专利名称：0.1mm和0.5mm感量组合式多翻斗雨量传感器的制作方法
技术领域：
本发明属于气象观测装置，特别涉及一种0. Imm和0. 5mm感量组合式多翻斗雨量 传感器。
背景技术：
目前已有双翻斗雨量传感器存在有“大雨翻不赢，小雨又不翻”的弊病。影响对雨 量测量的准确性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种0. Imm和0. 5mm感量组合式多翻斗雨量 传感器。本发明的技术方案是一种0. Imm和0. 5mm感量组合式多翻斗雨量传感器，其特征在于一个筒状的承雨 器，筒状的承雨器底部有基座，在承雨器内的基座上由下至上依次装有下层集水器、下层大 翻斗、中层集水器、中层小翻斗、上层集水器、上层小翻斗、漏斗，每个集水器装在立板上，在 漏斗上方有防堵装置。所述的防堵装置有伞状的防堵罩，防堵罩下方中间有柱状过滤网，过滤网下方有 大漏斗，大漏斗下方漏孔正对漏斗中心。所述的下层大翻斗、中层小翻斗和上层小翻斗的翻斗有矩形盒状的翻斗，在翻斗 的矩形盒的中间下方有翻斗轴，矩形盒的中间一侧的上方装有磁钢，磁钢与相应立板上的
干簧管配合。根据权利要求1所述的0. Imm和0. 5mm感量组合式多翻斗雨量传感器的测量方 法雨水由承雨器汇集，通过漏斗进入上层小翻斗，上层小翻斗不计量；经过上层小翻斗左 右摆动使不同雨强的雨水转换为相对均勻的雨水，然后雨水通过上层集水器进入中层小翻 斗计量，中层小翻斗在雨强0-4mm/min范围，翻动一次为0. Imm降雨量，随之雨水进入中层 集水器引入大漏斗排出雨水，大翻斗不计量；当雨水通过漏斗和上层小翻斗进入中层小翻 斗时，在雨强4-8mm/min范围，中层小翻斗不计量，随之雨水进入下层大翻斗计量，大翻斗 翻动一次为0. 5mm降雨量，随后雨水进入下层集水器排出；在中层小翻斗和下层大翻斗中心位置一侧装的磁钢，和磁钢对面的干簧管，当磁 钢扫过干簧管接点吸合导通，该仪器能够分别输出两个脉冲信号，一个是0. Imm感量脉冲 输出信号，中层小翻斗输出信号，一个是0. 5mm感量脉冲输出信号下层大翻斗输出信号，通 过电缆直接与数据采集系统连接和自动化处理。本发明效果是0. Imm和0.5mm感量多翻斗式雨量传感器结构合理、新颖、国内首创，技术指标超 越国标《GB/T11832-2002翻斗式雨量计》的规定，克服了以往双翻斗式雨量传感器的“大雨 翻不赢，小雨又不翻”的弊病。能适用于雨强变化大，经常有持续性暴雨地区的降雨量测量，填补国内强雨测量的雨量传感器空白。结构简约，0. Imm和0. 5mm感量组合式多翻斗雨量传感器采用翻斗式雨量计技术， 其分辨率为0. Imm和0. 5mm感量组合式翻斗，其输出为0. Imm感量开关信号和0. 5mm感量 开关信号，适用于测量持续性强降雨，可以与自动气象站、自动水文站配套使用，也可以配 备计数器成为自动雨量计独立设备使用。
