PAGE2PAGE1WEISERFFZ-01型數(shù)字式水面蒸發(fā)傳感器國家實用新型專利號：ZL02219438.XZL012197574.9徐州市偉思信息系統(tǒng)工程研究所二○○六年FFZ-01型數(shù)字式水面蒸發(fā)傳感器國家實用新型專利號：ZL02219438.XZL012197574.9徐州市偉思信息系統(tǒng)工程研究所二○○六年使用說明書V07.0906PAGE6PAGE17FFZ-01型數(shù)字式水面蒸發(fā)傳感器使用說明書用途FFZ-01型數(shù)字式水面蒸發(fā)傳感器是用于觀測水面蒸發(fā)在不同時間段變化規(guī)律的儀器，它是依據(jù)中華人民共和國水利電力部標準《水面蒸發(fā)觀測規(guī)范》SD265-88要求制造，可直接與Φ618mm的蒸發(fā)桶或與20m2標準蒸發(fā)池配套使用，用以監(jiān)測水面蒸發(fā)量的測量儀器。它的量測精度、穩(wěn)定性遠優(yōu)于超聲波型及其它類型的水面蒸發(fā)傳感器，又能夠?qū)崟r遠傳，適于裝備各地區(qū)、各種類型的蒸發(fā)站、氣象站。特點數(shù)字化傳感器無溫漂、時漂，性能長期穩(wěn)定；高分辨力、高精度；在風(fēng)浪和降雨氣候條件下也能正常觀測，不失準確度；抗電磁干擾，即使停電后再通電，輸出數(shù)據(jù)依然正確；能與蒸發(fā)桶、水圈、自動加水裝置、采集記錄裝置配套使用，實現(xiàn)蒸發(fā)過程自動監(jiān)控。功能、使用范圍·與自動補水控制裝置配合使用，組成簡易型自動遙測蒸發(fā)站；·與蒸發(fā)數(shù)據(jù)記錄器配套組成數(shù)字記錄式蒸發(fā)器，實現(xiàn)蒸發(fā)過程的自動記錄；·與JFZ-01型數(shù)字式雨量計、數(shù)字式溢流量計配套，組成全自動蒸發(fā)雨量測站，裝備基本蒸發(fā)站網(wǎng)，實現(xiàn)蒸發(fā)、降雨過程的自動觀測、記錄和遠傳。結(jié)構(gòu)、工作原理FFZ-01型水面蒸發(fā)傳感器的工作原理和結(jié)構(gòu)如附圖所示。它是由絕對值型光電開關(guān)旋轉(zhuǎn)編碼器、測輪、測纜、平衡錘、浮子、靜水桶、連通管、水平泡、傳輸電纜、圓形支板、防護罩等部分構(gòu)成。它的核心部件光電開關(guān)旋轉(zhuǎn)編碼器的編碼盤用不銹鋼材料制作，并采用工業(yè)級IC芯片和進口半導(dǎo)體光電開關(guān)制作讀碼板組件，使傳感器具有良好的機械性能和高、低溫電氣性能。傳感器編碼器的角度轉(zhuǎn)動范圍為0-90o，并在0和90o位置處作了機械限位處理。當(dāng)編碼器自0位順時針旋轉(zhuǎn)到90o時，可輸出0-1023組編碼數(shù)據(jù)。傳感器的分辨力為0.1mm，可以量測100mm的水面蒸發(fā)量變化。傳感器的靜水桶通過連通管與蒸發(fā)器的蒸發(fā)桶或蒸發(fā)池連通，光電編碼器安裝于靜水桶上端的圓形支板上，測纜懸掛于編碼器測輪上，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，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(yīng)的編碼數(shù)據(jù)。當(dāng)遇到降雨，匯集到蒸發(fā)桶的雨水使水面升高，靜水桶中的水位同步上升，編碼器即可輸出與水面上升量相對應(yīng)的編碼數(shù)據(jù)。