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一种 传感器的保护装置及测量稻田 蒸散量的装置

阅读：624发布：2020-05-16

专利汇可以提供一种传感器的保护装置及测量稻田蒸散量的装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种传感器的保护装置及测量稻田蒸散量的装置，用于保护设置在稻田的测量元件，包括：套管，套管包括由下向上依次设置的密闭段、连通段和加高段，密闭段、连通段和加高段内包括竖向的测量空间；密闭段整体适于设置在稻田的泥面之下，密闭段与连通段的相接处位于泥面，密闭段的侧壁底壁密封；连通段包括连通孔，连通孔连通测量空间；加高段包括高出稻田最高水面的顶部。本实用新型提供的传感器的保护装置，密闭段可以保护测量空间不受稻田泥土的影响；连通段保证与大田完全连接，连通段下侧边界与泥面即水底齐平，保证测量空间内水位变化等与稻田内一致，同时还可以从加高段上部对套筒内部调整、清扫等。，下面是一种传感器的保护装置及测量稻田蒸散量的装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种传感器的保护装置，用于保护设置在稻田的测量元件，其特征在于，包括：套管，套管包括由下向上依次设置的密闭段、连通段和加高段，密闭段、连通段和加高段内包括竖向的测量空间；
密闭段整体适于设置在稻田的泥面之下，密闭段与连通段的相接处位于泥面，密闭段的侧壁底壁密封；
连通段包括连通孔，连通孔连通测量空间；
加高段包括高出稻田最高水面的顶部。
2.如权利要求1所述的传感器的保护装置，其特征在于：连通孔处设置有过滤网。
3.如权利要求2所述的传感器的保护装置，其特征在于：过滤网包括固连的骨架和筛网，骨架与连通孔铆接，至少有一部分筛网下边缘与泥面齐平。
4.如权利要求1所述的传感器的保护装置，其特征在于：加高段顶部设有防虫罩、防虫罩与加高段密封连接。
5.如权利要求4所述的传感器的保护装置，其特征在于：加高段顶部与防虫罩为螺纹配合。
6.如权利要求1所述的传感器的保护装置，其特征在于：加高段顶部设有线缆孔。
7.如权利要求1-6任一所述的传感器的保护装置，其特征在于：测量空间底部包括支架，支架的上支撑面与测量空间底面之间为安全空间。
8.一种测量稻田蒸散量的装置，其特征在于，包括如权利要求1-7任一所述的保护装置，底部设置水深传感器；
水深传感器的连接线缆从线缆孔穿出，水深传感器通过连接线缆与设置在保护装置外部远端的上位机通讯连接。
9.如权利要求8所述的测量稻田蒸散量的装置，其特征在于，还包括自动雨量计、灌溉流量计。

说明书全文

一种传感器的保护装置及测量稻田 蒸散量的装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及农业需水实验设备领域，尤其是一种传感器的保护装置、使用其的测量稻田蒸散量的装置。

背景技术

[0002] 水稻是位列主要粮食作物之首，近十几年来我国南方水稻种植区季节性干旱频发对水稻生产威胁很大。现代农业需发展节水灌溉、精细化灌溉，农田蒸散量和精确测定是精细化灌溉基础。

[0003] 现有的一些测量方式，如专利号为200420036575.0的实用新型专利，实际上蒸散筒与稻田是相对隔离的，其测定时又需要导管将蒸散筒内的水排出，在操作过程中会有较大的误差。

[0004] 随着现代电子技术和观测仪器设备发展，“超声波”等新一代水深传感器其精度高、自动化程度高，可通过水深水位差可直接测定稻田蒸散量。

[0005] 农田环境复杂，如何将水深传感器直接安装应用到水田中，防止田间泥沙、杂昆虫等小动物及风等影响农田水位变化是很需要解决的问题。实用新型内容

[0006] (一)要解决的技术问题

[0007] 为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种水深传感器在水田直接应用配套的保护装置，还提供了测量稻田蒸散量的装置。

[0008] (二)技术方案

[0009] 为了达到上述目的，本实用新型提供一种传感器的保护装置，用于保护设置在稻田的测量元件，其包括：套管，套管包括由下向上依次设置的密闭段、连通段和加高段，密闭段、连通段和加高段内包括竖向的测量空间；密闭段整体适于设置在稻田的泥面之下，密闭段与连通段的相接处位于泥面，密闭段的侧壁底壁密封；连通段包括连通孔，连通孔连通测量空间；加高段包括高出稻田最高水面的顶部。

[0010] 优选的，连通孔处设置有过滤网。

[0011] 进一步的，过滤网包括固连的骨架和筛网，骨架与连通孔铆接，至少有一部分筛网下边缘与泥面齐平。

[0012] 优选的，加高段顶部设有防虫罩、防虫罩与加高段密封连接。

[0013] 进一步的，加高段顶部与防虫罩为螺纹配合。

[0014] 优选的，加高段顶部设有线缆孔。

[0015] 优选的，测量空间底部包括支架，支架的上支撑面与测量空间底面之间为安全空间。

[0016] 本实用新型提供一种测量稻田蒸散量的装置，其包括前述的保护装置，底部设置水深传感器；水深传感器的连接线缆从线缆孔穿出，水深传感器通过连接线缆与设置在保护装置外部远端的上位机通讯连接。

[0017] 优选的，还包括自动雨量计、灌溉流量计。

[0018] (三)有益效果

[0019] 本实用新型提供一种传感器的保护装置，密闭段可以保护测量空间不受稻田泥土的影响；连通段保证与大田完全连接，连通段下侧边界与泥面即水底齐平，保证测量空间内水位变化等与稻田内一致，同时还可以从加高段上部对套筒内部调整、清扫等。

