一种海水稻蒸散发获取装置的制作方法

本实用新型涉及一种海水稻蒸散发获取装置。

背景技术：

蒸散发(et)是陆地生态系统水分平衡和地表能量平衡的重要组成部分，由土壤水分蒸发(e)和植物蒸腾(t)两部分组成。在干旱地区，et占水分平衡总量的95％。因此，是生态水文系统的一个重要变量。滨海盐碱地是我国自然生态系统的主要组成部分，也是我国重要的后备耕地资源。近几年，海水稻在滨海盐碱地的快速发展更是增加了其作为我国后备耕地资源的重要性。但是，滨海盐碱地涉及了多种水文过程，大量盐碱地由旱田变为水田势必会造成区域内水资源的大量消耗。于是，海水稻蒸散发量的精确获取，对和谐稳定的滨海盐碱地生态系统的建设具有十分重要的作用。

蒸散发(et)测定方法主要包括叶片尺度的光合仪法；单株尺度的热技术法；田块或农田尺度的蒸渗仪法、涡度协方差法、水量平衡法、波文比能量平衡法、氢氧稳定同位素法；区域尺度上的大孔径激光闪烁仪、遥感法、水量平衡法。

目前，上述方法都是基于旱田的蒸散发测量，缺乏水田的原位监测，尤其是控制性的水田原位监测。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种结构简单，能够真实模拟海水稻环境并可模拟自然风，可以准确检测并实时收集数据的一种海水稻蒸散发获取装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种海水稻蒸散发获取装置，包括保温箱、配水箱和土壤箱，所述配水箱设置在保温箱一侧；所述保温箱外侧设置有控制器，在所述控制器上设置有与上位机连接的通讯接口；

所述土壤箱右面和底面设置有若干渗水孔，所述土壤箱设置在保温箱内且与保温箱形成l型腔室；

所述l型腔室顶端设置有遮挡板，所述遮挡板上设置有气压平衡孔，所述l型腔室内设置有盐浓度传感器和液位传感器，所述配水箱的底部通过注水口与所述l型腔室的底部连通，在所述注水口上设置有水泵，所述l型腔室的底端设置有排水口，在所述排水口上设置有电磁阀，所述盐浓度传感器、液位传感器、水泵、电磁阀和第一温湿度传感器分别与所述控制器连接，当盐浓度传感器检测到l型腔室内的咸水达到设定的浓度值时，控制器控制电磁阀打开排水后再控制水泵打开注水；

在所述土壤箱的底部设置贯穿土壤箱一侧的掏土口，在所述掏土口上设置有密封盖。

进一步的，所述保温箱底端设置有万向轮。

进一步的，所述配水箱的外侧设置有风速传感器，所述风速传感器通过固定杆与配水箱外侧固定连接；所述风速传感器的下方且固定杆上设置有横杆，所述横杆上设置有光照强度传感器和距离土壤箱上表面一米高的第二温湿度传感器，所述横杆的下方设置有检测植物生长状况的照度计，所述土壤箱内的上方设置有第一温湿度传感器。

进一步的，在所述固定杆上设置有自然风模拟器，所述自然风模拟器包括风扇。

进一步的，所述保温箱一侧设置有太阳能电池板，所述太阳能电池板通过一根支撑杆与保温箱外壁连接。

进一步的，所述l型腔室一侧设置有清理口，可拆卸设置有挡水板，所述挡水板上设置有与清理口配合的橡胶塞。

进一步的，所述土壤箱可拆卸放置在所述保温箱内，在所述保温箱内壁设置有用于托放土壤箱的支撑板。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型机构简单，操作方便，可以准确的测量海水稻的蒸散发量，l型空腔的设计保证了液位变化检测的准确性，且测量咸水浓度和液位时不受水稻茎叶及根系的影响，本装置能够实现咸水自动更换，保证了水稻生长环境的稳定性。

因为保温箱一侧设置有配水箱，可以直接通过配水箱向l型空腔注水，遮挡板的设计是为了防止l型空腔内水分蒸发过快影响测量数据结果，提高的检测的准确性，所述土壤箱右面和底面设置有若干渗水孔，咸水通过渗水孔渗到土壤箱内的土壤中到达水位平衡。

本实用新型设计了自然风模拟器，可以在室内环境下模拟自然风，用于测量受风影响的蒸散发量。

附图说明

附图1为本实用新型的内部结构立体示意图；

附图2为本实用新型的保温箱和土壤箱内部结构侧面结构示意图；

附图3为本实用新型的掏土口结构示意图；

图中，保温箱1、万向轮11、封堵板12、配水箱2、水泵21、土壤箱3、掏土口31、第一温湿度传感器32、l型腔室33、清理口331、遮挡板332、气压平衡孔333、盐浓度传感器334、液位传感器335、电磁阀336、渗水孔34、支撑板35、固定杆5、风速传感器51、横杆52、光照强度传感器521、第二温湿度传感器522、照度计53、支撑杆6、太阳能电池板61、锂电池62、风扇7。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合附图来详细解释本实用新型的实施方式。

