一种密封的电容式雨传感器的制作方法

本发明涉及雨量传感器技术领域，具体为一种密封的电容式雨传感器。

背景技术：

雨传感器是用于降雨观测的主要设备，可测量单位时间内的雨量和雨强，目前用于自动降雨测量的仪器设备从测量方式上主要为翻斗式和称重式雨量传感器，常见的雨量传感器在使用的过程中，由于雨水混合了尘土、草种等各种杂质，经常造成翻斗式雨量传感器的堵塞，经常需要较为复杂的人工清洗，一旦堵塞，雨量传感器将会出现准确度超出允许范围，甚至会导致其损坏，现有的大部分称重式雨量传感器虽不存在堵塞的问题，但其雨量收集容器容量有限，尤其是测量降雨时需要经常人工排水，仍然需要较多的维护和人工干预保障其连续正常工作，本发明阐明的一种能解决上述问题的设备。

技术实现要素：

技术问题：翻斗式雨量传感器易堵塞，堵塞后精度下降，甚至导致损坏，称重式雨量传感器测量降雨时需要经常人工排水，两者均需要较多的维护和人工干预保障其连续正常工作。

为解决上述问题，本例设计了一种密封的电容式雨传感器，本例的一种密封的电容式雨传感器，包括计量箱，所述计量箱内设有开口朝上的计量腔，所述计量腔开口处固定连接有与其相通的漏斗，所述计量腔内设有储雨装置，所述储雨装置可通过滑动连接于所述计量腔前侧内壁上且开口朝上和朝左的储雨箱、铰接于所述储雨箱下侧端面上的转杆、铰接于所述转杆下端的连杆、铰接于所述转杆下端且位于所述连杆后侧的横杆、且所述横杆与所述连杆与所述转杆铰接于一点且该铰接点为死点、所述横杆右端转动连接有滑轮、固定连接于所述计量腔后侧内壁上且与所述滑轮滑动连接的滑道，并且利用所述储雨箱储存雨水，且所述储雨箱由于雨水重力沿着所述计量腔前侧内壁下移，当雨水集满后所述横杆向左移动，破坏死点位置，使得所述储雨箱向左倾倒，从而排出所述储雨箱内的雨水，所述计量箱内设有位于所述计量腔下侧的主腔，所述主腔内设有被所述储雨装置控制的测量装置，所述测量装置利用电容式传感器测量雨水量，所述主腔内设有位于所述测量装置左侧的复位装置，所述复位装置用于使所述储雨装置复位，所述主腔内设有位于所述复位装置左侧的补偿装置，所述补偿装置可利用倾倒出的雨水动能控制所述复位装置。

其中，所述储雨装置包括固定连接于所述主腔后侧内壁上的升降箱，所述升降箱内设有升降腔，所述升降腔内滑动连接有升降塞，所述升降塞上侧端面上固定连接有向上延伸至所述计量腔内的升降杆，且所述升降杆位于所述滑道右侧，所述升降杆上端与所述储雨箱下侧端面相铰接，所述升降塞下侧端面上固定连接有向下延伸至所述主腔内的齿条，所述主腔后侧内壁上固定连接有位于所述升降箱左侧的气缸，所述气缸内设有气腔，所述气腔内滑动连接有活塞，所述活塞上侧端面固定连接有向上延伸至所述计量腔内的推杆，且所述推杆上端与所述连杆下端相铰接，所述储雨装置在所述储雨箱雨水积满后可自动倾倒雨水。

可优选地，位于所述升降箱左侧的所述主腔上侧端面为向左下方倾斜的斜面，所述滑道由竖直方向的直线轨道和四分之一椭圆轨道构成，所述滑道下侧内壁上固定连接有可与滑轮抵接的位置开关，所述计量腔左侧内壁上固定连接有位于推杆左侧的推块，所述储雨箱的左侧开口处转动连接有可与所述推块抵接的箱门，且所述箱门只能向右侧开启。

其中，所述测量装置包括转动连接于所述主腔后侧内壁上且向前延伸的齿轮轴，所述齿轮轴上固定连接有与所述齿条啮合连接的齿轮，所述齿轮轴上固定连接有位于所述齿轮前侧的锥齿轮，所述主腔内设有位于所述齿轮轴右侧的电子腔，所述电子腔左侧内壁上转动连接有左右延伸且向左延伸至所述主腔内的滚珠丝杆，所述滚珠丝杆上固定连接有与所述锥齿轮啮合连接且位于所述主腔内的副锥齿轮，所述滚珠丝杆上螺纹连接有位于所述电子腔内的螺母，所述螺母右侧端面上固定连接有与所述滚珠丝杆滑动连接的副电容板，所述电子腔右侧内壁上固定连接有与所述滚珠丝杆同轴线的短杆，所述短杆上固定连接有位于所述副电容板右侧的电容板，所述电子腔下侧内壁上固定固定连接有数据处理器，所述副电容板与所述滚珠丝杆分别通过电线与所述数据处理器电性相连。

