水面自动蒸发监测站

000011　概述

JBZF-01型数字水面蒸发计由蒸发桶（池）和数字式水面蒸发传感器为蒸发量观测器具，以专用采集控制器采集处理蒸发数据并完成蒸发器自动补排水控制，实现水面蒸发过程的高精度实时在线测量。

JBZF-01型数字水面蒸发计由蒸发桶、水圈、连通管、水位编码器、浮子、测缆、平衡锤、静水桶、圆形支板、调水平装置、自动补排水装置、采集控制器（以下简称采集器）等组成。安装时将蒸发桶、连通管、静水桶组成连通器；水位编码器、采集器、调平衡装置水平安装在静水筒的圆形支板上；浮子、测缆、平衡锤缆分别悬挂在水位编码器的测轮圆周的两个凹槽内，浮子安装在静水桶内。当蒸发桶中的水面蒸发引起水位下降时，静水桶中的水面同步下降，浮子即拉动测缆带动测轮和编码器旋转，编码器即可输出与水面下降量相对应的编码数据。采集器通过采集对应时段范围内的水位变化量，计算出时段水面蒸发量。

2.2  本仪器装有不锈钢防风、防尘外罩，静水桶采用了和蒸发桶同样的半埋式结构，以尽量保证了静水桶和蒸发桶中的水温一致，使传感器能在恶劣的室外环境下可靠地工作。

2.3  对于JBZF-01型数字水面蒸发计而言，蒸发桶的直径为Φ612mm，其面积为3000cm2，静水桶工作区段直径为Φ240mm，面积为453.27cm2，当蒸发桶中的蒸发量为0.1mm时（即相当于从蒸发桶中取出30ml水时）浮子感测到的水位变化量△h只有0.086896㎜。

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

S1=πr2 =3.1416×(12cm)2 =453.27cm2     

蒸发量＞10mm，测量误差：≤±(0.3mm+1%F.S))；；

3.3  蒸发量量测范围：不小于20mm

3.4  输出接口：RS-485；

3.5  电源电压：12V/DC（-5%~+25%）；

3.6  环境温度：0℃~+55℃；

3.7  储存温度：-10℃~+60℃。

4  使用注意事项

4.1  仪器设备检查

4.1.1  按照包装运输清单，核对数量及包装内容，检查包装是否有破损和缺漏。

4.2.2  打开包装箱，按装箱单核对装箱物品并检查仪器的外观及装箱零件，有无损伤。

4.1.3  阅读使用说明书，了解仪器性能、结构、安装方法和使用、检定方法。

4.2  搬运

4.2.2  已经拆除包装的产品，特别是测量传感器，应当托住圆形支板垂直向上进行搬运和放置，切忌睡倒和颠倒搬运。

4.2.4  传感器内部极其精密，未做好减震包装之前，应避免使用颠簸过大的运输工具运输。

4.3  储存和保管

4.3.2  产品储存应当放置在通风干燥的仓库内，环境温度和湿度应当遵循技术规范的要求。

4.3.4  产品长期储存时应定期检查其外观和功能，并至少每年通电一次，防止意外损坏。

5  安装和连接

图1  JBZF-01型数字水面蒸发计立面安装示意图

5.1  安装场地的要求

根据“观测规范”，蒸发计的安装场地应满足以下要求：

5.1.1  观测场一般为25m×25m的平整场地，确因条件限制，也可取16m（东西向）×20m（南北向），高山站、海岛站、无人站不受此限。场地内应有良好的排水设施，保证在大暴雨情况下场地内的积水不得高于地面以上5cm。

5.1.2  观测场四周一般设置约1.2m高的稀疏围栏，围栏不宜采用反光太强的材料。观测场围栏的门一般开在北面。场地应平整，保持有均匀草层（不长草的地区例外），草高不能超过20厘米。对草层的养护，不能对观测记录造成影响。场内不准种植作物。

5.1.3  为保持观测场地自然状态，场内铺设0.3-0.5m宽的小路（不得用沥青铺面），人员只准在小路上行走。有积雪时，除小路上的积雪可以清除外，应保护场地积雪的自然状态。

