一种新型虹吸式雨量计装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及气象仪器仪表装置技术领域，特别是一种新型虹吸式雨量计装置。
【背景技术】
[0002]随着社降雨量是一种重要的气象要素，对降雨量的准确观测是气象、水文、农业等部门进行预报、决策的重要数据，所以雨量计是观测雨量的重要仪器，同时我国是一个多山国家，山地、高原和丘陵占国土面积的69%，每年都产生大量的崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害。而崩塌、滑坡和泥石流等灾害的一个主要诱发因素便是降雨。因此，如何实时、准确的获取降雨资料，对于地质灾害的预警工作显得尤为重要。
[0003]由于对降水量的观测是气象观测的重要组成部分，为天气预报、气象情报、气候分析和气象科学研宄，以及社会生产建设提供资料服务，所以准确无误的降水观测显得十分重要。为实现这一目的，就必需借助于降水观测仪器。雨量计是观测降水量最常用的仪器，广泛应用于气象、水文、农业等部门，为各部门进行预报、决策提供重要数据。但由于仪器自身存在质量问题或者是由于仪器使用人员对仪器的基本结构、性能、工作原理和日常维护等方面的知识了解得不够，在使用一段时间后都会影响雨量计的正常工作或者是降低其测量的准确性。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种新型虹吸式雨量计装置，本实用新型测量精确、结构简洁且使用方便。
[0005]本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案:
[0006]根据本实用新型提出的一种新型虹吸式雨量计装置，包括雨水盛水器、底部设有机械阀门的漏斗以及虹吸装置，雨水盛水器设置在漏斗的正上方，漏斗设置在虹吸装置的正上方；还包括采集发送模块和远程监控模块；所述采集发送模块包括压力传感器、信号处理电路、第一处理器和GSM发送模块，远程监控模块包括第二处理器、GSM接收模块和上位机显示模块；其中，
[0007]所述压力传感器设置在虹吸装置的正下方，压力传感器、信号处理电路、第一处理器、GSM发送模块、GSM接收模块、第二处理器、上位机显示模块依次连接。
[0008]作为本实用新型所述的一种新型虹吸式雨量计装置进一步优化方案，所述信号处理电路为仪用放大器。
[0009]作为本实用新型所述的一种新型虹吸式雨量计装置进一步优化方案，所述仪用放大器的型号为AD623。
[0010]作为本实用新型所述的一种新型虹吸式雨量计装置进一步优化方案，所述第一处理器是MSP430F149单片机。
[0011]作为本实用新型所述的一种新型虹吸式雨量计装置进一步优化方案，所述GSM发送模块的型号为BENQ M22。
[0012]本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:
[0013](1)本实用新型是以10343(^149单片机作为系统的控制核心，通过6311发送模块、GSM接收模块实现数据的远距离传输，从而为野外监测提供了可能；
[0014](2)实现全自动化，简洁且方便；
[0015](3)本实用新型提高了测量精度。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的系统结构框图。
[0017]图2是本实用新型的实物结构示意图。
[0018]图3是本实用新型的承水器内水量趋势图。
[0019]图中的附图标记解释为:1-雨水盛水器，2-机械阀门，3-雨量数据采集电路。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明:
[0021]如图1所示是本实用新型的系统结构框图，一种新型虹吸式雨量计装置，包括雨水盛水器1、底部设有机械阀门2的漏斗以及虹吸装置，雨水盛水器设置在漏斗的正上方，漏斗设置在虹吸装置的正上方；还包括采集发送模块和远程监控模块；所述采集发送模块包括压力传感器、信号处理电路、第一处理器和GSM发送模块，远程监控模块包括第二处理器、GSM接收模块和上位机显示模块；其中，
[0022]所述压力传感器设置在虹吸装置的正下方，压力传感器、信号处理电路、第一处理器、GSM发送模块、GSM接收模块、第二处理器、上位机显示模块依次连接。
[0023]所述信号处理电路为仪用放大器。所述仪用放大器的型号为AD623。所述第一处理器是MSP430F149单片机。所述GSM发送模块的型号为BENQ M22。