[0020] 过滤网可以阻挡杂草、小虫等对测量空间内造成影响。

[0021] 骨架可以加强过滤网的强度，通过调整筛网的位置防止骨架对连通孔连通作用的影响。

[0022] 防虫罩可以防止落叶、小虫、泥沙等等对测量空间的影响。同时又不影响对套筒内部的操作。

[0023] 螺纹连接简单方便，而且扭转的方式不会造成套筒在竖向上相对泥面运动，保证保护装置使用正常。

[0024] 当测量元件需要使用有线传输时，线缆孔可以供线缆穿过。同时，如果最高水位高于连通段，而处于加高段内，线缆孔也可作为通气孔，维持内外压一致，保证测量空间内水面状态与大田一致。

[0025] 支架可保护测量元件，防止流入测量空间内之后沉积的泥土等对测量元件造成影响。

[0026] 本实用新型提供的测量稻田蒸散量的装置，在保护装置的保护下，将水位传感器直接置于大田中，通过测定大田水位变化、得到稻田蒸散量变化。测量环境稳定，精度高。

[0027] 自动雨量计能测量雨量，灌溉流量计测量人工灌溉的流量，这两个参数都是影响最终结果的重要参数。附图说明

[0028] 图1为一种保护装置的结构示意图；

[0029] 图2为一种套管的结构示意图；

[0030] 图3为一种过滤网的结构示意图；

[0031] 图4为一种支架的结构示意图；

[0032] 图5为一种防虫罩及套管的结构示意图。

[0033] 【附图标记说明】

[0034] 1：支架；2：水深传感器；3：套管；31：连通孔；32：线缆孔；33：螺纹；4：过滤网；41：筛网；42：骨架；5：连接线缆；6：防虫罩；61：手柄。

具体实施方式

[0035] 为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

[0036] 如图1、2所示，包括PVC(聚氯乙烯)材质的套管3，在套管3的上部开设连通孔31，如图2所示，开设三段矩形孔，图中三段矩形孔的下边界齐平，则连通孔31之下的管段即密闭段，套管3的密闭段密闭，使用时密闭段整体置于稻田的泥土之内，泥土层的上表面即泥面，同时也是水层的底面。

[0037] 连通孔所在的管段为连通段，连通孔31之上的管段为加高段。根据稻田水位的高设计加高段的高度，加高段至少顶部高出稻田的最高水位。

[0038] 套管3可以取直径150～200mm，长度L3＝800mm，厚1.5～3.0mm 的圆筒形。底端密封，密闭段的长度为L2，取600-680mm，连通孔31 的高度为L1，取60-80mm。具体的为70mm高，100mm宽。保证周围的水可以连通，不会被堵塞。

[0039] 可以直接在连通孔31处设置筛网41。筛网41材质为不锈钢，目数不小于35，或者孔径不大于0.5mm。连通孔使测量空间与稻田的水层形成“连通器”，二者的水位状态始终一致。

[0040] 参考图3，也可以采用在连通孔31外套设过滤网4。过滤网4包括交叉布置的骨架42，骨架42形成的格状区域内设置筛网41。为例保证连通器效应的正常使用，下边缘的骨架
42不高于连通孔31或者以下边缘的骨架42与稻田的泥面平齐。过滤网4与套筒3铆接或者螺栓连接。

[0041] 套筒3内部即测量空间，参考图4，密闭段底部设置有支架1，支架 1的上支撑面设置有水深传感器2。也可以设置其他传感器，如温度、压力等。各类测量元件可以采用无线通讯方式，也可以使用连接线缆5通讯。在加高段高于水面的顶部开有线缆孔32，连接线缆5从线缆孔32穿出，与设置在远端的上位机通讯连接。外部上位机还与自动雨量计、灌溉流量计等通讯连接。

[0042] 支架1上部的支撑面宽大，下部留有足够的空间，或者下部只有几根支杆即可。图中上面直径150mm，下部直径100mm。材质选用PVC 或不锈钢，支架1可以设置为50mm高，为水深传感器2留有了足够的安全空间，防止沉积的泥沙等影响水深传感器2。

[0043] 参考图5，加高段顶部0-30mm处设置轴向的螺纹33，防虫罩6为盖状，防虫罩6设置匹配的螺纹与加高段的螺纹33连接。

[0044] 为了旋拧方便，防虫罩6包括手柄61。当然也可以是外圈设置防滑纹路等。或者采用卡扣、连接爪等结构连接防虫罩6和套筒3。二者连接后上端也是密闭的。防虫罩6的材质也可以选用PVC。

[0045] 使用前述的装置：

[0046] 据水深传感器和农田水分平衡原理，稻田蒸散量即Ω＝E+T＝ΔW+P +I－R－D－H。

[0047] 其中E为田间蒸发量，T为作物蒸腾量，ΔW为田间水位变化量，P 为降水量，R为径流量，I为灌溉量、D为渗漏量，H为地下水上升量。ΔW由田间蒸发水深传感器2直接测量，设定有蒸散为正即ΔW≥0；田间水位上升时则ΔW≤0；默认值归零为0。P、I等分别由自动雨量计和灌溉流量计测定。

[0048] D-渗漏量，H-地下水上升忽略不计。水田中R在影响小，当过多雨水溢出蒸散桶或大田，水位上升时自动处理区域时段的蒸散值为0。则稻田蒸散量Ω＝E+T＝ΔW+P+I。

[0049] 当P、I的变化时间跨度不大，可近似此时段蒸散为0。因此，在不考虑降水、灌溉短时段及径流、渗漏其他因素影响，可进一步的Ω＝E+T ≈ΔW。

[0050] 可安装多组测量稻田蒸散量的装置，测量不同水田水深环境群体蒸散量。

[0051] 上实施例仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书不应理解为对本实用新型的限制。

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