一种雨量计的制作方法

文档序号:13668907阅读:361来源:国知局

本实用新型属于雨水测量技术领域,具体涉及一种雨量计。



背景技术:

雨量计(rainfall recorder,或量雨计、测雨计)是一种气象学家和水文学家用来测量一段时间内某地区的降水量的仪器(降雪量的测量则需要使用雪量计)。常见的有虹吸式和翻斗式两种。

现有技术中,通常采用翻斗式雨量计。翻斗式雨量计主要由承水器、上翻斗、计量翻斗和计数翻斗组成。感应器用二芯电缆与采集器连接,输出干簧管信号。雨水降落时,先收集在承水器经过上翻斗和进水阀,进入计量翻斗使不同强度的自然降水转换成比较均匀的降水强度,以减少降水强度不同而造成的降水误差,当计量翻斗承受的降水量达到0.1mm时,计量翻斗会把该降水倾倒到计数翻斗内,计数翻斗会翻转1次,当计数翻斗翻转时与它相连接的磁钢对干簧管做一次扫描,干簧管会因磁化而瞬间闭合1次,这样每当降水量累计至0.1mm时干簧管就从电缆向计算机发送1个信号,计算机收到信号进行计数并进行数据处理而获得累计的降水量数值以及降水时数和降水强度值,实现降水量的持续观测。

然而翻斗式雨量计在实际使用过程中会遇到很多问题,比如①在强降雨时翻斗的翻转频率会变得很快,但翻斗排水所需的时间并不会发生变化,当翻斗的翻转频率过快使得翻斗未完全将水排出就进行下一次翻转时,会使通过计算排水次数得到的降水量数值与实际降水量产生很大的偏差;②结构较复杂,雨水流速较慢且容易发生雨水残留排不尽的状况;③计量精度由本身结构决定,无法自动调节。



技术实现要素:

针对现有技术中所存在的不足,本实用新型公开了一种能够调节计量精度、控制雨水计量偏差、加快雨水流速的雨量计。

一种雨量计,包括承水器、漏斗,所述漏斗安装在承水器内壁上,还包括进水管、出水管、雨水计量器、称重装置和控制单元,所述雨水计量器顶部连接有进水管,所述漏斗下端位置对应进水管上端,所述雨水计量器底部连接有出水管,所述雨水计量器底部安装在称重装置上,所述称重装置与控制单元连接;在进水管上设有进水控制阀,在出水管上设有出水控制阀,所述进水控制阀与出水控制阀分别与控制单元连接。

作为优化,所述雨水计量器为球形结构。

进一步地,所述漏斗上还设有压力传感器,所述压力传感器与控制单元连接。

进一步地,所述雨水计量器、进水管和出水管的内表面为疏水表面。

进一步地,所述雨水计量器、进水管和出水管内表面设置有疏水涂层。

相比于现有技术,本实用新型具有如下有益效果:

1、通过采用上下双控制阀以及称重装置实现了排水的精确控制,能够有效减小计量的误差;

2、通过雨水计量器采用球形结构,使得水流排出的速度更快,更不易出现积水以及水排不净的情况,能有效降低计量偏差;

3、通过改变称重装置和控制单元的设置可以调节计量精度,通过设置压力传感器来识别是否处于强降雨状态,解决了传统雨量计计量精度难以改变的问题以及强降雨时雨水计量偏差大的问题;

4、通过将雨水流过的装置内表面设置为疏水表面,能够减小阻力使水流速更快,还能防止雨水因粘附导致雨水测量结果产生偏差。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

其中,1-承水器,2-漏斗,3-储水装置,4-壳体,5-进水管,6-出水管,7-雨水计量器,8-称重装置,9-控制单元,10-进水控制阀,11-出水控制阀。

具体实施方式

为了使实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本实用新型。

实施例1:

一种雨量计,如图1所示,包括承水器1、漏斗2、储水装置3以及将上述结构包围起来的壳体4,所述漏斗2安装在承水器1内壁上,所述储水装置3设置在漏斗2下方,还包括进水管5、出水管6、雨水计量器7、称重装置8和控制单元9,所述雨水计量器7顶部连接有进水管5,所述漏斗2末端位置对应进水管5上端,所述雨水计量器7底部连接有出水管6,雨水通过出水管6进入储水装置3;所述雨水计量器7底部安装在称重装置8上,所述称重装置8与控制单元连接;在雨水计量器7上方的进水管5上设有进水控制阀10,在雨水计量器下方的出水管上设有出水控制阀11,所述进水控制阀10与出水控制阀11分别与控制单元连接。所述称重装置8可以采用电子秤。所述进水控制阀10和出水控制阀11可以采用电磁阀。所述控制单元可以采用PLC来对雨量计进行控制。

