NLZS-10型多功能蒸发渗透仪监测系统

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NLZS-10型：多功能蒸发渗透仪监测系统

目录

一、产品简介 1
二、系统组成 1
三、工作原理 1
四、性能特点 2
五、软件操作说明 3
5.1 软件启动 3
5.2 参数设置 4
5.3 稳重设定 5
5.4 水阀控制 5
5.5 实时数据 6
5.6 历史数据 7
六、软件退出 8
七、设备保养及使用注意事项 8


一、产品简介
本产品是在电子科学、土壤物理学和微气候学等领域研究不断深入的基础上，为农田水文研究开发生产的一种更系统更综合的测量工具。该仪器称重系统采用高分辨率重力和拉力传感器，配置了智能数据采集器和信号传感器，可同时监测被测土体水分蒸腾蒸发、渗漏随时间的微小变化及气温、空气湿度、光照、降水等对应相关参数，并对测量的数据进行实时在线快速分析并处理。该仪器可自由设定采样间隔，做到了数据采集的高速化、准确化，增强了稳定性和可靠性，大大提高了工作效率，降低了劳动强度。
二、系统组成
该系统可分为3大部分：测量部分、数据传输部分和终端显示部分。测量部分：由土壤、钢体、称重系统平台、秤体、温湿度传感器、土壤电导率传感器等组成。数据传输部分：由前端放大器和数据转换模块组成。终端显示部分：由蒸渗仪主机及配套软件组成。
三、工作原理
蒸渗仪测量原理：遵循被测土壤水量平衡方程： △S = P+I+Q-△R–ET [△S为土壤储存水量的变化，P为降水量，I为灌溉量，Q为地下水流，△R为净地表径流量，ET为蒸腾蒸发量（对于蒸渗仪，△R一般忽略不计）]。其中降水量（P）和灌溉量（I）可以由雨量计和水表直接测得。土壤储存水量的变化量（△S）代表降水或灌溉后水分的增加，或测量蒸腾蒸发作用导致水分的损失，这些较难测量，所以产生了的称重系统来测量△S。
称重系统原理：称重机构由两块方钢夹在钢丝绳中部与两块斜铁及平衡臂产生工作状态。在平衡臂水平时，钢丝绳产生垂直错位（为基准零点）。当土体重量发生变化时，平衡臂上下摆动形成摆角变化，通过钢性连杆机构将摆角的变化转换为线位移，再利用高分辨率的位移传感器测出位移变化量，从而实现土箱重量变化的测量。数据采集系统原理：信号放大器能够采集位移传感器和渗漏量传感器的信号，放大处理成数字信号，再将这些数字信号传输到数据采集器，数据采集器可以连续记录32000组数据，每组由位移量、渗漏量，温度、光照、湿度、降水量及对应时间构成，并进行保存。上位计算机可以从数据采集器中以实时或历史两种方式获取数据，并由上位机软件进行计算，整理成标准格式的数据供实验者分析、存档。
四、性能特点
1、被测土体始终处于悬挂状态，传感器无需长期承受压力，不易疲劳，抗干扰能力强。
2、受尺寸和边界效应影响小，测量精度高。
3、设计合理，技术，完全自动化。
4、安装方便，维护简单，使用寿命长。
五、软件操作说明
5.1 软件启动
控制箱通电后，按下启动按钮，软件自动启动。

软件启动界面
轻触“进入系统”后出现欢迎界面，随后显示主界面：

欢迎界面

主界面
5.2 参数设置
轻点主界面的“参数设置”打开设置窗口：

参数设置
“参数设置”中可进行通信参数设置、测量参数设置、和土壤传感器的设置等。其中通信波特率：9600bps、通讯地址:6(或为其他数值)为系统默认值,无需手动设置。
测量参数设置中可设置测量记录周期，默认值为5分钟，轻触输入框可自定义记录周期；“水箱储水量”为蒸渗仪下部的水箱中收集的自钢体中渗出的水量，数值为收集的渗水量的上限值，达到标值会自动打开水箱下方的电磁阀开始排水。如24小时未达至标值，水箱下方的电磁阀亦会自动打开，进行排水，这就是“大排水周期”；土壤传感器设置中可选择沙土、壤土、粘土三种土壤类型。
特别提醒：土壤传感器下方的温湿度地址配置及电导率地址设置在系统安装时已进行正确设置，正常使用后无需手动设置，否则会使导致系统无法获取数值。
5.3 稳重设定
轻点主界面的“稳重设定”，打开密码输入窗口：

密码输入
由于称重设定在系统安装时已设定完毕，为防止用户误操作，密码暂不为用户提供。输入密码后可对称重传感器进行清零、去皮、校准等操作。

称重设定设置
5.4 水阀控制
轻点主界面“水阀控制”，打开设置窗口：

水阀控制
上水阀为蒸渗仪钢体上的电磁阀，下水阀为钢体下方集水水箱上的电磁阀。轻点可控制电磁阀的开/关。系统正常运行时上水阀为打开状态，下水阀为关闭状态，如需手动排水时，可至本界面轻点下水阀的“水阀打开”按钮，可将集水水箱中收集的蒸渗仪中渗出的水排出。如实验中无需收集自蒸渗仪钢体渗出的水时，可轻点上水阀的“水阀关闭”按钮，关闭电磁阀，阻止水通过水阀渗出。
特别提醒：系统正常运行时上水阀需处于打开状态、下水阀处于关闭状态。当钢体下方的集水水箱中的水量达到“参数设置”中设置的“水箱储水量”时，会自动打开下水阀的电磁阀，完成自动排水功能。
5.5 实时数据
轻点主界面的“实时数据”，打开实时数据显示窗口：

实时数据
此窗口显示系统中使用的传感器收集的实时数据。此数据会自动保存在系统中，如需要导出实验数据可到历史数据中进行操作。
5.6 历史数据

历史数据
此窗口为实验中记录的数据，记录周期每秒记录一条。点击右下角的“设置”按钮可设置记录的时间范围，同时历史数据窗口会只显示设置时间范围内的记录。

设置时间范围
如需要使用实验数据，可将U盘插入系统显示屏后方的USB口，然后轻点上方的“导出数据”，可将所记录的数据导出至U盘。
六、软件退出
本系统数据为实时保存，软件的退出直接关闭电源开关即可。
特别提醒：电源关闭后系统将不再保存实验数据，如长时间需要实验数据请勿关闭系统电源。
七、设备保养及使用注意事项
1、蒸渗仪钢体表面保持清洁，预防生锈；
2、蒸渗仪在填土时注意传感器的摆放深度，土壤压实时不要破坏传感器。
3、控制柜尽量安装在室内，如需要室外安装，需避免阳光直射，通风阴凉干燥处，严禁雨淋。
4、控制柜上的显示屏长时间无操作时会自动熄屏，点亮屏幕只需点触屏幕，无需关闭电源后重启系统。
5、关闭电源后需间隔30秒后尚可重新开启。