[0024]压力传感器、信号处理电路、第一处理器、GSM发送模块、第二处理器、GSM接收模块和上位机显示模块组成为雨量数据采集电路3。当压力传感器受到雨水的压力时，压力传感器则输出电压经仪用放大器放大后输入至第一处理器进行AD转换、滤波处理，处理后的数据经GSM发送模块发送至GSM接收模块进行接收，GSM接收模块将数据输入至第二处理器且在上位机显示模块上显示。
[0025]MSP430系列的单片机最主要的特点是低功耗，电源采用1.8~ 3.6V低电压，RAM数据保持方式下耗电仅为0.luA，活动模式耗电为250uA/ MIPS( MIPS:每秒百万条指令数)，1/ O输入端口的漏电流最大仅50 nA，故非常适合应用在野外监测系统里。另外，考虑到F149型号拥有硬件乘法器，使其在做高阶的滤波程序时，能有较快的处理速度；12位的A/ D转换器，保证了结果的分辨率和精度达到设计要求。
[0026]雨量采集的装置实物图如图2所示，本系统所采用的传感器通用型压力的传感器。量程为O ~ 2 kPa,工作温度范围是:_ 20- 80摄氏度，带温度补偿。通过实验验证该传感器的线性、重复性良好，分辨率能达到0.1 mm降雨以内，能满足设计要求。当有降雨时，盛水器中的水位上升，压力传感器的输出电压便产生相应变化，输出的电压值经过仪用放大器放大后，送到单片机MSP430F149进行AD转换，最后数据经过软件滤波处理后由系统上的GSM模块发送到上位机上的GSM模块接收，并在电脑上显示。
[0027]当开始下雨且降雨量没有达到虹吸点高度h0时，那么这段时间的降雨量可以通过压力传感器传给单片机的电压数据换算出来。但是当降雨量达到虹吸点高度，开始出现虹吸现象时，雨量计便工作在一种一边接水一边放水的状态。由于虹吸管排水的速度远大于降雨的速度，最终盛水器内的水还是会被排出，只是排水的时间要比没有降雨时的虹吸排水时间长一点，盛水器内水量趋势图如图3所示。
[0028]本实用新型利用虹吸式雨量计的优势和一种通过应变式压力传感器测量降雨的大小，通过对数据的采集、处理和传输最终实现智能和高精度的降雨量测量；通过GSM发送模块、GSM接收模块实现数据的远距离传输，从而为野外监测提供了可能。
[0029]以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能为此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。
【主权项】
1.一种新型虹吸式雨量计装置，包括雨水盛水器、底部设有机械阀门的漏斗以及虹吸装置，雨水盛水器设置在漏斗的正上方，漏斗设置在虹吸装置的正上方；其特征在于，还包括采集发送模块和远程监控模块；所述采集发送模块包括压力传感器、信号处理电路、第一处理器和GSM发送模块，远程监控模块包括第二处理器、GSM接收模块和上位机显示模块；其中， 所述压力传感器设置在虹吸装置的正下方，压力传感器、信号处理电路、第一处理器、GSM发送模块、GSM接收模块、第二处理器、上位机显示模块依次连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型虹吸式雨量计装置，其特征在于，所述信号处理电路为仪用放大器。
3.根据权利要求2所述的一种新型虹吸式雨量计装置，其特征在于，所述仪用放大器的型号为AD623。
4.根据权利要求1所述的一种新型虹吸式雨量计装置，其特征在于，所述第一处理器是MSP430F149单片机。
5.根据权利要求1所述的一种新型虹吸式雨量计装置，其特征在于，所述GSM发送模块的型号为BENQ M22。
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型虹吸式雨量计装置，包括雨水盛水器、底部设有机械阀门的漏斗以及虹吸装置，雨水盛水器设置在漏斗的正上方，漏斗设置在虹吸装置的正上方；还包括采集发送模块和远程监控模块；所述采集发送模块包括压力传感器、信号处理电路、第一处理器和GSM发送模块，远程监控模块包括第二处理器、GSM接收模块和上位机显示模块；所述压力传感器设置在虹吸装置的正下方，压力传感器、信号处理电路、第一处理器、GSM发送模块、GSM接收模块、第二处理器、上位机显示模块依次连接。本实用新型通过GSM发送模块、GSM接收模块实现数据的远距离传输，从而为野外监测提供了可能；实现全自动化，简洁且方便；提高了测量精度。
【IPC分类】G01W1-14
【公开号】CN204613432
【申请号】CN201520349077
【发明人】行鸿彦, 何乃龙, 沙奕卓
【申请人】南京信息工程大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月26日