其中，所述复位装置包括设置于所述主腔后侧内壁上且位于所述气缸下侧的复位箱，所述复位箱内设有复位腔，所述复位腔内滑动连接有滑塞，所述滑塞与所述复位腔左侧内壁之间连接有复位弹簧，所述复位腔与所述升降腔左侧内壁之间相通连接有气管，所述复位腔右侧内壁与所述升降腔下侧内壁之间相通连接有连管，所述连管与所述气腔右侧内壁之间相通连接有复位管，所述气管与所述气腔下侧内壁之间相通连接有单向管，所述单向管与所述气管上分别设有单向阀，所述出气管内设有滑腔，所述滑腔内滑动连接有可使所述出气管截止的挡块。

可优选地，所述单向管上的所述单向阀向右单向连通，所述气管上的所述单向阀向左单向连通，所述挡块与所述滑腔之间存在较大滑动阻尼，使得所述挡块在自身重力作用下缓慢下移，使得所述复位腔有充足时间将其内的压缩空气排尽。

其中，所述补偿装置包括固定连接于所述主腔前侧内壁上且位于所述气缸左侧的水轮箱，所述水轮箱内设有水轮腔，所述水轮腔上侧内壁与所述计量腔之间相通连接有入水管，且所述入水管位于所述主腔左侧内壁处，所述水轮腔下侧内壁相通连接有向左延伸至所述主腔端面外的V带，所述主腔后侧内壁上转动连接有向前延伸至所述水轮腔内的水轮轴，所述水轮轴上固定连接有位于所述主腔内的V带轮，所述水轮轴上固定连接有位于所述水轮腔内的水轮，所述主腔前侧内壁上固定连接有位于所述水轮箱下侧的气泵，所述气泵内转动连接有向后延伸至所述主腔内的转轴，所述转轴上固定连接有带轮，所述带轮与所述V带轮之间连接有V带，所述气泵与所述连管之间相通连接有启动管，所述挡块下侧端面上固定连接有可滑动连接于所述启动管内的滑块，所述启动管与所述复位腔下侧内壁之间相通连接有短管，所述气泵产生的压缩气体通过所述短管输入所述复位腔内，补偿摩擦损失的能量，使得所述复位装置能带动所述储雨装置恢复初始复位。

本发明的有益效果是：本发明通过电容式传感器对雨量进行测量，随着收集雨水的增多，集水容器逐渐下移，并将雨水重力做的功储存在复位机构中，当集水容器积满雨水后，倾倒机构带动集水容器转动并将收集的雨水倒出，雨水流经叶轮机构并带动叶轮转动并产生压缩空气，之后雨水排出到外部，压缩空气被输送复位机构内并触发复位机构动作，使得整个装置复位，从而能进行再次雨量测量，本发明采用改良后的称重式测量方法，避免了易堵塞的问题，同时能自动倾倒雨水，无需人工排水，因此本发明能降低维护量，无需人工干预保障其连续正常工作。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明的一种密封的电容式雨传感器的整体结构示意图；

图2为图1的“A-A”的结构示意图；

图3为图1的“B-B”的结构示意图；

图4为图1的“C”的结构放大示意图；

图5为图1的“D-D”的结构示意图；

图6为图1的“E”的结构放大示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图6对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

本发明涉及一种密封的电容式雨传感器，主要应用于雨量传感器，下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明：

本发明所述的一种密封的电容式雨传感器，包括计量箱11，所述计量箱11内设有开口朝上的计量腔12，所述计量腔12开口处固定连接有与其相通的漏斗56，所述计量腔12内设有储雨装置101，所述储雨装置101可通过滑动连接于所述计量腔12前侧内壁上且开口朝上和朝左的储雨箱13、铰接于所述储雨箱13下侧端面上的转杆54、铰接于所述转杆54下端的连杆52、铰接于所述转杆54下端且位于所述连杆52后侧的横杆53、且所述横杆53与所述连杆52与所述转杆54铰接于一点且该铰接点为死点、所述横杆53右端转动连接有滑轮74、固定连接于所述计量腔12后侧内壁上且与所述滑轮74滑动连接的滑道51，并且利用所述储雨箱13储存雨水，且所述储雨箱13由于雨水重力沿着所述计量腔12前侧内壁下移，当雨水集满后所述横杆53向左移动，破坏死点位置，使得所述储雨箱13向左倾倒，从而排出所述储雨箱13内的雨水，所述计量箱11内设有位于所述计量腔12下侧的主腔15，所述主腔15内设有被所述储雨装置101控制的测量装置102，所述测量装置102利用电容式传感器测量雨水量，所述主腔15内设有位于所述测量装置102左侧的复位装置103，所述复位装置103用于使所述储雨装置101复位，所述主腔15内设有位于所述复位装置103左侧的补偿装置104，所述补偿装置104可利用倾倒出的雨水动能控制所述复位装置103。

