一種農作物冠層梯度水分蒸發遠程采集儀的制作方法
【專利摘要】一種農作物冠層梯度水分蒸發遠程采集儀，包括主支架、多通道數據儲存采集儀、水分蒸發傳感器、風速風向傳感器、GPRS遠程數據傳輸系統、太陽能供電系統和稱重蒸發皿，主支架安裝在基座上，用三根鋼絲繩拉緊固定，按不同高度架設橫桿安裝傳感器，多通道數據儲存采集儀主機通過導線分別與太陽能板和傳感器連接，GPRS遠程控制器裝入數據卡、連接鋰電池和GPRS遠程天線連通，數據通過多通道數據儲存采集儀和遠程網絡計算機進行數據下載分析。本實用新型可對農田、森林、草原和戈壁沙漠群落小氣候不同梯度蒸發進行長期監測，積累數據，分析評估，為生態學、環境科學及地球表層系統科學的發展提供可靠的依據。是野外進行農作物冠層梯度水分蒸發遠程采集測定科學試驗的理想儀器。
【專利說明】 一種農作物冠層梯度水分蒸發遠程采集儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種農田作物不同高度用于測量液面蒸發量的采集裝置，具體說是一種農作物冠層梯度水分蒸發遠程采集儀。
【背景技術】
[0002]水土資源短缺和生態環境惡化已成為全世界普遍關注的嚴重問題，這使人們認識到節約用水和保護環境的重要性。為確保糧食安全和生態環境良性發展，必須加強農田水土資源的管理和生態系統重建的研宄，處理好水資源利用和生態重建之間的關系，大力推廣節水灌溉技術和雨水資源利用技術，以水資源作為主要約束條件，調整農業產業結構布局，由傳統的豐水高產型灌溉轉向節水增產型灌溉，以提高農業用水的生產效率，實施水資源可持續利用和生態環境良性發展戰略。
[0003]通過實驗研宄分析田間作物水分利用受大氣和土壤水分能量條件制約的諸多因素、追蹤田間水分在各個子系統中的運行過程、探明其驅動因子與節制水分的機理、尋求調控過程的途徑和措施，在節水農業的生產實踐中具有重要的理論和實踐意義，已逐漸成為水利、農業、土壤以及環境等學科共同關心的重要研宄方向，越來越受到國內外學者的關注。
[0004]目前，我國氣象和水文部門對降雨量和蒸發量的測量一般是采用人工量杯法和虹吸雨量計及稱重蒸發皿，人工量杯法是一種原始計量和虹吸雨量計方法，不符合現代技術發展的需求，具有較大的人為誤差。一般只是在觀測點按放一個雨量和蒸發裝置需要觀測人員明天到現場定點讀取數據費時和勞動強度大，單一的雨量。蒸發不能知道農作物下不同高度葉片下降雨和蒸發的具體量，一種農作物冠層梯度降雨量遠程采集儀可以解決不同冠層高度降雨量，研宄人員知道量后對研宄農作物的生長和提高農作物產量有很好的指導意義。
[0005]國內外研宄發現，由于天然或人為因素，現有臺站雨量實測資料與真正到達地面的降水量有明顯差別，為此，對降雨量進行修正是農田土壤資源評價中的一項重要的工作，為合理利用土壤水資源提供科學依據，建立科學、精密的采集儀成為一種必須手段。
實用新型內容
[0006]綜上所述，本實用新型的目的在于提供一種農作物冠層梯度水分蒸發遠程采集儀。
[0007]本實用新型的目的是通過以下技術來實現的:
[0008]一種農作物冠層梯度水分蒸發采集儀，包括稱重蒸發皿、主支架、橫臂支架、托盤、定位盤、信號線、鋼絲繩、稱重傳感器、傳感器托盤、變送器、太陽能電池板、水平固定螺絲、太陽能充電電路、鋰電池、多通道數據儲存采集儀、GPRS遠程控制器、遠程網絡計算機和GPRS遠程天線，主支架上按不同高度四個方向架設4個橫臂支架；橫臂支架末端設有托盤；托盤上設有變送器；變送器上設有傳感器托盤；傳感器托盤上設有稱重傳感器；稱重傳感器上設有稱重蒸發皿；主支架通過定位盤固定；主支架上安裝有太陽能電池板和GPRS遠程天線。
