Устройство для измерения интенсивности испарения с подстилающей поверхности Советский патент 1993 года по МПК G01W1/14 

Фиг

Изобретение относится к гидрометеорологическому приборостроению и предназначено для измерения интенсивности испарения влаги с подстилающей поверхности.

Известен прибор для измерения скорости испарения, содержащий сосуддля воды, градуированную трубку, соединенную с сосудом гибкий шлангом, сосуд выполнен перфорированным и обернут фильтровальной бумагой. Прибор устанавливается на штоке.

Недостатком прибора является низкая точность измерения за счет неравномерности поступления воды к фильтровальной бумаге, связанной с изменением уровня воды в сосуде.

Цель изобретения - повышение точности за счет обеспечения равномерного поступления воды к испаряющей поверхности.

Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения интенсивности испарения с подстилающей поверхности состоит из испарителя, испаряющая поверхность которого выполнена из водопроницаемого материала и включающего сосуд с жидкостью и измеряющее устройство, при этом испаритель состоит из теплоизолирую- щего футляра обтекаемой формы, площадью сечения 1-1,2 м2, закрытого выпуклой крышкой. Внутри футляра установлена кольцевая камера с жидкостью и соединена отверстиями с поплавковой камерой, крышка футляра покрыта слоем батистового полотна. Полотно выкроено по форме крышки и заправлено под обруч, при этом альбедо батиста соответствует альбедо подстилающей поверхности. Центральная часть полотна введена через центральное отверстие крышки в поплавковую камеру, а это отверстие закрыто пробкой со стержнем, опущенным в поплавковую камеру. В пробке расположен первый датчик температуры, а второй датчик температуры закреплен под батистом. Оба датчика включены в мостовую измерительную схему, а в другую измерительную схему включен конденсатор, обкладки которого в виде металлических полос равномерно прикреплены по внутреннему периметру кольцевой камеры вдоль его высоты и попарно через одну соединены между собой. Внутри футляра также расположены измерительные схемы и источник питания, а регистрирующее устройство установлено дистанционно.

На фиг,1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг.2 - электрическая схема устройства.

Устройство для измерения относительной испаряемости содержит поплавковую камеру с водой 1, установленную в футляре 2 обтекаемой формы с теплоизолятором,

футляр закрыт крышкой 3 обтекаемой формы, крышка 3 футляра 2 покрыта раскроенным по форме футляра батистовым полотном 4, которое закреплено на крэях футляра обручем 5. Обруч 5 одновременно

является замком крышки футляра. Футляр закреплен на стойке 6. В центре крышки 3 футляра 2 выполнено отверстие, через которое в резервуар введена центральная часть полотна 7, являющийся продолжением ба5 тистового покрытия 4. Также через это отверстие опущен стержень 8, на верхнем конце которого закреплена закрывающая отверстие пробка с установленным с ней термодатчиком 9. Рядом с этим термодатчи0 ком под батистом на крышке закреплен второй термо датчик 9, Термодатчики 9 включены в мостовую измерительную схему 10. В полости футляра 2 также установлена кольцевая камера 11, служащая для подпи5 тывания камеры 1. При этом по внутреннему периметру поверхности резервуара 11 закреплены металлические полоски 12, попарно через одно соединенные между собой, и как обложки конденсатора включе0 ны в измерительную схему 13. Измерительные схемы 10 и 13 размещены в полости футляра 2 и через вывод 14 соединены с регистрирующими устройствами РУ-| и РУ,. которые расположены в удобном для наблю5 дателя пункте, исключая внесение искажений в процесс испарения. В поплавковой камере 1 помещен поплавковый клапан 15, поддерживающий уровень в поплавковой камере 1 постоянным. В футляре 2 также

0 находится источник питания 16. Регистрирующее устройство РУ.1 схемы 13 выделяет сигнал, по которому судят о величине испарения. Регистрирующее устройство РУ2 схемы 13 выдает сигнал разности температур

5 двух термодатчиков 9. В электрической цепи 13 в виде параллельного колебательного контура, питаемого стабильным по амплитуде и частоте напряжением, кольцевой резервуар 11, как конденсатор выполняет

0 функцию преобразования величины интенсивности испарения в электрический сигнал. При изменении емкости С С0 + АС кольцевого резервуара 11 (конденсатора), пропорционального уровню воды в нем,на5 пряжение в цепи будет меняться. При этом выбирается участок изменения близкий к линейному, в середине которого выбирается точка, соответствующая среднему значению емкости Ср кольцевого резервуара (конденсатора). При изменении емкости на

ДС напряжение регистрируемое на выходе устройством РУ будет изменяться на величину Ли, по которой судят о величине испарения.

Величина Ди регистрируется во времени, определяющемся суточным ходом часового механизма, с погрешностью ±2 мин. Одновременно регистрируется выходной сигнал мостовой измерительной схемы 10. разности температур двух термодатчиков 9 (Riti: R2t2), по которому судят о величине испарения.

Устройство дает две выходные величины, по которым определяют интенсивности испарения. Устройство повышает точность измерения интенсивности испарения, т.к. исключает

влияние на измерение таких факторов как теплообмен с окружающей средой, искажение устройством естественной структуры потока воздуха, эффект бокового растекания пара в процессе испарения. Точность измерения интенсивности испарения также повышается за счет того, что батист окрашивается в цвета альбедо, которого соответствует альбедо естественной подстилающей поверхности,

Использование: измерение скорости испарения воды с поверхности водоемов и поверхности земли. Сущность изобретения: устройство содержит поплавковую камеру 1, установленную в футляре 2, крышка 3 футляра 2 покрыта батистового полотна 4. центральная часть которого опущена в поплавковую камеру 1, Поплавковая камера 1 связана с резервуаром 11 с водой, который содержит емкостной датчик 12 уровня жидкости. 2 ил.

Формула изобретения Устройство для измерения интенсивности испарения с подстилающей поверхности, содержащее испаритель, испаряющая поверхность которого выполнена из водопроницаемого материала, резервуар .с жидкостью ,и отсчетный узел, отличающееся тем, что, г с целью повышения точности, оно снабжено первым и вторым датчиками температуры с мостовой схемой, испаритель выполнен в виде теплоизолиру- юицего футляра обтекаемой формы с выпуклой крышкой, площадь сечения которого равна 1-1.2 м . резервуар выполнен в виде сообщающихся кольцевой камеры и расположенной под ней камеры с поплавковым клапаном, водопроницаемый материал выполнен в виде закрепленного на крышке окрашенного батистового полотна, форма которого соответствует форме крышки, а центральная часть полотна введена в камеру с поплавковым клапаном через отверстие, выполненное в центре крышки, при этом альбедо полотна равно альбедо подстилающей поверхности, отсчетный узел выполнен в виде емкостного датчика уровня жидкости, измерительной схемы, блока питания и блока регистрации, выполненного с возможностью дистанционного соединения с измерительной и мостовой схемами, причем емкостной датчик уровня жидкости выполнен в виде конденсатора, обкладки которого выполнены в виде металлических полос, закрепленных вертикально на внутренней стенке кольцевой камеры и попарно через одну соединены между собой, отверстие в крышке закрыто введенной пробкой со стержнем, первый датчик температуры установлен в пробке, а второй датчик температуры установлен между крышкой и испаряющей поверхностью.

Т V.

S3

L-4Xbr-c:3-J и I---

5

Ж

€

MZIH

Н и:...

S3

Ч

5

t