FFZ-01型數(shù)字水面蒸發(fā)計

1　概述

FFZ-01型數(shù)字水面蒸發(fā)計是依據(jù)中華人民共和國GB 21327-2007《水面蒸發(fā)器》、水利電力部《水面蒸發(fā)觀測規(guī)范》SD265-88和中國氣象局2003年版《地面氣象觀測規(guī)范》相關要求制造，用于自動觀測水面蒸發(fā)過程。

FFZ-01型數(shù)字水面蒸發(fā)計由蒸發(fā)桶（池）和數(shù)字式水面蒸發(fā)傳感器為蒸發(fā)量觀測器具，以專用采集控制器采集處理蒸發(fā)數(shù)據(jù)并完成蒸發(fā)器自動補排水控制，實現(xiàn)水面蒸發(fā)過程的高精度實時在線測量。

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、風浪、沙塵環(huán)境下能穩(wěn)定、可靠地工作。

2  結(jié)構、工作原理

2.1   FFZ-01型數(shù)字水面蒸發(fā)計由蒸發(fā)桶、水圈、連通管、水位編碼器、浮子、測纜、平衡錘、靜水桶、圓形支板、調(diào)水平裝置、自動補排水裝置、采集控制器（以下簡稱采集器）等組成。安裝時將蒸發(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、測纜、平衡錘纜分別懸掛在水位編碼器的測輪圓周的兩個凹槽內(nèi)，浮子安裝在靜水桶內(nèi)。當蒸發(fā)桶中的水面蒸發(fā)引起水位下降時，靜水桶中的水面同步下降，浮子即拉動測纜帶動測輪和編碼器旋轉(zhuǎn)，編碼器即可輸出與水面下降量相對應的編碼數(shù)據(jù)。采集器通過采集對應時段范圍內(nèi)的水位變化量，計算出時段水面蒸發(fā)量。

2.2   本儀器裝有不銹鋼防風、防塵外罩，靜水桶采用了和蒸發(fā)桶同樣的半埋式結(jié)構，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   對于FFZ-01型數(shù)字水面蒸發(fā)計而言，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，當蒸發(fā)桶中的蒸發(fā)量為0.1mm時（即相當于從蒸發(fā)桶中取出30ml水時）浮子感測到的水位變化量△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，用螺旋測針在本蒸發(fā)桶中人工測量的數(shù)據(jù)與本數(shù)字蒸發(fā)計測量到的數(shù)據(jù)相對比時，應將人工測針測量數(shù)值除以0.086896才是實際蒸發(fā)量。

2.4   FFZ-01型數(shù)字水面蒸發(fā)計與20平方米蒸發(fā)池配套使用時，因為傳感器靜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，應配套相應直徑的測輪，在訂貨時應加以補充說明）。

2.5   FFZ-01型數(shù)字水面蒸發(fā)計工作時，當蒸發(fā)桶（池）中的水位低到某一預定值時，采集控制器啟動補水裝置予以補水。當有降雨時，當蒸發(fā)桶（池）中的水位上升到某一預定高度時，通過采集控制器可以啟動排水裝置予以排水。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，只能準確測量非降水時段的水面蒸發(fā)量。如欲測量包括降雨期內(nèi)的日蒸發(fā)量，依照國家水文局和國家氣象局的要求，還必須配置分辨力為0.1mm的高精度雨量計〔其測量誤差≤(1～2)%〕等相關裝置才能實現(xiàn)。

3  技術參數(shù)
3.1  蒸發(fā)量量測分辨力：0.1mm；
3.2  蒸發(fā)量量測精度： 蒸發(fā)量≤10mm，測量誤差：≤±0.3mm；
蒸發(fā)量＞10mm，測量誤差：≤±(0.3mm+1%F.S))；
3.3  蒸發(fā)量量測范圍：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  儲存溫度：-10℃~+60℃。