水庫、水文站應用的RH-D9自動蒸發站,是一種用于自動監測水面蒸發量的專業設備。它的核心工作原理是:通過精確實時地測量蒸發桶內的水位變化,并同步考慮降雨量和溢流量,依據水量平衡方程自動計算并輸出水面蒸發量。
整套系統主要由蒸發桶(E601B型標準蒸發器)、數字式水位傳感器、高精度雨量計、自動補排水單元和數據采集控制器等幾部分構成。其工作過程可以分解為以下幾個核心環節:
1. 核心測量原理:水量平衡法
系統并不直接“稱量"蒸發掉的水,而是通過一個精準的“記賬"過程來計算。其核心公式如下:
蒸發量 = (上次水位 - 本次水位) + 降雨量 - 溢流量
系統通過自動記錄這三個關鍵數據,實時算出一個時間段內的水面蒸發總量。
2. 關鍵測量環節
水位測量(連通器原理):蒸發桶與一個靜水桶通過底部的連通管相連,構成一個連通器,保證兩者水位始終相同。靜水桶中裝有高精度的浮子式水位編碼器。當蒸發桶因蒸發導致水位下降時,靜水桶中的浮子也隨之下降,并通過精密機械結構將水位變化轉換為數字信號輸出,分辨率可達0.1mm。
降雨與溢流測量:系統配備有分辨率為0.1mm的高精度翻斗式雨量計,實時記錄降雨量。當降雨導致水位超過設定的上限(如水位標志線上10mm),系統會自動啟動排水泵排水,并精確計量排水量作為“溢流量"。
3. 自動運行與維護機制
為了讓測量能長期無人值守地進行,系統具備自動的“補水"和“排水"功能:
自動補水:在無降雨時,若蒸發導致水位下降到設定的下限(如水位標志線下10mm),數據采集器會在每日固定的觀測時間(通常是早8點)自動啟動補水泵,將水位恢復至標準起測水位,并以此時的水位作為下一時段測量的起點。
自動排水(溢流):在降雨時,若水位上漲超過設定的上限,系統會自動排水,使水位回落至標準水位,并將排出的水量計入溢流量。
下圖清晰地展示了這一套完整的自動化工作流程:

4. 應用與維護要點
供電與通信:系統通常采用太陽能板配合蓄電池供電,并通過GPRS/4G等無線網絡將數據實時傳回數據中心,實現遠程監控。
適用條件:這類設備目前主要應用于非結冰期。在冬季結冰前,需要人工將設備內的水排空,以防凍脹損壞。
精度保障:為了保證測量精度,需要每月對蒸發桶和雨量計進行清洗維護,防止藻類和雜物影響傳感器工作。新安裝的設備在使用一段時間后,還需對水位基準線進行重新標定,以消除土基自然沉降帶來的誤差。




田經理 (銷售主管)