光电计量式雨量计的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于雨量计量装置技术领域，具体涉及一种光电计量式雨量计。
【背景技术】
[0002] 雨量计是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。目前 市场上常见的雨量计有虹吸式、翻斗式、称重式三种。虹吸式雨量计是我国目前使用最普 遍的雨量自记仪器，其主要利用虹吸原理对雨量进行连续测量。在长期使用过程中我们发 现，虹吸式雨量计的测量误差较大，其主要原因在于，当仪器发生虹吸时，虹吸历时内的降 雨，并没有得到计量，而是随着虹吸一起排出仪器。所以当外界降雨强度大时，其测量误差 就会加大，因此，虹吸式雨量计现已被国家列为淘汰产品。翻斗式雨量计的工作原理较为简 单，通过设置呈机械双稳态性质的翻斗，当降水到一定量时，翻斗平衡破坏，发生翻转，最终 落入计量斗中。由于翻斗是机械运动方式，在翻转过程中雨水容易溅出损失一定的雨量，另 外，雨强过大时，会发生翻斗来不及翻转的情况，这就造成了误差的进一步扩大，因此，翻斗 式雨量计的精度也很难满足雨量计量高精度需求。目前我国的称重式雨量计精度不能满足 技术需求，而进口产品价格高昂，很难普及，因此目前急需设计一种精度较高且价格适中的 雨量计量装置。
【发明内容】
[0003] 为解决上述问题，本发明公开了一种光电计量式式雨量计，通过多个等压等量且 能够依次溢流的漏斗对雨水进行排泄，通过排泄雨水的漏斗数量和各漏斗排泄的时间即可 计量雨强和雨量大小。
[0004] 为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0005] -种光电计量式雨量计，包括集合仓、设置在集合仓上方的雨量斗、处理器、电源， 所述集合仓内设有若干漏斗仓，各漏斗仓下方设有仓门，仓门连接有驱动机构，各漏斗仓均 连通一浮子腔，所述浮子腔内设有浮子，浮子腔上方设有开关，所述浮子用于触发开关，所 述开关用于控制与当前浮子腔连通的漏斗仓仓门的驱动机构工作，所述处理器与开关和/ 或漏斗仓仓门驱动部件相连，所述漏斗仓依次通过溢流口连通，所述电源为电子元件供电。
[0006] 进一步的，还包括与处理器相连的无线信号传输装置。
[0007] 进一步的，还包括电热元件，所述电热元件用于对漏斗仓进行加热。
[0008] 进一步的，还包括温控元件，所述温控元件与电热元件相连。
[0009] 进一步的，还包括雨量桶和称重衡器，所述雨量桶设置在集合仓下方，所述称重衡 器设置在雨量桶下方。
[0010] 进一步的，除最后一个漏斗仓外，其余漏斗仓侧壁上均设有溢流口。
[0011] 进一步的，各溢流口高度相等。
[0012] 进一步的，除第一个漏斗仓外，其余漏斗仓侧壁上均设有与相邻漏斗仓溢流口相 通的进水口。
[0013] 进一步的，所述开关位于浮子行进路线上。
[0014] 进一步的，所述开关为光电开关或磁性开关或接近开关。
[0015] 与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
[0016] 本发明提供了一种全新的雨量计结构，能够实时监控降水雨量和降雨强度，并可 在线真实记录任何雨情，便于向大众实时发布真实的雨量雨强报告。在计量过程中，与现有 虹吸式和翻斗式雨量计相比较误差更小，尤其是在雨强较大时，通过巧妙的溢流设计，避免 雨水的损失，从而避免误差的进一步扩大，相较已有产品明显具有优越性。
【附图说明】
[0017] 图1为本发明提供的光电计量式雨量计结构示意图；
[0018] 图2为图1的A-A向剖视图，即漏斗仓与浮子仓结构示意图；
[0019] 图3为漏斗仓仓门部分示意图；
[0020] 图4为雨量计中电子元件连接示意图。
[0021] 附图标记列表：
[0022] 1-标准雨量计，2-溢流口，3-集合仓，4-电热元件，5-温控元件，6-雨量桶，7-称 重衡器，8-开关，9-浮子，10-浮子腔，11-仓门，12-漏斗仓，13-进水口，14-驱动机构。
【具体实施方式】
[0023] 以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体 实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0024] 请参阅图1、图2、图3、图4所示的光电计量式雨量计结构示意图，其中雨量计主体 包括设置在顶部的Φ200标准雨量计1和设置在标准雨量计1下方的集合仓3。需要说明 集合仓3内设有4个漏斗仓12,图1中从左至右分别为第一漏斗仓、第二漏斗仓、第三漏斗 仓、第四漏斗仓，其中，第一漏斗仓设置在标准雨量计1下方。这些漏斗仓12形状、尺寸相 同，具有相同的容量，底部具有的漏斗口大小彼此一致，因此每个漏斗仓12的单位时间排 泄流量也完全相同。漏斗仓12优选位于同一平面上。
[0025] 每个漏斗设计为等压、等流量，每个漏斗的压力为：
[0026] P V P
[0027] 式中，V--漏斗体积，p--水的密度，漏斗底部出口为圆形刀口状，底部出口的 半径为R，则漏斗流量为：
[0028] Q °c Ji R2
[0029] 每个漏斗仓12均连通一个浮子腔10,漏斗仓12内与浮子腔10内水面等高，浮子 腔10中设有一浮子9,每个浮子腔10上方还设有开关8,浮子9上升到一定高度时即可触 发该开关8,开关8控制开关8优选采用光电开关8、磁性开关8或接近开关8,无需与浮子 9直接接触即可触发。各漏斗仓12下均设有仓门11，仓门11连接有能够使仓门11开闭的 驱动机构14,浮子9触发的开关8可控制该驱动机构14,从而控制与该浮子腔10相连通的 漏斗仓12仓门11打开或关闭：当浮子9随浮子腔10内水面上升至浮子9顶部到达开关8 位置时，仓门11开启，漏斗仓12排泄雨水，当浮子9下降随浮子腔10内水面上升至浮子9 顶部低于开关8位置时，仓门11关闭，漏斗仓12停止排水。处理器能够记录各漏斗仓12排 水时间，具体的说，处理器可与开关8相连，记录各个开关8的开闭时间；也可以与驱动机构 14相连，得到驱动机构14打开和关闭的时间，以上两种方式均可以得到每个漏斗仓12仓门 11打开的时间（以第二种方式得到的时间更为精确），再根据漏斗仓12单位时间排出的雨 量进行计算，即可得到每个漏斗仓12总共排出的雨量。漏斗仓12 口大小优选与标准雨量 计的排水口大小一致。处理器通过电源供电，由于雨量计通常设置在野外，因此可采用蓄电 池或太阳能光伏电源供电。当电源为蓄电池时，仓门驱动机构14设计为永磁材料驱动机构 以减少能耗；当电源采用光伏电源时，则用马达驱动开启仓门11结构较为简单。处理器可 连接有无线信号传输装置，并可外接天线，这样能够实时将雨量计在线工作状态一一正在 排水的漏斗仓12数量以及各个漏斗仓12排水时间传输至气象监测站。
[0030] 4个漏斗仓12依次排开，相邻两漏斗仓12通过溢流口 2彼此连通，具体的说，第一 漏斗仓12位于标准雨量计1下方，用于承接从标准雨量计1中排出的雨水，除最后一个漏 斗仓一一即第四漏斗仓之外，第一~第三漏斗仓侧壁上都具有