5.1.4  根据场内仪器布设位置和线缆铺设需要，在小路下修建电缆沟(管)，电缆沟（管）应做到防水、防鼠，便于维护。

5.1.5  观测场的防雷设施必须符合气象行业规定的防雷技术标准的要求。

5.2  观测场内仪器设施的布置

观测场内仪器设施的布置要注意互不影响，便于观测操作。见图2 JBZF-01型数字水面蒸发计平面安装示意图。

5.2.1  高的仪器设施安置在北边，低的仪器设施安置在南边；

5.2.2  各仪器设施东西排列成行，南北布设成列，仪器距观测场边缘护栏不小于3m；

1、蒸发桶是一个具有圆锥底的圆柱桶。用玻璃钢材料制成。为保证口缘不变形，器口呈里直外斜的刀刃形，整体高为68.7cm。在桶壁开连通管孔和排水孔。

蒸发桶的埋设，可按图1的尺寸进行。具体要求如下：

    1、蒸发桶器口高出地面30.0±0.5cm，并保持水平。埋设时可用水平尺在至少三个不同方向校验，器口应保持水平。

    2、水圈应紧靠蒸发桶，蒸发桶的外壁与水圈内壁的问隙应小于0.5cm。水圈的排水孔底和蒸发桶的溢流孔底，应在同一水平面上。

    3、蒸发桶四周设一宽50.0cm(包括防坍墙在内)、高22.5cm的土圈。土圈外层的防塌墙用砖顺向平摆干砌而成。在土圈的北面留一小于40.Ocm的观测缺口。

    4、埋设仪器时应力求少扰动原土，坑壁与桶壁的间隙用原土回填捣实。在距蒸发桶1.2m处用砖砌一深50cm的窨井，内部安装连接蒸发桶和蒸发传感器的连通管及球阀。

    5、连通管及球阀要埋在深度为30cm的沟槽内，球阀安装在窨井中。

7、安装好后需认真检查所有接点，不能有渗漏水现象，待传感器工作正常后，再检查所有接点无漏水时将沟槽填平、压实。

5.5  蒸发传感器静水桶的安装

    JBZF-01数字水面蒸发计静水桶的埋设，可按图1的尺寸进行。具体要求如下：

    1、静水桶口高出地面28.0±0.5cm，并保持水平。埋设时可用水平尺检验。

    2、静水桶四周设一直径100.0cm(包括防坍墙在内)、高22.5cm的土圈。土圈外层的防塌墙用砖顺向平摆干砌而成。

    3、埋设静水桶时应力求少扰动原土，坑壁与桶壁的间隙用原土回填捣实。桶壁连接的连通管和在距蒸发筒1.2m米处的窨井内的球阀接通，使能连接蒸发桶的连通管。

5.6.3  接上手动阀并连接外部供水管道，盖上补水桶盖。

JBZF-01型数字水面蒸发计的传感器部分包括水位编码器、浮子、测缆、平衡锤、圆形支板、调水平装置。采集控制器安装在圆形支板上。

5.7.2  手托住浮子搬起传感器部分，置于静水桶上方，将浮子轻轻放入静水桶内，放下传感器部分。

5.7.4  将浮子测缆悬挂于测轮靠近编码器的凹槽内，当浮子测缆静止时应位于圆形支板中央的过线孔的中心，不应蹭到孔边沿。

5.8.1  蒸发传感器和蒸发桶的水路连接

5.8.2  蒸发传感器和补水桶的水路连接

自动补水装置的补水桶下方有补水水泵，蒸发桶内有排水水泵，分别用截面积不小于0.5mm2 的2芯电缆从接线端子处连接至蒸发传感器内的采集控制盒，接线方式如图5所示。（注意：补、排水泵的连线电阻值均不得大于1Ω）。所有外引线整理整齐后从圆形支板的缺口处引出。

6  使用前的检查准备和初始状态设定

6.1  运行前的检查和准备

6.1.2  所有设备的水路和电路连接完成后，应当仔细检查各水管接头是否有渗漏水现象，仔细核对电器接线的正确性。

6.2  设备初始状态的设定及调整

6.2.1  补水桶加水

打开窨井中的手动阀，使之处于全开状态，使蒸发桶与蒸发传感器静水桶形成连通器，这时蒸发桶中的水能够自动流入蒸发传感器静水桶，按照采集控制器说明启动补水水泵DF1，给蒸发桶、水圈和蒸发传感器补水，直至蒸发桶中水位至水位标志线高度，然后关闭DF1。

6.2.3  蒸发传感器起算点的调整

JBZF-01型数字水面蒸发计的采集控制器采用超低功耗16位MCU设计而成，可以实现蒸发量的自动采集、控制和数据上传，采用中文液晶显示，具有良好的人机接口性能。

7.2  技术参数和性能详解

7.2.1  RS485输入接口：该控制器和蒸发传感器通过RS485口连接，通过RS485口读取蒸发传感器数值。

7.2.2  RS485输出接口：该控制器具有一路RS485输出接口，可以将数据上传到中心站。

7.2.3  补水泵控制口：控制补水桶补水泵打开和关断。

7.2.4  排水泵控制口：控制溢流桶排水泵打开和关断。

7.2.5  显示方式：中文液晶显示。