图1是0. Imm和0. 5mm感量组合式多翻斗雨量传感器整体结构2. 1是0. Imm和0. 5mm感量组合式多翻斗雨量传感器的小翻斗主视2. 2是0. Imm和0. 5mm感量组合式多翻斗雨量传感器的小翻斗侧视2. 3是0. Imm和0. 5mm感量组合式多翻斗雨量传感器的小翻斗俯视3. 1是0. Imm和0. 5mm感量组合式多翻斗雨量传感器的中翻斗主视3. 2是0. Imm和0. 5mm感量组合式多翻斗雨量传感器的中翻斗侧视3. 3是0. Imm和0. 5mm感量组合式多翻斗雨量传感器的中翻斗俯视4. 1是0. Imm和0. 5mm感量组合式多翻斗雨量传感器的大翻斗主视4. 2是0. Imm和0. 5mm感量组合式多翻斗雨量传感器的大翻斗侧视4. 3是0. Imm和0. 5mm感量组合式多翻斗雨量传感器的大翻斗俯视5是0. Imm和0. 5mm感量组合式多翻斗雨量传感器的防堵装置图
具体实施例方式如图所示的一种0. Imm和0. 5mm感量组合式多翻斗雨量传感器，其特征在于一个 筒状的承雨器5，筒状的承雨器底部有基座1，在承雨器内的基座上由下至上依次装有下层 集水器11、下层大翻斗10、中层集水器9、中层小翻斗8、上层集水器2、上层小翻斗3、漏斗 4，每个集水器安装于立板7，在漏斗上方有防堵装置6。如图5所示的防堵装置有伞状的防堵罩6. 1，防堵罩下方中间有柱状过滤网6. 2， 过滤网下方有大漏斗，大漏斗下方漏孔正对漏斗中心。所述的下层大翻斗、中层小翻斗和上层小翻斗的翻斗有矩形盒状的翻斗，在翻斗 的矩形盒的中间下方有翻斗轴，矩形盒的中间一侧的上方装有磁钢，磁钢与相应立板上的
干簧管配合。如图2. 1,2. 2,2. 3所示上层小翻斗的矩形盒的中间下方有翻斗轴3. 2，矩形盒的 中间一侧的上方装有磁钢3. 1。如图3. 1,3. 2、3. 3所示中层小翻斗8中间下方有翻斗轴8. 3，矩形盒的中间一侧的 上方装有磁钢8. 2。如图4. 1,4. 2、4. 3所示下层大翻斗10. 1中间下方有翻斗轴10. 3，矩形盒的中间一 侧的上方装有磁钢10.2。过滤网6. 1本0. Imm和0. 5mm感量组合式多翻斗雨量传感器采用翻斗式雨量计技术，设计采 用分辨率为0. Imm和0. 5mm感量组合式翻斗，其输出为0. Imm感量开关信号和0. 5mm感量 开关信号，适用于测量持续性强降雨，可以与自动气象站、自动水文站配套使用，也可以配备计数器成为自动雨量计独立设备使用。技术性能承雨 口 直径φ 200mm分辨率0. Imm 禾Π 0. 5mm测量范围分辨率0. Imm雨强0-4mm/min雨量大于0. Imm分辨率0. 5mm 雨强4-8mm/min雨量大于0. 5mm测量允许误差士0. 4mm (彡IOmm)士4% ( > IOmm)环境温度0-60°C结构原理0. Imm和0. 5mm感量组合式多翻斗雨量传感器由承雨器、漏斗、上层小翻斗、上层 集水器、中层小翻斗、中层集水器、下层大翻斗、下层集水器、立板、基座、防堵装置、电器等 部分组成，其结构原理如图1所示。承雨器部分它包括承雨口、承雨筒等零件，通过一个承雨面积为3Hcm2的承雨 口接收雨水。上层小翻斗部分小翻斗由翻斗勺、翻斗轴两个零件组成(如图2所示)。翻斗勺 与翻斗轴连接固定为一体。翻斗勺分隔为左右两个斗室，在工作过程中，两个斗室以翻斗轴 为中心轮流摆动，使不同雨强的雨水经过小翻斗的摆动，转换为雨强比较均勻的雨水，小翻 斗不计量。