专利名称：咸水水面蒸发试验系统的制作方法
技术领域：
本发明属于水科学与水工程技术领域，尤其是涉及一种咸水水面蒸发试验系统。
背景技术：
在干旱半干旱地区，大量的湖泊含有不同的盐分，以往计算其蒸发量时沿用淡水的蒸发系数。这一做法显然不妥，但却一直缺乏严格的试验数据。自2004年以来，长安大学与中国地质调查局西北地质调查中心通过在内蒙古乌审旗河南原位试验场联建的小型试验观测结果显示，应用淡水蒸发系数于含有盐分的湖泊会带来很大的计算误差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种咸水水面蒸发试验系统，其结构简单，设计新颖合理，构建方便，测量效率高，测量精度高，实现成本低，使用寿命长，具有较好的代表性，实用性强，便于推广使用。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种咸水水面蒸发试验系统，其特征在于包括用于制造蒸发环境的淡水池、设置在淡水池内且用于盛放咸水的多个蒸发试验筒、设置在淡水池外且用于实时检测多个蒸发试验筒内咸水水位变化信息的多个线性位移传感器和用于记录多个蒸发试验筒内咸水水位变化信息的巡检记录仪，所述淡水池的两侧均设置有导轨，所述导轨上滑动安装有用于在下雨时遮盖所述淡水池的活动遮雨棚； 每个所述线性位移传感器均固定在一根两端封堵的PVC管的上端，所述线性位移传感器设置有信号线和电源线的一端位于所述PVC管外，所述线性位移传感器设置有联动杆的一端位于所述PVC管内，所述联动杆的底端连接有浮标，每根所述PVC管的下部均埋在地面下， 所述PVC管的底端侧壁上设置有与蒸发试验筒相连通的第一连通管，所述PVC管的顶端设置有暴漏在空气中的气孔；多个所述线性位移传感器的信号线均与所述巡检记录仪相接。上述的咸水水面蒸发试验系统，其特征在于所述线性位移传感器的数量与所述蒸发试验筒的数量相等。上述的咸水水面蒸发试验系统，其特征在于所述淡水池为长方体形状，所述淡水池的长为7m Ilm,所述淡水池的宽为Im 3m,所述淡水池的高为O. 5m I. 5m。上述的咸水水面蒸发试验系统，其特征在于所述蒸发试验筒的上部为圆柱状，所述蒸发试验筒的下部为封闭端且设置有半球面，所述蒸发试验筒的下部侧壁上设置有用于与第一连通管相接的第二连通管，所述蒸发试验筒的直径为50cm 70cm，所述蒸发试验筒的高为60cm 80cm,所述蒸发试验筒的壁厚为8mm 12mm。上述的咸水水面蒸发试验系统，其特征在于所述蒸发试验筒的数量为4 6个。上述的咸水水面蒸发试验系统，其特征在于所述淡水池的长为9m，所述淡水池的宽为2m，所述淡水池的高为Im ;所述蒸发试验筒的直径为61. 8cm，所述蒸发试验筒的高为70cm，所述蒸发试验筒的壁厚为IOmm ;所述蒸发试验筒的数量为5个。上述的咸水水面蒸发试验系统，其特征在于所述PVC管的长为30cm 50cm，所述PVC管的直径为9cm Ilcm,所述PVC管的壁厚为4mm 6mm。 上述的咸水水面蒸发试验系统，其特征在于所述PVC管的长为40cm，所述PVC管的直径为IOcm,所述PVC管的壁厚为5mm。上述的咸水水面蒸发试验系统，其特征在于所述导轨由钢管制成，所述活动遮雨棚由彩钢板制成。上述的咸水水面蒸发试验系统，其特征在于所述巡检记录仪为具有20个记录通道且显示精度为毫米级的巡检记录仪。本发明与现有技术相比具有以下优点I、本发明结构简单,设计新颖合理，构建方便。