FFZ-01型數(shù)字水面蒸發(fā)計(jì)

1　概述

FFZ-01型數(shù)字水面蒸發(fā)計(jì)是依據(jù)中華人民共和國(guó)GB 21327-2007《水面蒸發(fā)器》、水利電力部《水面蒸發(fā)觀測(cè)規(guī)范》SD265-88和2003年版《地面氣象觀測(cè)規(guī)范》相關(guān)要求制造，用于自動(dòng)觀測(cè)水面蒸發(fā)過(guò)程。

FFZ-01型數(shù)字水面蒸發(fā)計(jì)由蒸發(fā)桶（池）和數(shù)字式水面蒸發(fā)傳感器為蒸發(fā)量觀測(cè)器具，以專(zhuān)用采集控制器采集處理蒸發(fā)數(shù)據(jù)并完成蒸發(fā)器自動(dòng)補(bǔ)排水控制，實(shí)現(xiàn)水面蒸發(fā)過(guò)程的高精度實(shí)時(shí)在線測(cè)量。

本儀器的蒸發(fā)傳感器采用分辨力為0.1mm的信源數(shù)字編碼型傳感器，在高溫、高濕、風(fēng)浪、沙塵環(huán)境下能穩(wěn)定、可靠地工作。

2  結(jié)構(gòu)、工作原理

2.1   FFZ-01型數(shù)字水面蒸發(fā)計(jì)由蒸發(fā)桶、水圈、連通管、水位編碼器、浮子、測(cè)纜、平衡錘、靜水桶、圓形支板、調(diào)水平裝置、自動(dòng)補(bǔ)排水裝置、采集控制器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)采集器）等組成。安裝時(shí)將蒸發(fā)桶、連通管、靜水桶組成連通器；水位編碼器、采集器、調(diào)平衡裝置水平安裝在靜水筒的圓形支板上；浮子、測(cè)纜、平衡錘纜分別懸掛在水位編碼器的測(cè)輪圓周的兩個(gè)凹槽內(nèi)，浮子安裝在靜水桶內(nèi)。當(dāng)蒸發(fā)桶中的水面蒸發(fā)引起水位下降時(shí)，靜水桶中的水面同步下降，浮子即拉動(dòng)測(cè)纜帶動(dòng)測(cè)輪和編碼器旋轉(zhuǎn)，編碼器即可輸出與水面下降量相對(duì)應(yīng)的編碼數(shù)據(jù)。采集器通過(guò)采集對(duì)應(yīng)時(shí)段范圍內(nèi)的水位變化量，計(jì)算出時(shí)段水面蒸發(fā)量。

2.2   本儀器裝有不銹鋼防風(fēng)、防塵外罩，靜水桶采用了和蒸發(fā)桶同樣的半埋式結(jié)構(gòu)，以盡量保證了靜水桶和蒸發(fā)桶中的水溫一致，使傳感器能在惡劣的室外環(huán)境下可靠地工作。

2.3   對(duì)于FFZ-01型數(shù)字水面蒸發(fā)計(jì)而言，蒸發(fā)桶的直徑為Φ612mm，其面積為3000cm2，靜水桶工作區(qū)段直徑為Φ240mm，面積為453.27cm2，當(dāng)蒸發(fā)桶中的蒸發(fā)量為0.1mm時(shí)（即相當(dāng)于從蒸發(fā)桶中取出30ml水時(shí)）浮子感測(cè)到的水位變化量△h只有0.086896㎜。

其中，△h= S1／（S0 + S1）  =457.27／（3000+453.27） =0.086896(mm)        

式中：S0=3000cm2

S1=πr2 =3.1416×(12cm)2 =453.27cm2    

因此，用螺旋測(cè)針在本蒸發(fā)桶中人工測(cè)量的數(shù)據(jù)與本數(shù)字蒸發(fā)計(jì)測(cè)量到的數(shù)據(jù)相對(duì)比時(shí)，應(yīng)將人工測(cè)針測(cè)量數(shù)值除以0.086896才是實(shí)際蒸發(fā)量。

2.4   FFZ-01型數(shù)字水面蒸發(fā)計(jì)與20平方米蒸發(fā)池配套使用時(shí)，因?yàn)閭鞲衅黛o水桶的面積只有蒸發(fā)池面積2.4‰，可以基本上不考慮靜水桶與蒸發(fā)池之間水體的交換的影響。可以用連通管直接與蒸發(fā)池相連接，或者將蒸發(fā)傳感器的靜水桶安裝在20平方米的蒸發(fā)池中使用（與20m2蒸發(fā)池配套使用時(shí)，應(yīng)配套相應(yīng)直徑的測(cè)輪，在訂貨時(shí)應(yīng)加以補(bǔ)充說(shuō)明）。

2.5   FFZ-01型數(shù)字水面蒸發(fā)計(jì)工作時(shí)，當(dāng)蒸發(fā)桶（池）中的水位低到某一預(yù)定值時(shí)，采集控制器啟動(dòng)補(bǔ)水裝置予以補(bǔ)水。當(dāng)有降雨時(shí)，當(dāng)蒸發(fā)桶（池）中的水位上升到某一預(yù)定高度時(shí)，通過(guò)采集控制器可以啟動(dòng)排水裝置予以排水。靜水桶中的水位數(shù)值始終可以受到監(jiān)控。

2.6   使用本蒸發(fā)計(jì)，只能準(zhǔn)確測(cè)量非降水時(shí)段的水面蒸發(fā)量。如欲測(cè)量包括降雨期內(nèi)的日蒸發(fā)量，依照國(guó)家水文局和國(guó)家的要求，還必須配置分辨力為0.1mm的高精度雨量計(jì)〔其測(cè)量誤差≤(1～2)%〕等相關(guān)裝置才能實(shí)現(xiàn)。

3  技術(shù)參數(shù)
3.1  蒸發(fā)量量測(cè)分辨力：0.1mm；
3.2  蒸發(fā)量量測(cè)精度： 蒸發(fā)量≤10mm，測(cè)量誤差：≤±0.3mm；
蒸發(fā)量＞10mm，測(cè)量誤差：≤±(0.3mm+1%F.S))；
3.3  蒸發(fā)量量測(cè)范圍：不小于20mm；
3.4  輸出接口：RS-485；
3.5  電源電壓：12V/DC（-5%~+25%）；
3.6  環(huán)境溫度：0℃~+55℃；
3.7  儲(chǔ)存溫度：-10℃~+60℃。