鹹水水面蒸發試驗系統的製作方法

2023-05-29 19:13:01

專利名稱：鹹水水面蒸發試驗系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於水科學與水工程技術領域，尤其是涉及ー種鹹水水面蒸發試驗系統。
背景技術：
在乾旱半乾旱地區，大量的湖泊含有不同的鹽分，以往計算其蒸發量時沿用淡水的蒸發係數。這ー做法顯然不妥，但卻一直缺乏嚴格的試驗數據。自2004年以來，長安大學與中國地質調查局西北地質調查中心通過在內蒙古烏審旗河南原位試驗場聯建的小型試驗觀測結果顯示，應用淡水蒸發係數於含有鹽分的湖泊會帶來很大的計算誤差。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中的不足，提供一種鹹水水面蒸發試驗系統，其結構簡単，設計新穎合理，構建方便，測量效率高，測量精度高，實現成本低，使用壽命長，具有較好的代表性，實用性強，便於推廣使用。為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是一種鹹水水面蒸發試驗系統，其特徵在幹包括用於製造蒸發環境的淡水池、設置在淡水池內且用於盛放鹹水的多個蒸發試驗筒、設置在淡水池外且用於實時檢測多個蒸發試驗筒內鹹水水位變化信息的多個線性位移傳感器和用於記錄多個蒸發試驗筒內鹹水水位變化信息的巡檢記錄儀，所述淡水池的兩側均設置有導軌，所述導軌上滑動安裝有用於在下雨時遮蓋所述淡水池的活動遮雨棚；每個所述線性位移傳感器均固定在一根兩端封堵的PVC管的上端，所述線性位移傳感器設置有信號線和電源線的一端位於所述PVC管外，所述線性位移傳感器設置有聯動杆的一端位於所述PVC管內，所述聯動杆的底端連接有浮標，每根所述PVC管的下部均埋在地面下，所述PVC管的底端側壁上設置有與蒸發試驗筒相連通的第一連通管，所述PVC管的頂端設置有暴漏在空氣中的氣孔；多個所述線性位移傳感器的信號線均與所述巡檢記錄儀相接。上述的鹹水水面蒸發試驗系統，其特徵在於所述線性位移傳感器的數量與所述蒸發試驗筒的數量相等。上述的鹹水水面蒸發試驗系統，其特徵在於所述淡水池為長方體形狀，所述淡水池的長為7m Ilm,所述淡水池的寬為Im 3m,所述淡水池的高為O. 5m I. 5m。上述的鹹水水面蒸發試驗系統，其特徵在於所述蒸發試驗筒的上部為圓柱狀，所述蒸發試驗筒的下部為封閉端且設置有半球面，所述蒸發試驗筒的下部側壁上設置有用於與第一連通管相接的第二連通管，所述蒸發試驗筒的直徑為50cm 70cm，所述蒸發試驗筒的高為60cm 80cm,所述蒸發試驗筒的壁厚為8mm 12mm。、上述的鹹水水面蒸發試驗系統，其特徵在於所述蒸發試驗筒的數量為4 6個。上述的鹹水水面蒸發試驗系統，其特徵在於所述淡水池的長為9m，所述淡水池的寬為2m，所述淡水池的高為Im ;所述蒸發試驗筒的直徑為61. 8cm，所述蒸發試驗筒的高為70cm，所述蒸發試驗筒的壁厚為IOmm ;所述蒸發試驗筒的數量為5個。上述的鹹水水面蒸發試驗系統，其特徵在於所述PVC管的長為30cm 50cm，所述PVC管的直徑為9cm Ilcm,所述PVC管的壁厚為4mm 6mm。 上述的鹹水水面蒸發試驗系統，其特徵在於所述PVC管的長為40cm，所述PVC管的直徑為IOcm,所述PVC管的壁厚為5mm。上述的鹹水水面蒸發試驗系統，其特徵在於所述導軌由鋼管制成，所述活動遮雨棚由彩鋼板製成。上述的鹹水水面蒸發試驗系統，其特徵在於所述巡檢記錄儀為具有20個記錄通道且顯示精度為毫米級的巡檢記錄儀。