2、本发明中的淡水池可与蒸发试验筒形成等温环境，避免蒸发试验筒中水体与筒边因热容不同而产生边界效应，以减少蒸发试验筒周围的水汽梯度，能使试验结果更接近实际，提闻了测量精度。3、本发明将蒸发试验筒的下部设置为半球面，方便于调整蒸发试验筒筒口水平， 也便于嵌于混凝土的坑底。4、本发明中的活动遮雨棚能够在导轨上左右滑动，当遇下雨时活动遮雨棚人工推至淡水池上面，遮盖全部的蒸发试验筒，一旦雨停立即撤离活动遮雨棚，避免外来水源对试验的影响，有助于提闻测量精度。5、本发明的测量效率高，实现成本低，使用寿命长。6、本发明具有较好的代表性，实用性强，便于推广使用。综上所述，本发明结构简单，设计新颖合理，构建方便，测量效率高，测量精度高， 实现成本低，使用寿命长，具有较好的代表性，实用性强，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图I为本发明的俯视图。
图2为本发明蒸发试验筒的结构示意图。
图3为本发明线性位移传感器与PVC管的连接结构示意图。
附图标记说明
I-淡水池； 2-蒸发试验筒；3-线性位移传感器；
4-巡检记录仪；5-导轨；6-活动遮雨棚；
7-PVC管； 8-联动杆；9-浮标；
10-第一连通管；11-气孔； 12--第二连通管。
具体实施例方式如图I、图2和图3所示，本发明包括用于制造蒸发环境的淡水池I、设置在淡水池 I内且用于盛放咸水的多个蒸发试验筒2、设置在淡水池I外且用于实时检测多个蒸发试验筒2内咸水水位变化信息的多个线性位移传感器3和用于记录多个蒸发试验筒2内咸水水位变化信息的巡检记录仪4，所述淡水池I的两侧均设置有导轨5，所述导轨5上滑动安装有用于在下雨时遮盖所述淡水池I的活动遮雨棚6 ;每个所述线性位移传感器3均固定在一根两端封堵的PVC管7的上端，所述线性位移传感器3设置有信号线和电源线的一端位于所述PVC管7外，所述线性位移传感器3设置有联动杆8的一端位于所述PVC管7内，所述联动杆8的底端连接有浮标9，每根所述PVC管7的下部均埋在地面下，所述PVC管7的底端侧壁上设置有与蒸发试验筒2相连通的第一连通管10，所述PVC管7的顶端设置有暴漏在空气中的气孔11 ;多个所述线性位移传感器3的信号线均与所述巡检记录仪4相接。其中，浮标9采用尼龙材料制作而成，能够漂浮在盐水上面。由于各蒸发试验筒2 中的盐分含量是不同的，因此各个联动杆8底端的浮标9要根据不同盐分经试验确定其厚度；所述线性位移传感器3可以通过调整联动杆8底端的浮标9的厚度，以适应不同盐分的试验。所述PVC管7的顶端设置有暴漏在空气中的气孔11，这样才能使得PVC管7与蒸发试验筒2构成一个连通器。所述线性位移传感器3的信号线为一根，输出4mA 20mA的电流信号，电源线为两根，其中一根接供电电源，另一根为公用零线。如图I、图2和图3所示，本实施例中，所述线性位移传感器3的数量与所述蒸发试验筒2的数量相等。所述淡水池I为长方体形状，所述淡水池I的长为7m 11m，所述淡水池I的宽为Im 3m,所述淡水池I的高为O. 5m I. 5m ;淡水池I可与蒸发试验筒2形成等温环境，避免蒸发试验筒2中水体与筒边因热容不同而产生边界效应，以减少蒸发试验筒2周围的水汽梯度，能使试验结果更接近实际。