根据实施例，以下对储雨装置101进行详细说明，所述储雨装置101包括固定连接于所述主腔15后侧内壁上的升降箱16，所述升降箱16内设有升降腔57，所述升降腔57内滑动连接有升降塞58，所述升降塞58上侧端面上固定连接有向上延伸至所述计量腔12内的升降杆14，且所述升降杆14位于所述滑道51右侧，所述升降杆14上端与所述储雨箱13下侧端面相铰接，所述升降塞58下侧端面上固定连接有向下延伸至所述主腔15内的齿条59，所述主腔15后侧内壁上固定连接有位于所述升降箱16左侧的气缸43，所述气缸43内设有气腔44，所述气腔44内滑动连接有活塞45，所述活塞45上侧端面固定连接有向上延伸至所述计量腔12内的推杆46，且所述推杆46上端与所述连杆52下端相铰接，所述储雨装置101在所述储雨箱13雨水积满后可自动倾倒雨水。

有益地，位于所述升降箱16左侧的所述主腔15上侧端面为向左下方倾斜的斜面，所述滑道51由竖直方向的直线轨道和四分之一椭圆轨道构成，所述滑道51下侧内壁上固定连接有可与滑轮74抵接的位置开关50，所述计量腔12左侧内壁上固定连接有位于推杆46左侧的推块42，所述储雨箱13的左侧开口处转动连接有可与所述推块42抵接的箱门55，且所述箱门55只能向右侧开启。

根据实施例，以下对测量装置102进行详细说明，所述测量装置102包括转动连接于所述主腔15后侧内壁上且向前延伸的齿轮轴72，所述齿轮轴72上固定连接有与所述齿条59啮合连接的齿轮27，所述齿轮轴72上固定连接有位于所述齿轮27前侧的锥齿轮73，所述主腔15内设有位于所述齿轮轴72右侧的电子腔17，所述电子腔17左侧内壁上转动连接有左右延伸且向左延伸至所述主腔15内的滚珠丝杆20，所述滚珠丝杆20上固定连接有与所述锥齿轮73啮合连接且位于所述主腔15内的副锥齿轮26，所述滚珠丝杆20上螺纹连接有位于所述电子腔17内的螺母24，所述螺母24右侧端面上固定连接有与所述滚珠丝杆20滑动连接的副电容板21，所述电子腔17右侧内壁上固定连接有与所述滚珠丝杆20同轴线的短杆18，所述短杆18上固定连接有位于所述副电容板21右侧的电容板19，所述电子腔17下侧内壁上固定固定连接有数据处理器23，所述副电容板21与所述滚珠丝杆20分别通过电线25与所述数据处理器23电性相连，所述测量装置102通过将所述储雨箱13的下移量转化为所述副电容板21与所述电容板19之间的电容变化，并通过所述电线25传输到所述数据处理器23内分析，从而实现对所述储雨箱13内雨水量的测量。

根据实施例，以下对复位装置103进行详细说明，所述复位装置103包括设置于所述主腔15后侧内壁上且位于所述气缸43下侧的复位箱30，所述复位箱30内设有复位腔31，所述复位腔31内滑动连接有滑塞32，所述滑塞32与所述复位腔31左侧内壁之间连接有复位弹簧33，所述复位腔31与所述升降腔57左侧内壁之间相通连接有气管47，所述复位腔31右侧内壁与所述升降腔57下侧内壁之间相通连接有连管70，所述连管70与所述气腔44右侧内壁之间相通连接有复位管71，所述气管47与所述气腔44下侧内壁之间相通连接有单向管49，所述单向管49与所述气管47上分别设有单向阀48，所述出气管65内设有滑腔66，所述滑腔66内滑动连接有可使所述出气管65截止的挡块67，所述复位装置103可利用储存在所述复位腔31内的压缩空气，使所述储雨装置101复位。

有益地，所述单向管49上的所述单向阀48向右单向连通，所述气管47上的所述单向阀48向左单向连通，所述挡块67与所述滑腔66之间存在较大滑动阻尼，使得所述挡块67在自身重力作用下缓慢下移，使得所述复位腔31有充足时间将其内的压缩空气排尽。

