數(shù)字水面蒸發(fā)計、全自動數(shù)字水面蒸發(fā)站 型號:WS-FFZ-01、WS-FFZ-01Z 金洋萬達

1、概述
WS-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》SD265-82003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。
WS-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 結構、工作原理
2.1 WS-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，浮子安裝在靜水桶內。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，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WS-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 WS-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 WS-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，采集控制器啟動裝置予以。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的日蒸發(fā)量，依照水文局和的要求，還必須配置分辨力為0.1mm的雨量計〔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℃。

1、概述

WS-FFZ-01Z型全自動數(shù)字水面蒸發(fā)站是依據(jù)中華人民共和國水利電力部《水面蒸發(fā)觀測規(guī)范》SD265-82003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。
“數(shù)字水面蒸發(fā)站”的定義是指組成蒸發(fā)站的蒸發(fā)計、雨量計、溢流桶、數(shù)據(jù)采集控制過程、過程全部實現(xiàn)了數(shù)字化的水面蒸發(fā)量觀測站。
WS-FFZ-01Z型蒸發(fā)站的蒸發(fā)計、雨量計的分辨率均為0.1mm，溢流量分辨率為0.025mm，符合相關標準等級要求，降水量、蒸發(fā)量數(shù)據(jù)表格形式符合數(shù)據(jù)入庫整編要求，可用于裝備各種類型的水面蒸發(fā)觀測站，取代繁瑣、復雜的人工觀測，實現(xiàn)水面蒸發(fā)量的自動觀測、記錄。
WS-FFZ-01Z型蒸發(fā)站可與GPRS數(shù)據(jù)傳輸裝置連接組成遙測站。
本站設備限于在非冰凍期內使用。
本站設備中的蒸發(fā)計和雨量計、溢流桶等裝置應根據(jù)相關產(chǎn)品使用說明書要求進行定期維護。
2、工作原理
本蒸發(fā)站系統(tǒng)以蒸發(fā)計、雨量計、溢流桶為基本觀測工具，以采集器自動采集、處理、顯示蒸發(fā)、降水、溢流過程信息、自動控制蒸發(fā)桶、溢流桶補、排水過程。采集器通過RS485/232通信接口分別與上位機系統(tǒng)、數(shù)傳通信機（RTU）連接，利用系統(tǒng)配套的應用軟件可以實現(xiàn)水面蒸發(fā)過程信息的遠程監(jiān)測及資料整編入庫。
投入運行的蒸發(fā)站蒸發(fā)桶水位高度應保持在水位標志線上。無降水日時，采集器自動采集蒸發(fā)桶內水面高度變化計算蒸發(fā)量。每當蒸發(fā)桶內水面高度降至約定值（水位標志線以下10mm）時，采集器在觀測日分界時刻（水文分界日為8：00，氣象分界日為20：00）控制泵B3工作，給蒸發(fā)桶、水圈自動，使桶中水位恢復至水位標志線高度，然后，以后的高度作為起測點，測量下一時段的蒸發(fā)量。
在降水日，當蒸發(fā)桶水位升高至約定值（水位標志線以上10 mm）時，采集器驅動溢流泵B1工作，使蒸發(fā)桶中的水流入溢流桶，當溢流桶水位達到約定值時溢流過程結束，采集器采集計算溢流量數(shù)據(jù)后啟動溢流桶排水泵B2工作，將溢流桶中的水排放至約定底水高度。
依據(jù)《水面蒸發(fā)觀測規(guī)范》及《地面氣象觀測規(guī)范》規(guī)定，蒸發(fā)量的計算公式為：
蒸發(fā)量=（蒸發(fā)桶水位測量值-蒸發(fā)桶水位起算值）+降水量-溢流量
上式可簡化表示為：QF =（Wt-W0）+Qj-Qy
式中：QF: 表示水面蒸發(fā)量，單位：mm
Wt：表示測量時刻（t）的蒸發(fā)桶水位，單位：mm
W0：表示起算時刻的蒸發(fā)桶水位，單位：mm
Wt、W0值由FFZ-01型數(shù)字水面蒸發(fā)計自動測量。
Qj：表示被測時段內的降水量，Qj值由JFZ-01型數(shù)字雨量計提供，單位：mm
Qy：表示被測時段內的溢流量，Qy值由溢流桶自動測量，單位：mm

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