圓形支板安裝在靜水桶上，靜水桶口沿在埋設(shè)時應(yīng)當(dāng)調(diào)整水平，可以通過圓形支板上的水平泡來觀測圓形支板是否處于水平位置來判斷傳感器和靜水桶的垂直度。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)，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。FFZ-01型水面蒸發(fā)傳感器與20平方米標準蒸發(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?？梢杂眠B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(yīng)配套相應(yīng)直徑的測輪，在訂貨時應(yīng)加以補充說明）。工作時，當(dāng)蒸發(fā)桶或蒸發(fā)池中的水位下降，蒸發(fā)傳感器靜水桶中的水位同步下降，浮子帶動編碼器旋轉(zhuǎn)測得變化量輸出，當(dāng)蒸發(fā)桶中的水位低到某一預(yù)定值時，通過控制設(shè)備可以啟動補水裝置或人工予以補水。當(dāng)有降雨時，當(dāng)蒸發(fā)桶中的水位上升到某一預(yù)定高度時，通過控制裝置可以啟動排水裝置或人工予以排水。靜水桶中的水位數(shù)值始終可以受到監(jiān)控。使用FFZ-01型數(shù)字式水面蒸發(fā)器取代E-601（或E-601B）型蒸發(fā)器的人工測記為自動測記，避免了人為因素或風(fēng)浪氣候的影響，并可以實現(xiàn)自動加水、降雨量自動扣除及誤差自動修正，使測記數(shù)據(jù)更加準確、客觀、及時，利于蒸發(fā)數(shù)據(jù)的自動整編和更精確、快速地對水資源作出評價。主要技術(shù)參數(shù)1、蒸發(fā)量量測范圍：0-100mm；2、分辨力：0.1mm；3、量測精度：±0.3mm（FS×0.3%）或者±0.1mm（誤差自動修正后）；4、輸出碼：格雷碼10bit；5、輸出電路：OC門30mA/30VDC；6、傳感器工作電流：≤40mA；7、電源電壓：12V/DC；8、環(huán)境溫度：0℃~+70℃；9、相對濕度：95%（40℃）；10、尺寸：Ф320mm×560；儀器的檢查與安裝儀器的檢查打開包裝箱，按裝箱單核對裝箱物品。檢查儀器的外觀及裝箱零件，有無損傷。閱讀說明書，了解儀器性能、結(jié)構(gòu)、安裝方法和使用、檢定方法。儀器的安裝、調(diào)整埋放蒸發(fā)桶和靜水桶如附圖所示距離要求分別埋放蒸發(fā)桶和靜水桶，壘堆土圈和防塌墻（詳見附錄）。注意分別保持蒸發(fā)桶器口和靜水桶器口的水平。用水管連接蒸發(fā)桶和凈水桶時注意不能有滲漏。安裝儀器旋掉儀器外殼底部的四個側(cè)向固定螺釘，并慢慢垂直向上取下整個外罩，將浮子的包裝固定物取下，把浮子放進凈水桶，再按照附圖要求，用3個M6x20螺栓將蒸發(fā)計圓形支板固定在靜水桶上。取下傳感器周圍和重錘的包裝物，然后將已拴好的測纜懸掛于測輪之上。給蒸發(fā)桶注水注水時，蒸發(fā)桶和靜水桶之間的手動閥應(yīng)呈導(dǎo)通狀態(tài)，使蒸發(fā)桶、水圈、傳感器靜水桶形成連通器，向蒸發(fā)桶注水時，蒸發(fā)桶中的水將自動流入靜水桶和水圈，直至水圈產(chǎn)生溢流為止。這時，傳感器靜水桶中的浮子升至最高點，平衡錘降至最低點。對水位，校正編碼器讀數(shù)對水位點和校正編碼器讀數(shù)應(yīng)在溢流高度線上進行。