根据实施例，以下对补偿装置104进行详细说明，所述补偿装置104包括固定连接于所述主腔15前侧内壁上且位于所述气缸43左侧的水轮箱37，所述水轮箱37内设有水轮腔38，所述水轮腔38上侧内壁与所述计量腔12之间相通连接有入水管41，且所述入水管41位于所述主腔15左侧内壁处，所述水轮腔38下侧内壁相通连接有向左延伸至所述主腔15端面外的V带36，所述主腔15后侧内壁上转动连接有向前延伸至所述水轮腔38内的水轮轴39，所述水轮轴39上固定连接有位于所述主腔15内的V带轮64，所述水轮轴39上固定连接有位于所述水轮腔38内的水轮40，所述主腔15前侧内壁上固定连接有位于所述水轮箱37下侧的气泵34，所述气泵34内转动连接有向后延伸至所述主腔15内的转轴61，所述转轴61上固定连接有带轮62，所述带轮62与所述V带轮64之间连接有V带36，所述气泵34与所述连管70之间相通连接有启动管28，所述挡块67下侧端面上固定连接有可滑动连接于所述启动管28内的滑块69，所述启动管28与所述复位腔31下侧内壁之间相通连接有短管29，所述气泵34产生的压缩气体通过所述短管29输入所述复位腔31内，补偿摩擦损失的能量，使得所述复位装置103能带动所述储雨装置101恢复初始复位，被倾倒出的雨水通过所述入水管41带动所述水轮40和所述气泵34转动，所述气泵34产生的压缩空气通过所述启动管28推动所述挡块67上移，从而使所述复位装置103带动所述储雨装置101复位。

以下结合图1至图6对本文中的一种密封的电容式雨传感器的使用步骤进行详细说明：

开始时，箱门55处于闭合状态，转杆54和连杆52位于竖直位置，横杆53位于水平位置，升降塞58和气腔44位于上限位处，挡块67位于下限位并截止出气管65,。

工作时，雨水通过漏斗56流入到储雨箱13内，随着储雨箱13内雨水的增多，储雨箱13逐渐下移，储雨箱13通过升降杆14带动升降塞58下移，使得齿条59通过啮合连接带动齿轮27转动，齿轮27通过齿轮轴72带动锥齿轮73和副锥齿轮26转动，使得滚珠丝杆20转动并带动螺母24和副电容板21向右移动，使得副电容板21与电容板19之间的电容发生变化，并通过电线25传输到数据处理器23内处理分析，从而得到单位时间内的降雨量和总降雨量，同时储雨箱13推动转杆54、连杆52、横杆53、推杆46下移，推杆46带动活塞45下移，气腔44内的空气通过单向管49、单向管49上的单向阀48和气管47输送到复位腔31内，同时升降杆14带动升降塞58下移，使得升降腔57内的空气通过气管47和气管47上的单向阀48输送到复位腔31内，复位腔31内的压缩空气推动滑塞32左移，且此时复位腔31与升降腔57及气腔44相通，使得复位腔31内的气压与活塞45下侧的气腔44内的气压以及升降塞58下侧的升降腔57内的气压相同，因此当停止下雨时，复位腔31和气腔44及升降腔57内的气压可使升降塞58和活塞45停止下移，并使得储雨箱13停止下移，从而实现较为准确的测量降雨量，当储雨箱13内将要积满雨水时，横杆53移动到滑道51的椭圆轨道上并向左推动转杆54和连杆52，使得死点位置被破坏，储雨箱13绕着升降杆14铰接处逆时针方向转动，箱门55与推块42抵接，使得箱门55开启，储雨箱13内的雨水沿着主腔15上侧端面并通过入水管41流入到水轮腔38内，雨水带动水轮40和水轮轴39转动，并通过出水管35排出到外部，同时滑轮74与位置开关50抵接，并触发位置开关50使其产生位置开关50开关信号，使得数据处理器23可记录倾倒次数，并通过累加计算实现对降雨量的连续记录，同时水轮40通过水轮轴39带动V带轮64转动，V带轮64通过V带36和带轮62带动转轴61转动，从而带动气泵34转动并产生压缩空气，气泵34内的压缩空气通过启动管28、短管29到复位腔31内，补偿因摩擦损失的能量，同时气泵34内的压缩空气通过启动管28推动滑块69和挡块67上移，使得复位腔31内的压缩空气通过连管70输送到升降腔57内，并通过连管70、复位管71输送到气腔44内，从而向上推动活塞45和升降塞58，使得整个装置复位。

本发明的有益效果是：本发明通过电容式传感器对雨量进行测量，随着收集雨水的增多，集水容器逐渐下移，并将雨水重力做的功储存在复位机构中，当集水容器积满雨水后，倾倒机构带动集水容器转动并将收集的雨水倒出，雨水流经叶轮机构并带动叶轮转动并产生压缩空气，之后雨水排出到外部，压缩空气被输送复位机构内并触发复位机构动作，使得整个装置复位，从而能进行再次雨量测量，本发明采用改良后的称重式测量方法，避免了易堵塞的问题，同时能自动倾倒雨水，无需人工排水，因此本发明能降低维护量，无需人工干预保障其连续正常工作。

通过以上方式，本领域的技术人员可以在本发明的范围内根据工作模式做出各种改变。