澳作 LY-UMS 水位控制新型高精度蒸滲系統(tǒng)特點及項目應(yīng)用

瀏覽次數(shù)：5673　發(fā)布日期：2015-7-17　來源：本站　僅供參考，謝絕轉(zhuǎn)載，否則責(zé)任自負(fù)

你所不知道的—澳作LY-UMS 水位控制新型高精度蒸滲系統(tǒng)

德國 UMS 公司集合二十多年研制、推廣蒸滲儀系統(tǒng)的經(jīng)驗，推出了水位控制、水勢動態(tài)控制蒸滲儀系統(tǒng)LY-UMS。該蒸滲系統(tǒng)能控制地下水位，也可自動根據(jù)罐體外大田的水勢，調(diào)節(jié)蒸滲儀底部的水勢、使罐體內(nèi)外在同一深度的水勢相同，從而確保蒸滲儀罐體內(nèi)的水分運移和交換與罐體外一致。此外，UMS 公司在稱重系統(tǒng)、罐體結(jié)構(gòu)設(shè)計、罐體的調(diào)節(jié)工具設(shè)計、罐體內(nèi)溶液取樣杯的材質(zhì)等方面已成為國外業(yè)界翹楚，我們在此將其技術(shù)介紹給國內(nèi)同仁，以期為國內(nèi)的客戶帶來更多的便利。

LY-UMS 水位控制高精度蒸滲系統(tǒng)的主要特點：

1. 固定水位控制系統(tǒng)

傳統(tǒng)的固定水位蒸滲系統(tǒng)采用外掛式補排水系統(tǒng)，通過性在于，

地下水位的控制范圍局限于土柱的高度以內(nèi)。當(dāng)?shù)叵滤槐容^深時，需要增加土柱的高度，而這勢必降低稱重系統(tǒng)的精連通器原理保持蒸滲儀內(nèi)部的水位。該方法的局限度。

LY-UMS 系統(tǒng)通過一套補排水系統(tǒng)控制蒸滲儀水位。補排水系統(tǒng)包含一個安裝在蒸滲儀底部的張力計、6 個埋設(shè)在蒸滲儀底部的可注水和排水的SiC 杯，以及帶稱重的60L補排水罐組成。蒸滲儀底部的6 個SiC 杯采用10mm 孔徑SiC材質(zhì)，使杯的表面積達(dá)到360cm2，且質(zhì)地堅硬，能承載數(shù)十噸重的土體重量。系統(tǒng)工作時，通過補水或排水使蒸滲系統(tǒng)底部張力計讀數(shù)保持在一個固定值，從而實現(xiàn)蒸滲儀內(nèi)部水位的固定。補排水罐的水量可以被數(shù)據(jù)采集器記錄和存儲。

2. 自動水勢控制系統(tǒng)

蒸滲儀柱體底部的水勢參數(shù)是衡量蒸滲儀土柱與田間實際情況是否一致的必要指標(biāo)，也是影響蒸滲儀土柱內(nèi)植物生長環(huán)境的關(guān)鍵指標(biāo)。國內(nèi)蒸滲儀底部的處理一般采用碎石和細(xì)砂作為濾層，使用過程中無法得到底部水勢參數(shù)，此外，常年的運行，也會導(dǎo)致底部的微生物環(huán)境與罐體外大相徑庭。

LY-UMS 系統(tǒng)的補排水系統(tǒng)也可用于底部水勢的自動控制，在田間與蒸滲儀底部平行位置安裝一個張力計，則可以通過自動補排水系統(tǒng)保持蒸滲儀內(nèi)部和田間水勢一致。監(jiān)測田間自然狀態(tài)下的四水轉(zhuǎn)換過程。該項技術(shù)得到了歐盟各野外臺站的認(rèn)可，并在歐盟研究臺站的蒸滲系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。

3. 高精度稱重系統(tǒng)

傳統(tǒng)的國產(chǎn)蒸滲儀通常采用鋼絲繩、杠桿、距離傳感器等方式稱重，長時間使用后由于材質(zhì)的老化，稱重數(shù)據(jù)出現(xiàn)漂移，精度降低。LY-UMS 蒸滲系統(tǒng)的稱重系統(tǒng)由均勻分布的三個直接稱重傳感器的讀數(shù)平均得到，不僅提高了精度，亦可避免風(fēng)對測量結(jié)果的影響。該技術(shù)能確保測量精度達(dá)到 0.01mm，可研究雨，霧，霜，解凍及非常微小的蒸散量變化。