本實用新型與現有技術相比具有以下優點 I、本實用新型結構簡單，設計新穎合理，構建方便。2、本實用新型中的淡水池可與蒸發試驗筒形成等溫環境，避免蒸發試驗筒中水體與筒邊因熱容不同而產生邊界效應，以減少蒸發試驗筒周圍的水汽梯度，能使試驗結果更接近實際，提高了測量精度。 3、本實用新型將蒸發試驗筒的下部設置為半球面，方便於調整蒸發試驗筒筒ロ水平，也便於嵌於混凝土的坑底。4、本實用新型中的活動遮雨棚能夠在導軌上左右滑動，當遇下雨時活動遮雨棚人エ推至淡水池上面，遮蓋全部的蒸發試驗筒，一旦雨停立即撤離活動遮雨棚，避免外來水源對試驗的影響，有助於提高測量精度。5、本實用新型的測量效率高，實現成本低，使用壽命長。6、本實用新型具有較好的代表性，實用性強，便於推廣使用。 綜上所述，本實用新型結構簡単，設計新穎合理，構建方便，測量效率高，測量精度高，實現成本低，使用壽命長，具有較好的代表性，實用性強，便於推廣使用。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進ー步的詳細描述。

圖I為本實用新型的俯視圖。圖2為本實用新型蒸發試驗筒的結構示意圖。圖3為本實用新型線性位移傳感器與PVC管的連接結構示意圖。附圖標記說明I-淡水池；2-蒸發試驗筒； 3-線性位移傳感器；4-巡檢記錄儀；5-導軌； 6-活動遮雨棚；7-PVC管；8_聯動杆； 9_浮標；10-第一連通管；11-氣孔； 12-第二連通管。
具體實施方式
如圖I、圖2和圖3所示，本實用新型包括用於製造蒸發環境的淡水池I、設置在淡水池I內且用於盛放鹹水的多個蒸發試驗筒2、設置在淡水池I外且用於實時檢測多個蒸發試驗筒2內鹹水水位變化信息的多個線性位移傳感器3和用於記錄多個蒸發試驗筒2內鹹水水位變化信息的巡檢記錄儀4，所述淡水池I的兩側均設置有導軌5，所述導軌5上滑動安裝有用於在下雨時遮蓋所述淡水池I的活動遮雨棚6 ;每個所述線性位移傳感器3均固定在一根兩端封堵的PVC管7的上端，所述線性位移傳感器3設置有信號線和電源線的一端位於所述PVC管7タト,所述線性位移傳感器3設置有聯動杆8的一端位於所述PVC管7內，所述聯動杆8的底端連接有浮標9，每根所述PVC管7的下部均埋在地面下，所述PVC管7的底端側壁上設置有與蒸發試驗筒2相連通的第一連通管10，所述PVC管7的頂端設置有暴漏在空氣中的氣孔11 ;多個所述線性位移傳感器3的信號線均與所述巡檢記錄儀4相接。其中，浮標9採用尼龍材料製作而成，能夠漂浮在鹽水上面。由於各蒸發試驗筒2中的鹽分含量是不同的，因此各個聯動杆8底端的浮標9要根據不同鹽分經試驗確定其厚度；所述線性位移傳感器3可以通過調整聯動杆8底端的浮標9的厚度，以適應不同鹽分的試驗。所述PVC管7的頂端設置有暴漏在空氣中的氣孔11，這樣才能使得PVC管7與蒸發試驗筒2構成ー個連通器。所述線性位移傳感器3的信號線為ー根，輸出4mA 20mA的電流信號，電源線為兩根，其中一根接供電電源，另ー根為公用零線。如圖I、圖2和圖3所示，本實施例中，所述線性位移傳感器3的數量與所述蒸發試驗筒2的數量相等。所述淡水池I為長方體形狀，所述淡水池I的長為7m 11m，所述淡水池I的寬為Im 3m,所述淡水池I的高為O. 5m I. 5m ;淡水池I可與蒸發試驗筒2形成等溫環境，避免蒸發試驗筒2中水體與筒邊因熱容不同而產生邊界效應，以減少蒸發試驗筒2周圍的水汽梯度，能使試驗結果更接近實際。