所述雨量计在工作时,初始状态设为进水控制阀打开,出水控制阀关闭,此时雨量计开始接受雨水。当在雨水计量器中的雨水积累到一定量(即雨水重量达到指定值)时,所述称重装置向控制单元发出达到指定重量的信号,所述控制单元发出指令,关闭进水控制阀再打开出水控制阀,此时雨水计量器中的雨水便通过出水管进入储水装置,同时在控制单元中积累一次排水计数。当雨水计量器中存储的雨水通过出水管全部排出后,控制单元发出指令关闭出水控制阀再打开进水控制阀,让雨水计量器继续接受雨水。当经过一段时间后雨水监测人员通过读取排水计数便能得到该段时间内的降雨量。

本实施例中采用上下两个控制阀来控制雨水计量器的集水和排水,通过称重装置来控制雨水计量的精度。与传统的翻斗式雨量计相比,一方面由于结构的差异,传统翻斗结构的计量精度在使用中难以改变,而本实施例的结构触发一次排水计数的集水量阈值(也就是雨水计量精度)能够通过改变储水装置和控制单元的设置来自由调整,可以根据具体情况因时因地制宜地设定,计量精度取决于称重装置的精度;另一方面,传统翻斗在雨量较大的时候往往不能够及时将水倒出,导致雨水计量偏差很大,而本实施例中通过对控制阀的精确开闭能够很好地控制雨水计量的误差,使最终的降雨量的计算值更接近实际降雨量。

实施例2:

在实施例1中方案的基础上,所述雨水计量器7为球形结构,通过安装座设置在所述称重装置8上。

雨水计量器采用球形结构的容器,出水控制阀设置在靠近雨水计量器底部的位置,相对于传统的平底雨水计量器或储水装置,球形结构的水流排出的速度更快,更不易出现积水以及水排不净的情况,能有效降低计量偏差,提高计量准确性。

实施例3:

在实施例1或2中任一种方案的基础上,所述漏斗2上还设有压力传感器,所述压力传感器与控制单元连接。

当碰到大雨时,承水器和漏斗上会有较多的积水,雨滴落在承水器和漏斗上会造成持续性的冲击,此时压力传感器探测到压力信号超过某一阈值后将雨量较大的信息发送到控制单元,控制单元记录为强降雨状态并另行计数,此时控制单元调整原来称重装置设定的计量精度(即触发排水计数的集水量的阈值),将该数值设为一个较大的值,以提高雨水计量器的计量排水的效率;当雨势变小之后,压力传感器探测到的压力值低于阈值后发送信号让控制单元回到正常状态并将计量精度调回正常值,此时控制单元继续之前的排水计数。

这样一来,可以实现在大到暴雨的情况下对降雨量的准确测量,相对于传统翻斗式雨量计,本实施例通过调整计量精度很好地实现了在雨量较大时对排水量的控制以及排水计数,解决了强降雨情况下雨水计量偏差大的问题,使最终降雨量的计算值更接近实际降雨量。

实施例4:

在实施例1~3任一种方案的基础上,所述雨水计量器7、进水管5和出水管6的内表面为疏水表面。考虑到为了在雨量较大时让雨水更快流入雨水计量器,所述承水器1和漏斗2的内表面也可采用疏水表面。上述结构均可采用疏水材料制成,所述疏水材料包括但不限于聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯树脂等。

由于雨量计在使用过程中,雨水可能会粘附在承水器、漏斗、雨水计量器和进出水管上,由此会导致测量结果略微偏小;采用疏水材料一方面可以有效减小容器和水管内壁对水流的阻力,让水流速更快;另一方面能够保证雨水尽可能都通过出水管排出,进而彻底解决雨水依附在容器或管道内壁导致的雨水测量结果产生偏差的问题。

作为另一种替代方案,所述雨水计量器7、进水管5和出水管6内表面设置有疏水涂层。所述承水器和漏斗的内表面也可设置疏水涂层。所述疏水涂层可以采用含氟或含硅的疏水涂料,比如聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯树脂、烷氧基硅烷等,只要能用于制造疏水涂料的都可用于所述疏水涂层。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式,本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施方式,凡是属于本实用新型原理的技术方案均属于本实用新型的保护范围。对于本领域的技术人员而言,在不脱离本实用新型的原理的前提下进行的若干改进,这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1