[0009]上述的稱重蒸發皿通過水平固定螺絲固定在托盤上，并通過水平固定螺絲調整稱重蒸發皿的水平。
[0010]上述的變送器通過信號線連接多通道數據儲存采集儀。
[0011]上述的太陽能電池板連接太陽能充電電路；太陽能充電電路連接鋰電池；其中的太陽能充電電路用于將太陽能轉換成電能儲存與鋰電池中。
[0012]上述的GPRS遠程控制器與遠程網絡計算機通過無線網絡連接。
[0013]上述的GPRS遠程天線用于接收或發送數據命令和信號。
[0014]一種農作物冠層梯度水分蒸發遠程采集儀，包括多節主支架、多通道數據儲存采集儀、水分蒸發傳感器、風速風向傳感器、GPRS遠程數據傳輸系統、太陽能供電系統和稱重蒸發皿等。主支架每節對應用螺絲擰緊安裝在基座上，用三根鋼絲繩拉緊固定，按不同高度架設橫桿安裝傳感器，多通道數據儲存采集儀主機通過導線分別與太陽能板和傳感器連接，GPRS遠程控制器裝入數據卡、連接鋰電池和GPRS遠程天線連通，數據通過無線網絡實現在室內的操作，通過多通道數據儲存采集儀和遠程網絡計算機進行數據下載并及時分析。
[0015]本實用新型的優點及有益效果:
[0016]1、本實用新型結構簡單，操作方便，實用性強，成本低，在農田冠層不同高度蒸發實驗研宄中，在主支架上四個方位安裝稱重蒸發傳感器和稱重蒸發皿，當要采集不同梯度蒸發的數據前首先將每個稱重蒸發皿內裝滿蒸餾水，在一定的時間內。可獲得這段時間內的數據。
[0017]2、本實用新型設計合理，采用不銹鋼材質，不起銹，保證傳感器使用壽命，采用高精度的稱重原理測得稱重蒸發皿內液體重量，再計算出液面高度。因此在多種環境下均可使用，如液體或結冰均可測量，解決了使用手動測量和超聲波測量液面高度時出現的結冰時測量不準、沒有水時容易損壞傳感器、精度低的問題。
[0018]3本實用新型對農田農作物冠層、森林內、草原上和戈壁沙漠群落中不同梯度水面蒸發變化進行連續測定，其結構簡單，操作方便，易攜帶，是野外進行農作物冠層梯度水分蒸發遠程采集儀測定科學試驗的理想儀器。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型結構示意圖。
[0020]圖2為圖1中A部位的放大圖。
[0021]圖中稱重蒸發皿、2-主支架、3-橫臂支架、4-托盤、5-定位盤、6-信號線、7-鋼絲繩、8-稱重傳感器、9-傳感器托盤、10-變送器、11-太陽能電池板、12-水平固定螺絲、13-太陽能充電電路、14-鋰電池、15-多通道數據儲存采集儀、16-GPRS遠程控制器、17-鋼絲花籃、18-地錨鋼釬、19-遠程網絡計算機、20-GPRS遠程天線。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明:
[0023]如圖1、2所示，一種農作物冠層梯度水分蒸發遠程采集儀，利用其對農田農作物冠層、森林內、草原上和戈壁沙漠群落中不同梯度水面蒸發變化進行連續測定。農作物冠層梯度水分蒸發遠程采集儀，包括四個稱重蒸發皿1、主支架2、橫臂支架3、托盤4、定位盤5、信號線6、鋼絲繩7、稱重傳感器8、傳感器托盤9、變送器10、太陽能電池板11、水平固定螺絲12、太陽能充電電路13、鋰電池14、多通道數據儲存采集儀15、GPRS遠程控制器18、遠程網絡計算機19和GPRS遠程天線20。