所述蒸發試驗筒2的上部為圓柱狀，所述蒸發試驗筒2的下部為封閉端且設置有半球面，所述蒸發試驗筒2的下部側壁上設置有用幹與第一連通管10相接的第二連通管12，所述蒸發試驗筒2的直徑為50cm 70cm，所述蒸發試驗筒2的高為60cm 80cm,所述蒸發試驗筒2的壁厚為8mm 12mm。所述蒸發試驗筒2的數量為4 6個。將蒸發試驗筒2的下部設置為半球面，方便於調整蒸發試驗筒2筒ロ水平，也便於嵌於混凝土的坑底。蒸發試驗筒2由玻璃鋼製作而成，在用玻璃絲布繞制蒸發試驗筒2簡體時用的環氧樹脂中添加有防腐蝕材料。優選地,所述淡水池I的長為9m,所述淡水池I的寬為2m,所述淡水池I的高為Im ;所述蒸發試驗筒2的直徑為61. 8cm，所述蒸發試驗筒2的高為70cm，所述蒸發試驗筒2的壁厚為IOmm ;所述蒸發試驗筒2的數量為5個。本實施例中，所述PVC管7的長為30cm 50cm,所述PVC管7的直徑為9cm Ilcm,所述PVC管7的壁厚為4mm 6mm。優選地，所述PVC管7的長為40cm，所述PVC管7的直徑為10cm，所述PVC管7的壁厚為5mm。本實施例中，所述導軌5由鋼管制成，所述活動遮雨棚6由彩鋼板製成；活動遮雨棚6能夠在導軌5上左右滑動，當遇下雨時活動遮雨棚6人工推至淡水池I上面，遮蓋全部的蒸發試驗筒2，一旦雨停立即撤離活動遮雨棚6，避免外來水源對試驗的影響。所述巡檢記錄儀4為具有20個記錄通道且顯示精度為毫米級的巡檢記錄儀，購於市場，由太陽能供電，可預設記錄頻率，能直接顯示出蒸發試驗筒2中的毫米級蒸發量,記錄總量超過60000。採用本實用新型進行鹹水水面蒸發試驗的過程是一、試驗準備工作 I、採用蒸餾水，按0.05%、0· 10%,O. 15%、0· 20%、0· 25%的氯化鈉濃度配製試驗水樣，並將其分別裝入5個蒸發試驗筒2中，水面距離蒸發試驗筒2筒ロ約5cm ;2、向淡水池I中注入自來水，淡水面較蒸發試驗筒2中的鹹水面低5cm ；3、檢查線性位移傳感器3的聯動杆8上下活動是否順暢，保證PVC管7和線性位移傳感器3處於垂直位置；4、檢查線性位移傳感器3與巡檢記錄儀4的連接，根據事先的設計調整好數據採 集的頻率。ニ、試驗工作I、在蒸發試驗筒2與淡水池I中的適當位置，採用適當方法標記鹹水面與淡水面的位置；2、確保準備工作無誤，開啟巡檢記錄儀4供電電源，巡檢記錄儀4開始工作；3、每天定時檢查蒸發試驗筒2與淡水池I中的水面變化，通常當鹹水水面降低Icm 2cm，就要向蒸發試驗筒2中補充蒸餾水使其恢復到預定水面位置，而淡水池I中的水面可降低3cm 5cm再注入自來水以使其恢復到預定的水面位置；4、可每周從巡檢記錄儀4下載一次數據。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，並非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬於本實用新型技術方案的保護範圍內。
權利要求1.一種鹹水水面蒸發試驗系統，其特徵在幹包括用於製造蒸發環境的淡水池(I)、設置在淡水池(I)內且用於盛放鹹水的多個蒸發試驗筒(2)、設置在淡水池(I)外且用於實時檢測多個蒸發試驗筒(2)內鹹水水位變化信息的多個線性位移傳感器(3)和用於記錄多個蒸發試驗筒(2)內鹹水水位變化信息的巡檢記錄儀(4)，所述淡水池(I)的兩側均設置有導軌(5)，所述導軌(5)上滑動安裝有用於在下雨時遮蓋所述淡水池(I)的活動遮雨棚(6);每個所述線性位移傳感器(3)均固定在一根兩端封堵的PVC管(7)的上端，所述線性位移傳感器(3)設置有信號線和電源線的一端位於所述PVC管(7)タト，所述線性位移傳感器(3)設置有聯動杆(8)的一端位於所述PVC管(7)內，所述聯動杆(8)的底端連接有浮標(9)，每根所述PVC管(7)的下部均埋在地面下，所述PVC管(7)的底端側壁上設置有與蒸發試驗筒(2)相連通的第一連通管(10)，所述PVC管(7)的頂端設置有暴漏在空氣中的氣孔(11);多個所述線性位移傳感器⑶的信號線均與所述巡檢記錄儀⑷相接。