4. 圓形罐體

傳統(tǒng)的國產(chǎn)蒸滲儀通常采用方形罐體，LY-UMS 蒸滲儀則采用了國外通用的圓形罐體。圓形罐體對于生產(chǎn)工藝要求更高，但通常認(rèn)為蒸滲儀采用圓形罐體更為科學(xué)，這是因為：首先，方形罐體在取原狀土?xí)r，土壤受到的擠壓不一致，拐角處受到的壓力更大，導(dǎo)致土壤的結(jié)構(gòu)被破壞，而圓形罐體則受力均勻；其次，方形罐體的拐角處，根系生長和土壤水分運移受到影響，圓形罐體沒有拐角；再次，由于方形罐體拐角處受到擠壓，因此需要更厚的罐體，通常方形罐體采用6mm 厚的鋼板，而LY-UMS 蒸滲儀采用4mm 不銹鋼，其對熱交換的阻礙更小，使蒸滲儀內(nèi)部和田間溫度更為接近。

5. 罐體調(diào)節(jié)

LY-UMS 蒸滲系統(tǒng)還開發(fā)了X-Y-Z 型安裝構(gòu)架，用于安裝罐體，可在安裝過程中調(diào)節(jié)蒸滲儀，還可在X-Y-Z三方向維護蒸滲儀，可避免風(fēng)對測量系統(tǒng)的影響，這是UMS 公司的專利技術(shù)（專利號DPMA-Registered designNo.202004003181.7）。UMS 還開發(fā)了一套裝置，可轉(zhuǎn)動蒸滲儀而不會使土柱罐變形，取原裝土的工具是德國UMS 公司自己研制的，其挖掘蒸滲儀原狀土技術(shù)獲得了專利，可有效防止水流沿壁運移，也可防止罐壁附近的土壤緊實。

6. 自動溶液取樣系統(tǒng)

LY-UMS 蒸滲儀自帶土壤溶液取樣系統(tǒng)，土壤溶液的取樣是系統(tǒng)自動完成的。自動采樣泵的數(shù)據(jù)也可記錄在數(shù)據(jù)采集器中。傳統(tǒng)的蒸滲儀系統(tǒng)一般采用人工采樣，耗時耗力，且無法實現(xiàn)定時采樣。VS-pro 自動采樣泵：內(nèi)置數(shù)采， 1 或 2 個真空輸出，可連續(xù)輸出或張力控制出�？蛇B接 T8,T4 和 T5 張力計控制負(fù)壓。高精度真空泵。帶鍵盤和彩色、背景光顯示屏幕，可方便設(shè)置和查看�？砷L期、連續(xù)運行。用于精確的孔隙水和滲漏水取樣及蒸滲系統(tǒng)�？沙潆婋姵�。

LY-UMS 蒸滲系統(tǒng)獲得的主要專利證書

● 重量測量系統(tǒng)的最低相互作用干擾密封專利

● 簡單的負(fù)載交換單元、高精度稱重系統(tǒng)、防風(fēng)力影響的專利

● 真正的現(xiàn)場溫度系統(tǒng)、真正低熱邊界控制產(chǎn)生的熱通量專利

● 積雪水當(dāng)量測量系統(tǒng)專利

● 農(nóng)業(yè)蒸滲儀專利

● LY-UMS國內(nèi)外項目案例展示

國外項目現(xiàn)場:

1.海拔1830米的山脈蒸滲站

在奧地利阿爾卑斯山建設(shè)山脈蒸滲站的目的是獲取阿爾卑斯地區(qū)水分和養(yǎng)分狀況的詳細(xì)資料，因此更讓人理解飲用水供應(yīng)對這些地區(qū)的重要性。

蒸滲站組成

● 可稱重的蒸滲測量系統(tǒng)

● 土壤溶液取樣器

● 觀察室用來監(jiān)測土壤剖面情況

● 氣象站

2、2-土柱蒸滲儀站

澳大利亞Wagna大學(xué)的JohannFank教授研究組采用了該系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：

精確的可稱重的蒸滲柱，地上部分可進(jìn)行傳統(tǒng)機耕作。
蒸滲儀底部裝有張力計土壤溶液取樣向下直至地下水與土壤水的分界線，蒸滲儀邊緣直至土壤表面測量蒸滲儀內(nèi)部及田間周圍未受干擾的土壤，獲取不同深度的土壤溶液

3、8-土柱蒸滲站

巴伐利亞國家水管理局Michael Gierig教授采用該蒸滲儀站：

2002年4月，位于慕尼黑南40公里處的這個8-土柱蒸滲系統(tǒng)在Wielenbach站投入使用。8個蒸滲儀規(guī)格為1米直徑，2米深。這套設(shè)備的目的是在實際條件下測量污染區(qū)域的污染物如何滲透到地下水中的的，此調(diào)查涉及的污染物范圍較為廣泛，包括重金屬（如砷、鉛、鉻、鎘、鉈）和多環(huán)芳烴等。

這項計劃里UMS提供了蒸滲站的設(shè)計方案，土木建設(shè)和儀器設(shè)備。并在河漫灘安裝蒸滲儀來研究水通量及溶質(zhì)的運移。