连，电阻R3接晶闸管T1的控制极，电阻R4和电容C4均并接在晶闸管T1的控制极与阴极之间，晶闸管T1的阳极接继电器J，继电器J的另一端接电源，继电器J的触点作为控制电路(20)的控制输出一端与电磁阀(13)相连，触点的另一端接电源，电磁阀(13)的另一端接地二极管V2的正极接晶闸管T1的阳极，二极管V2的负极接电源，控制电路(20)的控制信号输入端从舌簧管(6)的一端引入接二极管V4的负极，舌簧管(6)的另一端接地，二极管V4的正极接电阻R7，电阻R7的另一端接电源，二极管V4的正极与电阻R7的连接点接斯密特反向触发器Q6的信号输入端，电阻R6接在斯密特反向触发器Q6的信号输出端与地之间，斯密特反向触发器Q6的信号输出端接微分电路的信号输入端即电容C5的一端，电容C5的另一端接两级斯密特反向触发器Q5、Q4，两级斯密特反向触发器Q5、Q4的信号输出端即斯密特反向触发器Q4的信号输出端接电阻R5的一端，电阻R5的另一端作为微分电路的输出接二极管V3的的正极，二极管V3的负极接三极管N1的基极，三极管N1的发射极与晶闸管T1的阴极的连接点接地，三极管N1的集电极接晶闸管T1的阳极。
2、 根据权利要求l所述的用于水面蒸发量遥测的翻斗式补水装置，其特征 是所述的控制电路(20)包括由电阻R1、电容C1和二极管VI构成的延 时电路，电阻R5和电容C5构成的微分电路，晶闸管T1，三极管N1，继 电器J和斯密特反向触发器Ql-Q6，定位测针的信号输出作为控制电路(20) 的补水信号输入端接延时电路即二极管VI的负极和电容Cl负极的连接 点，电容C1的正极与电阻R1相连，电容C1的正极与电阻R1的连接点接 电源，电阻R1和二极管VI的连接点作为延时电路的输出接斯密特反向触 发器Ql的信号输入端，斯密特反向触发器Ql的信号输出端接电容C2的 负极，电容C2的正极接斯密特反向触发器Q2的信号输入端，电容C2与 斯密特反向触发器Q2的连接点接电阻R2，电阻R2的另一端接电源，斯密特反向触发器Q2的信号输出端接电容C3的正极，斯密特反向触发器 Q2与电容C3的正极的连接点接斯密特反向触发器Q3的信号输入端，斯 密特反向触发器Q3的信号输出端作为控制电路(20)的脉冲信号输出接遥 测装置的信号输入端，电容C3的负极与电阻R3相连，电阻R3接晶闸管 Tl的控制极，电阻R4和电容C4均并接在晶闸管T1的控制极与阴极之间， 晶闸管T1的阳极接继电器J，继电器J的另一端接电源，继电器J的触点 作为控制电路(20)的控制输出一端与电磁阀(13)相连，触点的另一端 接电源，电磁阀(13)的另一端接地二极管V2的正极接晶闸管T1的阳极， 二极管V2的负极接电源，控制电路(20)的控制信号输入端从舌簧管(6) 的一端引入接二极管V4的负极，舌簧管(6)的另一端接地，二极管V4 的正极接电阻R7，电阻R7的另一端接电源，二极管V4的正极与电阻R7 的连接点接斯密特反向触发器Q6的信号输入端，电阻R6接在斯密特反向 触发器Q6的信号输出端与地之间，斯密特反向触发器Q6的信号输出端接 微分电路的信号输入端即电容C5的一端，电容C5的另一端接两级斯密特 反向触发器Q5、 Q4，两级斯密特反向触发器Q5、 Q4的信号输出端即斯密 特反向触发器Q4的信号输出端接电阻R5的一端，电阻R5的另一端作为 微分电路的输出接二极管V3的的正极，二极管V3的负极接三极管Nl的 基极，三极管N1的发射极与晶闸管T1的阴极的连接点接地，三极管N1 的集电极接晶闸管T1的阳极。
3、 根据权利要求1所述的用于水面蒸发量遥测的翻斗式补水装置，其特征 是所述的翻斗(5)是左右对称的机械双稳态三角形翻斗，它由两簸箕式槽 和中轴构成，中轴通过前轴套(12)和后轴套(8)铰接在支架(3)上。
4、 根据权利要求l所述的用于水面蒸发量遥测的翻斗式补水装置，其特征 是所述的支架(3)上对应磁钢(2)的运动轨迹的位置上安装有舌簧管(6)， 舌簧管(6)安装在舌簧板(4)上，舌簧板(4)安装在支架(3)上。
5、 根据权利要求l所述的用于水面蒸发量遥测的翻斗式补水装置，其特征 是所述的控制电路(20)的电源为12V。
专利摘要一种用于水面蒸发量遥测的翻斗式补水装置，其特征是它包括翻斗式补水机构(21)、电磁阀(13)和控制电路(20)，控制电路(20)的输出接电磁阀(13)，电磁阀(13)的进水口与贮水桶(19)连通，电磁阀(13)的出水口与翻斗式补水机构(21)的入水口即进水漏斗(1)连通。本实用新型大大方便了现场对电磁阀的维护保养，利用舌簧管通断信号来关闭电磁阀，其可靠性得到进一步的提高，减少了对原有探针的清洗维护工作。它具有直观、可靠，维护方便，提高水面蒸发量测量分辨力的优点。
文档编号G01W1/00GK201259554SQ20082018529
公开日2009年6月17日 申请日期2008年8月28日 优先权日2008年8月28日
发明者施正平, 施露阳, 申德裕, 申珊晓 申请人:施露阳;申珊晓;施正平;申德裕