所述蒸发试验筒2的上部为圆柱状，所述蒸发试验筒2的下部为封闭端且设置有半球面，所述蒸发试验筒2的下部侧壁上设置有用于与第一连通管10相接的第二连通管12，所述蒸发试验筒2的直径为50cm 70cm，所述蒸发试验筒2的高为60cm 80cm,所述蒸发试验筒2的壁厚为8mm 12mm。所述蒸发试验筒2的数量为4 6个。将蒸发试验筒2的下部设置为半球面，方便于调整蒸发试验筒 2筒口水平，也便于嵌于混凝土的坑底。蒸发试验筒2由玻璃钢制作而成，在用玻璃丝布绕制蒸发试验筒2筒体时用的环氧树脂中添加有防腐蚀材料。优选地,所述淡水池I的长为9m,所述淡水池I的宽为2m,所述淡水池I的高为 Im ;所述蒸发试验筒2的直径为61. 8cm，所述蒸发试验筒2的高为70cm，所述蒸发试验筒2 的壁厚为IOmm ;所述蒸发试验筒2的数量为5个。本实施例中，所述PVC管7的长为30cm 50cm,所述PVC管7的直径为9cm Ilcm,所述PVC管7的壁厚为4mm 6mm。优选地，所述PVC管7的长为40cm，所述PVC管 7的直径为10cm，所述PVC管7的壁厚为5mm。本实施例中，所述导轨5由钢管制成，所述活动遮雨棚6由彩钢板制成；活动遮雨棚6能够在导轨5上左右滑动，当遇下雨时活动遮雨棚6人工推至淡水池I上面，遮盖全部的蒸发试验筒2，一旦雨停立即撤离活动遮雨棚6，避免外来水源对试验的影响。所述巡检记录仪4为具有20个记录通道且显示精度为毫米级的巡检记录仪，购于市场，由太阳能供电，可预设记录频率，能直接显示出蒸发试验筒2中的毫米级蒸发量,记录总量超过60000。采用本发明进行咸水水面蒸发试验的过程是一、试验准备工作I、采用蒸馏水，按0.05%、0. 10%,O. 15%、0. 20%、0. 25%的氯化钠浓度配制试验水样，并将其分别装入5个蒸发试验筒2中，水面距离蒸发试验筒2筒口约5cm ;2、向淡水池I中注入自来水，淡水面较蒸发试验筒2中的咸水面低5cm ；3、检查线性位移传感器3的联动杆8上下活动是否顺畅，保证PVC管7和线性位移传感器3处于垂直位置；4、检查线性位移传感器3与巡检记录仪4的连接，根据事先的设计调整好数据采集的频率。二、试验工作I、在蒸发试验筒2与淡水池I中的适当位置，采用适当方法标记咸水面与淡水面的位置；2、确保准备工作无误，开启巡检记录仪4供电电源，巡检记录仪4开始工作；3、每天定时检查蒸发试验筒2与淡水池I中的水面变化，通常当咸水水面降低 Icm 2cm，就要向蒸发试验筒2中补充蒸馏水使其恢复到预定水面位置，而淡水池I中的水面可降低3cm 5cm再注入自来水以使其恢复到预定的水面位置；4、可每周从巡检记录仪4下载一次数据。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
1.一种咸水水面蒸发试验系统，其特征在于包括用于制造蒸发环境的淡水池(I)、设置在淡水池(I)内且用于盛放咸水的多个蒸发试验筒(2)、设置在淡水池(I)外且用于实时检测多个蒸发试验筒(2)内咸水水位变化信息的多个线性位移传感器(3)和用于记录多个蒸发试验筒(2)内咸水水位变化信息的巡检记录仪(4)，所述淡水池(I)的两侧均设置有导轨(5)，所述导轨(5)上滑动安装有用于在下雨时遮盖所述淡水池(I)的活动遮雨棚(6);每个所述线性位移传感器(3)均固定在一根两端封堵的PVC管(7)的上端，所述线性位移传感器(3)设置有信号线和电源线的一端位于所述PVC管(7)外，所述线性位移传感器(3)设置有联动杆(8)的一端位于所述PVC管(7)内，所述联动杆(8)的底端连接有浮标(9)，每根所述PVC管(7)的下部均埋在地面下，所述PVC管(7)的底端侧壁上设置有与蒸发试验筒(2)相连通的第一连通管(10)，所述PVC管(7)的顶端设置有暴漏在空气中的气孔(11);多个所述线性位移传感器⑶的信号线均与所述巡检记录仪⑷相接。