上层集水器上层集水器配有轴承螺钉、宝石板、宝石眼等零件支撑小翻斗，雨水 通过上层小翻斗流入上层集水器里，克服不同雨强的雨量对中层小翻斗的冲击力，排气管 能够引导雨水进入中层小翻斗。中层小翻斗中层小翻斗由翻斗勺、翻斗轴、磁钢三个零件组成，翻斗勺与翻斗轴 连接固定为一体。小翻斗设计成对称斜坡形容器。(如图3所示)在工作过程中，两个斗室 轮流摆动计量降雨量，翻斗的每次翻转动作通过磁钢和干簧管(此件在主板上)输出一个 脉冲信号(1脉冲=0. Imm降雨量)传输到采集系统里，即可得到相应的降雨量数据。中层集水器中层集水器配有轴承螺钉、宝石板、宝石眼等零件支撑小翻斗，雨水 通过中层小翻斗流入中层集水器里，随之引导雨水经过排气管进入大翻斗。下层大翻斗部分大翻斗由翻斗勺、翻斗轴、磁钢三个零件组成(如图4所示)，翻 斗勺与翻斗轴连接固定为一体，翻斗勺分隔为左右两个迷宫形斗室成为机械式双稳态称重 机构。在工作过程中，两个斗室轮流摆动计量降雨量，翻斗的每次翻转动作通过磁钢和干簧 管(此件在主板上)输出一个脉冲信号(1脉冲=0. 5mm降雨量)传输到采集系统里，即可 得到相应的降雨量数据。下层集水器部件下层集水器配有轴承、螺钉、宝石板、宝石眼等零件支撑大翻斗， 并且固定在基座板上，雨水通过大翻斗流入下层集水器里引导雨水从出水孔处排出。防堵罩装置在承雨筒的出水口处安装一个防堵装置，由防堵罩和过滤网两个零 件组成(如图5所示)，避免了在野外条件下沙尘、昆虫、草叶等异物进入仪器内部堵住流水孔，干扰仪器的测量，安装容易，清理方便。立板部分包括立板、干簧管支架、干簧管等零件，主要是支撑上层集水器、中层集 水器、下层集水器、干簧管支架。干簧管支架起到了固定干簧管作用。结构简单，可靠性高。工作过程雨水由承雨器汇集，通过漏斗进入上层小翻斗，上层小翻斗不计量。经过上层小翻 斗左右摆动使不同雨强的雨水转换为相对均勻的雨水，然后雨水通过上层集水器进入中层 小翻斗计量，中层小翻斗在雨强0-4mm/min范围，翻动一次为0. Imm降雨量，随之雨水进入 中层集水器引入大漏斗排出雨水，大翻斗不计量。当雨水通过漏斗和上层小翻斗进入中层 小翻斗时，在雨强4-8mm/min范围，中层小翻斗不计量，随之雨水进入下层大翻斗计量，大 翻斗翻动一次为0. 5mm降雨量，随后雨水进入下层集水器排出。在中层小翻斗和下层大翻斗中心位置一侧装有磁钢，磁钢对面有干簧管，磁钢扫 过干簧管接点吸合导通，该仪器能够分别输出两个脉冲信号，一个是0. Imm感量脉冲输出 信号(中层小翻斗输出信号)，一个是0. 5mm感量脉冲输出信号(下层大翻斗输出信号)， 通过电缆直接与数据采集系统连接和自动化处理。本0. Imm和0. 5mm感量组合式多翻斗雨量传感器是在0. 5mm感量双翻斗雨量传感 器(已申请专利)基础上派生出的一种双输出信号的新型雨量传感器。据了解国内外没有 发现相似组合式双输出信号的雨量传感器。0. Imm和0. 5mm感量组合式多翻斗雨量传感器，增加如下特点性能1)该仪器核心部件采用3个翻斗，3个集水器，通过串联式导水方法，使每个翻斗 与相应配套的集水器组成全封闭一体化结构，每个集水器与立板采用悬臂连接固定，另外 在上层集水器增加两个溢流孔。2)中层小翻斗配有磁钢，翻斗的每次翻转经过磁钢和干簧管(此件装在立板上) 输出一个开关信号。中层小翻斗在雨强0-4mm/min范围内，翻动一次为0. Imm降雨量。3)下层大翻斗配有磁钢，翻斗的每次翻转通过磁钢和干簧管(此件装在立板上)， 输出一个开关信号，在雨强4-8mm/min范围翻动一次为0. 5mm降雨量。4)小翻斗0. Imm感量，大翻斗0. 5mm感量，也可以同时翻转计量，完全克服过去翻 斗雨量计“大雨翻不赢，小雨又不翻”的弊病。