方法是：用一只手捏緊靠近儀器圓形支板的中心過線孔處的測量纜，不使浮子產(chǎn)生升或降變化，另一只手沿逆時針方向轉(zhuǎn)動測輪，使光電編碼器的電輸出數(shù)顯示為“1.0～2.0”mm的某一數(shù)值時為止，即可放手測量纜，最后旋緊測輪的鎖緊螺釘，校正編碼器讀數(shù)工作即告完成。對水位和校正編碼器讀數(shù)之后，蒸發(fā)桶、水圈和靜水桶中的水位均處于最高水位線上，電顯示器的讀數(shù)顯示為“1.0～2.0”mm之間的某一數(shù)值上，該數(shù)值即可作為測量水面蒸發(fā)量的起始點。儀器可以量測自溢流口底緣為起始點的0-100mm的水面蒸發(fā)量變化。如果使用記錄器（或加水自動控制裝置），儀器進入初始化工作程序后，會自動將蒸發(fā)器水面調(diào)整到水位標志線上,并以該水面高度的編碼器輸出值作為測量蒸發(fā)量的參考“0”位。防護罩的安裝將不銹鋼防護罩用4個螺釘固定在圓形支板上，并將電纜從圓形支板的引線缺口中引出，接到觀測室中與記錄儀或其它設(shè)備連接，儀器即可投入正常使用。儀器的使用和維護FFZ-01型水面蒸發(fā)傳感器屬于高精密型傳感器，安裝使用前，必須有專門人員仔細閱讀本說明書，并嚴格按照說明書規(guī)定的安裝調(diào)試方法、步驟操作。使用注意事項蒸發(fā)桶的加水、汲水蒸發(fā)桶的補水、排水方法同水利電力部標準《水面蒸發(fā)觀測規(guī)范》SD265-88的規(guī)定方法，直接向蒸發(fā)桶注入清水或用虹吸管向外汲水。人工進行補排水操作時，應(yīng)關(guān)閉記錄器的電源，補排水之后再接通電源，儀器可按照初始化程序自動投入工作。裝有補排水自動控制裝置的蒸發(fā)器（參見附錄三）可實現(xiàn)自動補水，每次補水、排水后記錄器會自動測量、記錄蒸發(fā)桶的水位值，作為新的蒸發(fā)起始值。在風(fēng)浪環(huán)境下使用的問題傳感器靜水桶是通過連通管與蒸發(fā)桶連接形成連通器，由于連通管在蒸發(fā)桶內(nèi)的連接口做了特殊設(shè)計，靜水桶內(nèi)的水面高度只與蒸發(fā)桶的水面平均高度相關(guān)，基本不受風(fēng)浪影響。冰凍期的使用問題在冰凍期應(yīng)對連通管加強保溫、防凍措施，使連通管保持暢通。在連通管保持暢通的情況下，可用人工破冰的辦法通過讀取顯示器數(shù)據(jù)測定蒸發(fā)量。定期檢查聯(lián)通管及連接頭有無滲漏現(xiàn)象，如有滲漏應(yīng)立即修理。每三至六個月定期打開防護罩，檢查編碼器及儀器工作狀態(tài)。必要時對儀器進行重新調(diào)整、對水位。每隔兩至三年對傳感器靜水桶進行一次清理，排除污垢并重新安裝傳感器和對水位。儀器性能檢定及誤差修正本產(chǎn)品采用“人工加（汲）水檢定法”進行檢定。檢定設(shè)備、儀器a容量為500、1000、2000ml的標準量杯或容量瓶（誤差≤±0.1%）；b通徑為Φ5-10mm的尼龍管或其它透明軟管；cXB型便攜式顯示器或FZ-01型記錄儀。儀器測量誤差的檢定用現(xiàn)場汲水法檢定儀器的測量誤差，其方法是：用Φ5-10mm通徑虹吸管從E-601蒸發(fā)桶中向容量瓶中汲水，每次汲出3000ml容積（相當(dāng)于蒸發(fā)量10mm）的水，然后觀測記錄器顯示器數(shù)值的變化。共汲水5-7次，分別記錄汲水量及儀器顯示器的數(shù)值變化，然后計算測量誤差。注意：用現(xiàn)場汲水法檢定儀器的測量誤差，其誤差檢定結(jié)果包括傳感器的測量誤差及蒸發(fā)桶自身容積的誤差。