2.按照权利要求I所述的咸水水面蒸发试验系统，其特征在于所述线性位移传感器(3)的数量与所述蒸发试验筒(2)的数量相等。
3.按照权利要求I或2所述的咸水水面蒸发试验系统，其特征在于所述淡水池(I)为长方体形状，所述淡水池(I)的长为7m 11m，所述淡水池(I)的宽为Im 3m，所述淡水池(I)的高为O. 5m I. 5m。
4.按照权利要求3所述的咸水水面蒸发试验系统，其特征在于所述蒸发试验筒(2) 的上部为圆柱状，所述蒸发试验筒(2)的下部为封闭端且设置有半球面，所述蒸发试验筒 (2)的下部侧壁上设置有用于与第一连通管(10)相接的第二连通管(12)，所述蒸发试验筒(2)的直径为50cm 70cm,所述蒸发试验筒(2)的高为60cm 80cm,所述蒸发试验筒(2) 的壁厚为8mm 12mm。
5.按照权利要求4所述的咸水水面蒸发试验系统，其特征在于所述蒸发试验筒(2) 的数量为4 6个。
6.按照权利要求5所述的咸水水面蒸发试验系统，其特征在于所述淡水池(I)的长为9m，所述淡水池(I)的宽为2m，所述淡水池(I)的高为Im ;所述蒸发试验筒(2)的直径为61. 8cm,所述蒸发试验筒(2)的高为70cm,所述蒸发试验筒(2)的壁厚为IOmm ;所述蒸发试验筒(2)的数量为5个。
7.按照权利要求I或2所述的咸水水面蒸发试验系统，其特征在于所述PVC管(7)的长为30cm 50cm,所述PVC管(7)的直径为9cm Ilcm,所述PVC管(7)的壁厚为4mm 6mm ο
8.按照权利要求7所述的咸水水面蒸发试验系统，其特征在于所述PVC管(J)的长为40cm，所述PVC管(7)的直径为10cm，所述PVC管(7)的壁厚为5mm。
9.按照权利要求I或2所述的咸水水面蒸发试验系统，其特征在于所述导轨(5)由钢管制成，所述活动遮雨棚(6)由彩钢板制成。
10.按照权利要求I或2所述的咸水水面蒸发试验系统，其特征在于所述巡检记录仪(4)为具有20个记录通道且显示精度为毫米级的巡检记录仪。
全文摘要
本发明公开了一种咸水水面蒸发试验系统，包括淡水池、设置在淡水池内且的多个蒸发试验筒、设置在淡水池外的多个线性位移传感器和巡检记录仪，淡水池的两侧均设置有导轨，导轨上滑动安装有活动遮雨棚；每个线性位移传感器均固定在一根两端封堵的PVC管的上端，线性位移传感器设置有信号线和电源线的一端位于PVC管外，线性位移传感器设置有联动杆的一端位于PVC管内，联动杆的底端连接有浮标，PVC管的底端侧壁上设置有与蒸发试验筒相连通的第一连通管，PVC管的顶端设置有气孔；多个线性位移传感器均与巡检记录仪相接。本发明设计合理，构建方便，测量效率高、精度高，实现成本低，使用寿命长，具有较好的代表性，便于推广使用。
文档编号G01N13/00GK102590044SQ20121004456
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月26日 优先权日2012年2月26日
发明者何渊, 李俊亭, 王哲, 王文科, 赵贵章, 黄金庭 申请人:长安大学