权利要求
1.一种0. Imm和0. 5mm感量组合式多翻斗雨量传感器，其特征在于一个筒状的承雨 器，筒状的承雨器底部有基座，在承雨器内的基座上由下至上依次装有下层集水器、下层大 翻斗、中层集水器、中层小翻斗、上层集水器、上层小翻斗、漏斗，每个集水器装在立板上，在 漏斗上方有防堵装置。
2.根据权利要求1所述的0.Imm和0. 5mm感量组合式多翻斗雨量传感器，其特征在于 所述的防堵装置有伞状的防堵罩，防堵罩下方中间有柱状过滤网，过滤网下方有大漏斗，大 漏斗下方漏孔正对漏斗中心。
3.根据权利要求1所述的0.Imm和0. 5mm感量组合式多翻斗雨量传感器，其特征在于 所述的下层大翻斗、中层小翻斗和上层小翻斗的翻斗有矩形盒状的翻斗，在翻斗的矩形盒 的中间下方有翻斗轴，矩形盒的中间一侧的上方装有磁钢，磁钢与相应立板上的干簧管配I=I ο
4.根据权利要求1所述的0.Imm和0. 5mm感量组合式多翻斗雨量传感器的测量方法 雨水由承雨器汇集，通过漏斗进入上层小翻斗，上层小翻斗不计量；经过上层小翻斗左右摆 动使不同雨强的雨水转换为相对均勻的雨水，然后雨水通过上层集水器进入中层小翻斗计 量，中层小翻斗在雨强0-4mm/min范围，翻动一次为0. Imm降雨量，随之雨水进入中层集水 器引入大翻斗排出雨水，大翻斗不计量；当雨水通过漏斗和上层小翻斗进入中层小翻斗时， 在雨强4-8mm/min范围，中层小翻斗不计量，随之雨水进入下层大翻斗计量，大翻斗翻动一 次为0. 5mm降雨量，随后雨水进入下层集水器排出。在中层小翻斗和下层大翻斗中心位置一侧装的磁钢，磁钢对面有干簧管，在磁钢扫过 干簧管接点吸合导通，该仪器能够分别输出两个脉冲信号，一个是0. Imm感量脉冲输出信 号，中层小翻斗输出信号，一个是0. 5mm感量脉冲输出信号下层大翻斗输出信号，通过电缆 直接与数据采集系统连接和自动化处理。
全文摘要
一种0.1mm和0.5mm感量组合式多翻斗雨量传感器，一个筒状的承雨器，筒状的承雨器底部有基座，在承雨器内的基座上由下至上依次装有下层集水器、下层大翻斗、中层集水器、中层小翻斗、上层集水器、上层小翻斗、立板、漏斗，在漏斗上方有防堵装置。0.1mm和0.5mm感量多翻斗式雨量传感器结构合理、新颖、国内首创，技术指标超越国标《GB/T11832-2002翻斗式雨量计》的规定，克服了以往双翻斗式雨量传感器的“大雨翻不赢，小雨又不翻”的弊病。能适用于雨强变化大，经常有持续性暴雨地区的降雨量测量，填补国内强雨测量的雨量传感器空白。
文档编号G01W1/14GK102116879SQ201110040769
公开日2011年7月6日 申请日期2011年2月18日 优先权日2011年2月18日
发明者吴权林, 穆祥杰, 郑晓林 申请人:天津华云天仪特种气象探测技术有限公司