近日，云境天合全新推出的蒸發(fā)量傳感器 TH-ZF1 正式面向市場(chǎng)發(fā)售。云境天合蒸發(fā)量傳感器 TH-ZF1 是一款面向水面蒸發(fā)連續(xù)觀測(cè)的自動(dòng)化感知設(shè)備，采用稱重式原理，通過感知蒸發(fā)皿內(nèi)水體重量變化換算出液面高度與蒸發(fā)量。該產(chǎn)品聚焦傳統(tǒng)蒸發(fā)觀測(cè)中人工讀尺頻次低、夜間難以連續(xù)記錄、冬季結(jié)冰易導(dǎo)致監(jiān)測(cè)中斷等現(xiàn)實(shí)問題，免除了冰期液面測(cè)量的限制，適用于氣象觀測(cè)站、水文蒸發(fā)站、農(nóng)業(yè)灌溉試驗(yàn)與科研觀測(cè)等場(chǎng)景。云境天合技術(shù)負(fù)責(zé)人表示：“傳統(tǒng)蒸發(fā)觀測(cè)受天氣和冰期影響很大，基層人員每天加水讀數(shù)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，遇到結(jié)冰還會(huì)斷檔。我們研發(fā)這款產(chǎn)品的初衷，就是讓水面蒸發(fā)記錄不再中斷，讓站點(diǎn)在冬季也能保持?jǐn)?shù)據(jù)連貫。"

一、蒸發(fā)觀測(cè)，難在“人工費(fèi)時(shí)"與“冰期干擾"

水面蒸發(fā)量是水資源評(píng)價(jià)、水文預(yù)報(bào)和農(nóng)業(yè)用水管理的重要基礎(chǔ)要素，蒸發(fā)皿觀測(cè)也是地面氣象站與水文站的常規(guī)項(xiàng)目。長(zhǎng)期以來，許多站點(diǎn)依靠人工定時(shí)讀取蒸發(fā)皿水位，測(cè)量頻次有限，遇到夜間、節(jié)假日或惡劣天氣容易漏測(cè)。更突出的問題在冬季低溫地區(qū)，當(dāng)蒸發(fā)皿水面結(jié)冰后，常規(guī)的液面測(cè)量方式往往難以繼續(xù)工作，導(dǎo)致一年中最需要連續(xù)數(shù)據(jù)的時(shí)段反而出現(xiàn)空缺。

同時(shí)，部分自動(dòng)觀測(cè)設(shè)備在野外復(fù)雜環(huán)境下也面臨挑戰(zhàn)。例如超聲波測(cè)液面方案，雖然實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)讀數(shù)，但在水面結(jié)冰或有雜物干擾時(shí)，容易出現(xiàn)測(cè)量偏差，甚至損壞傳感器。隨著氣象水文自動(dòng)化和水旱災(zāi)害防御工作的推進(jìn)，行業(yè)對(duì)蒸發(fā)量觀測(cè)的連續(xù)性、穩(wěn)定性和免值守能力提出了更高要求。云境天合研發(fā)蒸發(fā)量傳感器 TH-ZF1，正是為了用自動(dòng)稱重感知替代人工量測(cè)，補(bǔ)齊冬季蒸發(fā)觀測(cè)的裝備短板。

二、產(chǎn)品思路：稱重感知、無懼結(jié)冰、標(biāo)準(zhǔn)組網(wǎng)

1. 壓力式稱重測(cè)量，避開液面限制

TH-ZF1 改變了傳統(tǒng)直接測(cè)量液面的思路，采用壓力式稱重原理。設(shè)備通過測(cè)量蒸發(fā)皿內(nèi)水體的重量變化，結(jié)合水的密度與皿體幾何參數(shù)，間接計(jì)算出液面高度與蒸發(fā)量。由于感知對(duì)象是重量而非液面反射，蒸發(fā)皿表面結(jié)冰時(shí)，設(shè)備依然能夠感知重量的變化。這一設(shè)計(jì)克服了超聲波等方案在冰面條件下測(cè)不準(zhǔn)的問題，適配不同氣候區(qū)的全年連續(xù)觀測(cè)。