誤差修正誤差修正方法如下：a計算儀器的相對誤差（含蒸發(fā)桶的器差）δ：δ=（Wr-Wd）/Wd×100式中：δ——測量誤差，用百分數(shù)表示，%；Wr——記錄器顯示值；Wd——儀器汲水量（折算為蒸發(fā)毫米數(shù)）。b進行誤差修正：按記錄器使用說明書規(guī)定方法，將δ值輸入記錄器，記錄器固化軟件自動完成誤差修正、記錄。修正后的測量準確度可達±0.1mm以內(nèi)。故障及維修輸出顯示數(shù)字有漏字現(xiàn)象導(dǎo)致測量誤差超差產(chǎn)生漏字現(xiàn)象的原因可能是在運輸過程中受到劇烈的沖擊、振動，導(dǎo)致編碼器的機械零件產(chǎn)生變形，或者因傳感器長期運轉(zhuǎn)后，轉(zhuǎn)動軸承中的潤滑油揮發(fā)，使編碼器主軸轉(zhuǎn)動磨擦力加大所致。排除故障的方法是：由專業(yè)技術(shù)人員打開編碼器的外殼，檢查機械零件變形部位（如編碼器的金屬碼盤與光電開關(guān)磨擦、支架變形和轉(zhuǎn)動軸變形等），將故障排除，或者清洗軸承,充填新的潤滑油予以修復(fù)。顯示器有錯字現(xiàn)象產(chǎn)生錯字的原因可能有：a因沖擊振動使編碼盤與讀碼板的安裝位置發(fā)生錯位所致；b因電子元件損壞、引線斷裂等原因所致。排除此類故障應(yīng)由專業(yè)技術(shù)人員檢查、分析原因，對編碼器進行檢修或更換電子元器件排除故障或與廠家聯(lián)系。測量精度超差或者量程不對產(chǎn)生此類故障的原因可能是：測纜與測輪之間產(chǎn)生了滑動、錯位或者對水位不準等原因所致。解決的辦法是：重新調(diào)整測纜與測輪的相對位置，重新對水位，故障即可排除。傳感器無輸出、顯示器無顯示產(chǎn)生此類故障的原因可能是：電源或公用地線開路。應(yīng)檢查供電電源、保險絲或電源線，排除故障。裝箱單傳感器及附件（1）FFZ-01型水面蒸發(fā)傳感器1套；（2）安裝附件：固定螺釘、螺母、墊片M6×203套；（3）PP-R接頭1套；（4）產(chǎn)品說明書1份；（5）合格證1份。選件（1）Φ618mm的標準蒸發(fā)桶（玻璃鋼材料）、水圈、連通管、閥門等1套；（2）自動補排水控制裝置（電動泵、控制器、三通接頭等）1套；（3）水箱、水箱支架（自制）1套。徐州市偉思信息系統(tǒng)工程研究所電話3859755地址：江蘇省徐州市解放南路185號附圖FFZ-01型數(shù)字式蒸發(fā)傳感器結(jié)構(gòu)安裝圖附錄一：E-601型蒸蒸發(fā)器的結(jié)結(jié)構(gòu)和埋設(shè)設(shè)一、EE-6011型蒸發(fā)器器的結(jié)構(gòu)E—6601型蒸發(fā)器器，主要由由蒸發(fā)桶、水水圈、測針針和溢流桶桶四個部分分組成。在在無暴雨地地區(qū)，可不不沒溢流桶桶。1、蒸蒸發(fā)桶：是是蒸發(fā)器的的主體部份份。是一個個器口面積積為30000cm22，具有圓圓錐底的圓圓柱桶。用用玻璃鋼材材料制成。為為保證口緣緣不變形，器器口呈里直直外斜的刀刀刃形，厚厚8mm。要要求器口正正圓；內(nèi)徑徑為61..8cm((允許誤差差0.3ccm)；圓柱體體高60..0cm，錐錐體高8..7cm，整整個高為668.7ccm。離器器口向下66.5cmm處的器壁壁上設(shè)置帶帶調(diào)平裝置置的測針座座，要求設(shè)設(shè)置牢固，插插孔大小與與測針插桿桿相吻合。在在桶壁開有有直徑1..5cm、孔孔底距器口口6.Occm的溢流孔孔。