如附图1至附图3所示，本实用新型包括保温箱1、配水箱2和土壤箱3，所述保温箱1实际为一个上端开口的金属筐，在金属筐的外表面设置有保温层，在所述保温层与金属筐之间可以设置电热丝，以便提供实验所需要的温度值。所述保温箱1底端设置有万向轮11，所述保温箱1可以通过万向轮11的设计，使保温箱1可以移动到任何位置，方便本实用新型的检测。

所述保温箱1的一侧设置有可以用来储存所需溶液的配水箱2，用于更换土壤箱3中的溶液。

所述配水箱2的外侧设置有连续检测风速的风速传感器51，所述风速传感器51与控制器连接，所述风速传感器51通过一根固定杆5与配水箱2外侧固定连接，控制器也固定在固定杆51上。所述风速传感器51的下方且固定杆5上设置有横杆52，所述横杆52上设置有用于检测光照强度的光照强度传感器521和检测土壤箱3上方大气温度和湿度的第二温湿度传感器522(第二温湿度传感器522距离土壤箱3表面约1米距离)。所述土壤箱3内且位于土壤箱3的液面上方设置有检测内部温度和湿度的第一温湿度传感器32。所述横杆52的下方设置有检测植物生长状况的照度计53，本方案中，照度计为摄像头，摄像头可采用mipi摄像头(它的全称为“mobileindustryprocessorinterface”)，mipi摄像头与控制器连接，控制器可采用arm处理器、51/52系列单片机或采用plc。控制器设置有与上位机连接的通讯接口。第一温湿度传感器32、盐浓度传感器334、液位传感器335、风速传感器51、光照强度传感器521和第二温湿度传感器522分别与控制器的i/o端口连接，对于各类传感器与控制器连接属于本领域常识，在这里不再赘述。

所述土壤箱3设置有掏土口31，所述掏土口31上设置有密封盖311，所述密封盖311通过螺栓将掏土口31密封，密封盖311内侧设置有与土壤箱密封配合的密封圈。需要将土壤箱3内的土清理出来时，可以通过卸下密封盖然后使用工具将土清理。在保温箱1上对应的掏土口31位置也可以设置一块可拆卸的封堵板12。

所述土壤箱3右面和底面设置有若干渗水孔34，咸水通过渗水孔34在土壤箱3和l型腔室33内到达液位平衡状态。所述土壤箱3设置在保温箱1内且与保温箱1形成l型腔室33，为了提高结构强度，在保温箱1的内侧底部一圈设置支撑所述土壤箱3底端的支撑板35(支撑板35可以如图2所示等间距设置多个)。

所述l型腔室33一侧设置有清理口331，清理口331的结构与掏土口相同，均包括密封盖。清理口331的作用是可以清理l型腔室33底部落上的泥土。所述l型腔室33顶端设置有防止水分蒸发过快影响测量数据的遮挡板332，所述遮挡板332上设置有气压平衡孔333。

所述l型腔室33底端设置有检测咸水溶液盐矿化度的盐浓度传感器334和检测咸水液位的液位传感器335，所述配水箱的底部通过注水口21与所述l型腔室33的底部连通，在所述注水口21上连接水泵，所述l型腔室33的底端设置有排水口336，在所述排水口336上设置有电磁阀，盐浓度传感器334与控制器4连接，当达到浓度值时，控制器4控制电磁阀打开排水，当l型空腔排完水后，液位传感器335向控制器4发送信息，控制电磁阀336关闭，控制器4控制水泵打开，配水箱2向l型腔室33注水。

所述保温箱1一侧设置有太阳能电池板61，所述太阳能电池板61通过一根支撑杆6与保温箱1外壁连接，所示支撑杆6上设置有锂电池62，本实用新型通过锂电池62蓄电，太阳能电池板可以作为辅助电源为设备供电，当然，本设备主要供电还是通过220v市电网供电。

由于需要测量的区域和季节不同，风又是影响蒸散发的主要因素，因此，为了保证本设备在室内使用时可以模拟自然风，在所述固定杆5上设置有自然风模拟器，所述自然风模拟器包括风扇7，风扇7上有一个或多个小风扇，在风扇上设置有电源开关和档位调节开关。当然，风扇7可以设计成角度可调节的风扇或者摇头风扇。

上述虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。