2. 快速響應(yīng)與寬量程，捕捉細(xì)微變化

在測(cè)量性能方面，設(shè)備具備較寬的量程范圍和較快的響應(yīng)速度。能夠精細(xì)捕捉逐時(shí)段的蒸發(fā)量變化，數(shù)據(jù)刷新及時(shí)。這種特性便于設(shè)備與自動(dòng)加水裝置、數(shù)據(jù)采集發(fā)送裝置配套，實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)過程的自動(dòng)監(jiān)控；也可與數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)裝置組合，完成蒸發(fā)數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)與事后分析，為研究水面蒸發(fā)規(guī)律提供詳實(shí)資料。

3. 標(biāo)準(zhǔn)化輸出，野外組網(wǎng)方便

為了便于融入現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，TH-ZF1 標(biāo)配 485 數(shù)字信號(hào)輸出，采用 Modbus-RTU 協(xié)議。設(shè)備可直接接入常見的氣象水文采集器、自動(dòng)站主機(jī)與上位機(jī)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)無縫匯入現(xiàn)有平臺(tái)，減少了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和二次開發(fā)的成本。整機(jī)針對(duì)野外環(huán)境設(shè)計(jì)，防護(hù)等級(jí)較高，工作溫度覆蓋范圍廣，能夠在高溫、嚴(yán)寒與高濕環(huán)境下長(zhǎng)期耐候運(yùn)行，適應(yīng)氣象站、水文站等野外值守點(diǎn)位。

4. 低功耗與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，適應(yīng)長(zhǎng)期部署

設(shè)備在野外長(zhǎng)期運(yùn)行中，功耗控制是關(guān)鍵。TH-ZF1 采用低功耗設(shè)計(jì)，配合太陽能供電方案，可適應(yīng)遠(yuǎn)離市電的偏遠(yuǎn)站點(diǎn)部署。其內(nèi)桶口徑符合常規(guī)蒸發(fā)皿標(biāo)準(zhǔn)，安裝方式簡(jiǎn)便，對(duì)現(xiàn)有觀測(cè)站點(diǎn)的改造較小，便于基層臺(tái)站進(jìn)行自動(dòng)化升級(jí)。

三、從氣象水文到農(nóng)業(yè)，拓展蒸發(fā)觀測(cè)價(jià)值

在氣象與水文觀測(cè)領(lǐng)域，TH-ZF1 可作為蒸發(fā)量自動(dòng)觀測(cè)的前端傳感器，支撐水資源動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)與干旱監(jiān)測(cè)，填補(bǔ)冬季蒸發(fā)數(shù)據(jù)的空白。在農(nóng)業(yè)灌溉管理中，連續(xù)的蒸發(fā)數(shù)據(jù)能夠?yàn)樽魑镄杷坑?jì)算和灌溉計(jì)劃制定提供依據(jù)，幫助種植者更科學(xué)地安排用水。在農(nóng)林業(yè)科研領(lǐng)域，高時(shí)間分辨率的蒸發(fā)數(shù)據(jù)可為氣候變化、水量平衡與生態(tài)過程研究提供基礎(chǔ)資料。在地質(zhì)勘測(cè)與水資源科學(xué)研究中，設(shè)備也可作為長(zhǎng)期觀測(cè)節(jié)點(diǎn)，為蒸發(fā)規(guī)律分析和模型驗(yàn)證提供實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。

總體而言，云境天合蒸發(fā)量傳感器 TH-ZF1 以稱重式測(cè)量避開冰期液面觀測(cè)難題，以較快的響應(yīng)和標(biāo)準(zhǔn)接口滿足連續(xù)記錄與組網(wǎng)需求。它的作用不在于增加一個(gè)傳感器品類，而在于讓蒸發(fā)觀測(cè)從人工定時(shí)讀、冬季易斷檔，逐步轉(zhuǎn)向自動(dòng)連續(xù)記、低溫也能測(cè)。未來，云境天合將繼續(xù)圍繞氣象水文感知裝備進(jìn)行優(yōu)化，為水資源管理、防災(zāi)減災(zāi)和農(nóng)業(yè)用水精細(xì)化提供更穩(wěn)定的硬件支撐。