實施例
[0024]主支架2用直徑50毫米鋼管焊接成長度每節0.5米，每節對應橫臂托盤主支架3，橫臂托盤主支架3用螺絲擰緊安裝在主支架2不同方位上，主支架2用鋼絲繩7地錨鋼釬18、鋼絲花籃17拉緊固定。
[0025]主支架2上按不同高度四個方向架設橫臂支架3 ;稱重蒸發皿I安裝在托盤4上；通過托盤4上的水平固定螺絲12調整稱重蒸發皿I的水平；稱重蒸發皿I的下方設有稱重傳感器8、傳感器托盤9和變送器10。
[0026]變送器10通過信號線6連接多通道數據儲存采集儀15。
[0027]主支架2的冠層上部西南方位安裝有太陽能電池板11和GPRS遠程天線20 ;主支架2底部安裝定位盤5。
[0028]GPRS遠程控制器18內裝入手機數據卡，連接鋰電池14、和主支架2上的GPRS遠程天線20連通，數據通過無線網絡在室內利用遠程網絡計算機19可以操作GPRS遠程控制器16、多通道數據儲存采集儀15進行數據下載和接收。
[0029]多通道數據儲存采集儀15以平均60次/H的采樣頻率進行通量的采集，每次采樣數據儲存到卡內，等到用遠程網絡計算機19控制GPRS遠程控制器16下載完數據并進行及時分析。
【權利要求】
1.一種農作物冠層梯度水分蒸發采集儀，包括稱重蒸發皿(1)、主支架(2)、橫臂支架(3)、托盤(4)、定位盤(5)、信號線(6)、鋼絲繩(7)、稱重傳感器(8)、傳感器托盤(9)、變送器(10)、太陽能電池板(11)、水平固定螺絲(12)、太陽能充電電路(13)、鋰電池(14)、多通道數據儲存采集儀(15)、GPRS遠程控制器(18)、遠程網絡計算機(19)和GPRS遠程天線(20)，其特征在于:主支架(2)上按不同高度四個方向架設4個橫臂支架(3);橫臂支架(3)末端設有托盤(4);托盤(4)上設有變送器(10);變送器(10)上設有傳感器托盤(9);傳感器托盤(9 )上設有稱重傳感器(8 );稱重傳感器(8 )上設有稱重蒸發皿(I);主支架(2 )通過定位盤(5)固定；主支架2上安裝有太陽能電池板(11)和GPRS遠程天線(20)。
2.如權利要求1所述的一種農作物冠層梯度水分蒸發采集儀，其特征在于:所述的稱重蒸發皿(I)通過水平固定螺絲(12 )固定在托盤(4)上，并通過水平固定螺絲(12 )調整稱重蒸發皿(I)的水平。
3.如權利要求1所述的一種農作物冠層梯度水分蒸發采集儀，其特征在于:所述的變送器(10)通過信號線(6)連接多通道數據儲存采集儀(15)。
4.如權利要求1所述的一種農作物冠層梯度水分蒸發采集儀，其特征在于:所述的太陽能電池板(11)連接太陽能充電電路(13 );太陽能充電電路(13 )連接鋰電池(14 )。
5.如權利要求1所述的一種農作物冠層梯度水分蒸發采集儀，其特征在于:所述的GPRS遠程控制器(18)與遠程網絡計算機(19)通過無線網絡連接。
【文檔編號】G01F23/20GK204202690SQ201420127191
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年3月20日 優先權日:2014年3月20日
【發明者】馮起, 趙愛國, 劉蔚, 趙晶, 李宏 申請人:中國科學院寒區旱區環境與工程研究所