2、水圈圈：是裝置置在蒸發(fā)桶桶外圍的，由由四個形狀狀和大小都都相同的弧弧形水槽組組成。用44.0mmm厚用玻璃璃鋼材料制制成。水槽槽寬為200.0cmm，內(nèi)外壁壁高度分別別為13..7cm和15.00cm。四四個水槽內(nèi)內(nèi)壁所組成成的圓應(yīng)與與蒸發(fā)桶外外壁相吻合合。每個水水槽的外壁壁上開有排排水孔，孔孔口下緣距距槽底9..0cm。為為保證每個個水槽的水水位相同，在在每個水槽槽的兩側(cè)開開孔后用空空心銅接頭頭連接。3、測針：：是專用于于測量蒸發(fā)發(fā)器內(nèi)水面面高度的部部件。應(yīng)用用螺旋測微微器的原理理制成。測測針插桿的的桿徑與蒸蒸發(fā)桶上測測針座插孔孔孔徑相吻吻合。為避避免因視覺覺產(chǎn)生的誤誤差，可采采用針尖接接觸水面即即發(fā)出音響響的ZHD型電測針針。測針上上還應(yīng)設(shè)置置靜水器。二、E-601：：型蒸發(fā)器器的埋設(shè)E—6601型蒸發(fā)器器的埋設(shè)，可可按本說明明書附圖的的尺寸進行行。具體要要求如下：：1、蒸蒸發(fā)器口高高出地面330.0ccm，并保保持水平。埋埋設(shè)時可用用水準儀檢檢驗，器口口高差應(yīng)小小于0.22cm。2、水水圈應(yīng)緊靠靠蒸發(fā)桶，蒸蒸發(fā)桶的外外壁與水圈圈內(nèi)壁的問問隙應(yīng)小于于0.5ccm。水圈圈的排水孔孔底和蒸發(fā)發(fā)桶的溢流流孔底，應(yīng)應(yīng)在同一水水平面上。3、蒸蒸發(fā)器四周周設(shè)一寬550.0ccm(包括防坍坍墻在內(nèi))、高22..5cm的的土圈。土土圈外層的的防坍墻用用磚順向平平擺干砌而而成。在土土圈的北面面留一小于于40.OOcm的觀測缺缺口。蒸發(fā)發(fā)桶的測針針座應(yīng)位于于觀測缺口口處。4、埋埋設(shè)儀器時時應(yīng)力求少少擾動原土土，坑壁與與桶壁的間間隙用原土土回填搗實實。在距蒸蒸發(fā)筒1.2m米處處用磚砌一一深50厘米的窨窨井，內(nèi)部部安裝連接接蒸發(fā)桶和和蒸發(fā)傳感感器的連通通管及球閥閥。5、連通通管及球閥閥要埋在深深度為30厘米的溝溝槽內(nèi)，球球閥安裝在在窨井中。安安裝好后需需認真檢查查所有接點點，不能有有滲漏水現(xiàn)現(xiàn)象，待傳傳感器工作作正常后，再再檢查所有有接點無漏漏水時將溝溝槽填平、壓壓實。下圖1為改進后的E--601型蒸發(fā)器器結(jié)構(gòu)平面面圖：圖中：蒸發(fā)捅；2--水圈；4-測針座；10-土圈；111-土圈防坍坍墻；圖1改進后后的E-6001型蒸發(fā)器器結(jié)構(gòu)平面面圖圖2E-6001型蒸發(fā)桶桶在觀測場場安裝后照照片附錄二：FFZ-01數(shù)數(shù)字式蒸發(fā)發(fā)傳感器靜靜水桶的結(jié)結(jié)構(gòu)和埋設(shè)設(shè)一、FFZ-011數(shù)字式蒸蒸發(fā)傳感器器靜水桶的的結(jié)構(gòu)FFFZ-001數(shù)字式蒸蒸發(fā)傳感器器靜水桶是是一個器口口面積為3300cmm2，具有圓圓錐底的塔塔形圓柱桶桶。用玻璃璃鋼材料制制成。上部部是高約112cm，內(nèi)內(nèi)桶壁為ФФ24cmm直徑的等等徑正圓柱柱形，為保保證不變形形，厚約11cm。上上口沿帶有有法蘭盤，便便于和傳感感器部分連連接。下部部高約555cm，內(nèi)內(nèi)桶壁直徑徑為20ccm，壁厚厚0.5ccm，由于