2.按照權利要求I所述的鹹水水面蒸發試驗系統，其特徵在於所述線性位移傳感器(3)的數量與所述蒸發試驗筒(2)的數量相等。
3.按照權利要求I或2所述的鹹水水面蒸發試驗系統，其特徵在於所述淡水池(I)為長方體形狀，所述淡水池(I)的長為7m 11m，所述淡水池(I)的寬為Im 3m，所述淡水池(I)的高為O. 5m I. 5m。
4.按照權利要求3所述的鹹水水面蒸發試驗系統，其特徵在幹所述蒸發試驗筒(2)的上部為圓柱狀，所述蒸發試驗筒(2)的下部為封閉端且設置有半球面，所述蒸發試驗筒(2)的下部側壁上設置有用幹與第一連通管(10)相接的第二連通管(12)，所述蒸發試驗筒(2)的直徑為50cm 70cm,所述蒸發試驗筒(2)的高為60cm 80cm,所述蒸發試驗筒(2)的壁厚為8mm 12mm。
5.按照權利要求4所述的鹹水水面蒸發試驗系統，其特徵在幹所述蒸發試驗筒(2)的數量為4 6個。
6.按照權利要求5所述的鹹水水面蒸發試驗系統，其特徵在幹所述淡水池(I)的長為9m，所述淡水池(I)的寬為2m，所述淡水池(I)的高為Im ;所述蒸發試驗筒(2)的直徑為61. 8cm,所述蒸發試驗筒(2)的高為70cm,所述蒸發試驗筒(2)的壁厚為IOmm ;所述蒸發試驗筒(2)的數量為5個。
7.按照權利要求I或2所述的鹹水水面蒸發試驗系統，其特徵在於所述PVC管(7)的長為30cm 50cm,所述PVC管(7)的直徑為9cm Ilcm,所述PVC管(7)的壁厚為4mm 6mm ο
8.按照權利要求7所述的鹹水水面蒸發試驗系統，其特徵在幹所述PVC管(J)的長為40cm，所述PVC管(7)的直徑為10cm，所述PVC管(7)的壁厚為5mm。
9.按照權利要求I或2所述的鹹水水面蒸發試驗系統，其特徵在於所述導軌(5)由鋼管制事，所述活動遮雨棚(6)由彩鋼板製成。
10.按照權利要求I或2所述的鹹水水面蒸發試驗系統，其特徵在於所述巡檢記錄儀(4)為具有20個記錄通道且顯示精度為毫米級的巡檢記錄儀。
專利摘要本實用新型公開了一種鹹水水面蒸發試驗系統，包括淡水池、設置在淡水池內且的多個蒸發試驗筒、設置在淡水池外的多個線性位移傳感器和巡檢記錄儀，淡水池的兩側均設置有導軌，導軌上滑動安裝有活動遮雨棚；每個線性位移傳感器均固定在一根兩端封堵的PVC管的上端，線性位移傳感器設置有信號線和電源線的一端位於PVC管外，線性位移傳感器設置有聯動杆的一端位於PVC管內，聯動杆的底端連接有浮標，PVC管的底端側壁上設置有與蒸發試驗筒相連通的第一連通管，PVC管的頂端設置有氣孔；多個線性位移傳感器均與巡檢記錄儀相接。本實用新型結構簡單，設計新穎合理，構建方便，測量效率高、精度高，實現成本低，使用壽命長，具有較好的代表性，便於推廣使用。
文檔編號G01N13/00GK202442936SQ201220063558
公開日2012年9月19日 申請日期2012年2月26日 優先權日2012年2月26日
發明者何淵, 李俊亭, 王哲, 王文科, 趙貴章, 黃金庭 申請人:長安大學