降雨发生装置旋转工作平台的制作方法

本实用新型属于气象仪器计量技术领域，涉及旋转式工作平台装置，具体为一种降雨发生装置旋转工作平台。

背景技术：

自然降雨测量的准确性对气象、水文、环境等多个领域起着至关重要的作用，欧美一些国家已经研制出一系列新型测量降雨的仪器，其中较为有名的是德国OTT公司生产的Parsivel雨滴谱仪。由于这些降雨测量仪器主要用来测量自然降雨，为了给这些降雨测量仪器提供更全面、通用的计量保障服务，世界上一些国家已经开始对自然降雨发生装置进行研制，其中澳大利亚昆士兰科技大学Egodawatta团队研制的人工模拟自然降雨发生装置较为出众。

目前市场上绝大部分是人工模拟降雨发生装置，这与人工模拟自然降雨发生装置截然不同。前者大多数情况下用于农业灌溉，雨量场的各项物理参数与自然降雨的物理参数存在很大差异，并且对其产生雨量场的物理参数无法精确控制。后者产生的雨量场则是根据自然降雨的各项物理参数，如雨滴粒径范围，雨滴末速度，雨滴谱，雨滴空间均匀性等物理参数，并能对各个物理量进行较为准确地控制。由于目前国际上没有关于新型测量降雨仪器的标准，为了保证测量降雨仪器的准确性，人们开始把人工模拟自然降雨发生装置产生的雨量场当作标准来检定新型测量降雨的仪器。但目前人工模拟自然降雨发生装置产生雨量场的均匀度系数CU只有80％～85％，与自然降雨均匀度系数98％相差较大，这主要与喷头的特性有关。后来有人改用旋转式喷头能提高雨量场的空间均匀度系数，但是对喷头的转速，喷口压力的控制，喷口水滴的初速度以及水滴分布都难以精准控制，无形中增大了计量的工作难度。

用于搭载多种降雨测量仪器的旋转工作平台在不干扰喷头正常工作的情况下，通过带动新型测量降雨仪器的转动来相对地提高降雨场的空间均匀性，使得仪器测得的降雨空间均匀度系数能达到95％～97％左右。同时该仪器采用了组合设计理念，各部分均采用分体式结构，体积小，重量轻，可进行现场组装，有利于实现机动伴随检定保障。且该装置占地空间小，制作和维护成本低，可配合大多数人工模拟自然降雨发生装置进行检定，有效降低了检定成本的同时还提高了检定的准确度。

技术实现要素：

解决的技术问题：为了克服现有技术的缺陷，提高人工模拟自然降雨发生装置产生雨量场的空间均匀性，解决测量降雨仪器在转动时绕线和信号传输的问题，且能够保证工作平台转速的精确可控性，确保实验的准确性，本实用新型提供了一种降雨发生装置旋转工作平台。

技术方案：降雨发生装置旋转工作平台，包括设于底座上的旋转支撑系统，运动控制器，过孔滑环和接线盒；所述旋转支撑系统包括上承载板、下承载板、旋转臂、电控转机，其中旋转臂由上、下承载板夹持，电控转机设于下承载板上且与底座相连；所述运动控制器与电控转机相连；所述接线盒输入端连接降雨测量仪器的信号输出端；过孔滑环上端连接接线盒的输出端，下端连接数据接收终端。

优选的，所述旋转臂相邻之间呈90°，臂上设有“凹”形槽，臂内设有引线孔；所述引线孔的口径分为大、中、小；在使用过程中，依据电缆尺寸及电缆条数确定使用不同的引线孔；此外，引线孔可以用来供接线盒输出端电缆通过，并连接至过孔滑环上端。

优选的，所述旋转臂上设有仪器承载平台，与旋转臂螺栓连接。

优选的，所述电控转机由蜗轮蜗杆机构驱动，步进电机的单步角度为1.8°，传动比为180:1，角度范围为360°，空转时的转速为25°/sec，重复定位精度为0.002°，绝对定位精度为0.005°，转速和转角均可通过PC端编写程序并烧录至转台控制器。

优选的，所述过孔滑环内设有导线孔。优选设置4个导线孔，含10路2A信号，6路10A信号，共16路信号，供每个方向的仪器接4根信号线，其能承受的最高转速为600rpm。

优选的，所述过孔滑环为MT012系列。

优选的，所述运动控制器为LY-USB03ZL型。运动控制器可通过PC端编写程序经USB连接烧录至转台控制器。

有益效果：(1)能有效地提高降雨测量仪器测得降雨场的空间均匀性；(2)将旋转支撑系统，过孔滑环和运动控制器合理组装，结构简单，携带方便，即装即用，且有利于实现机动伴随检定保障；(3)有效改善测量降雨仪器在转动时绕线和信号传输的问题，且能够保证工作平台转速的精确可控性，确保实验的准确性；(4)工作平台占地空间小，制作和维护成本低，可配合人工模拟自然降雨发生装置进行检定。

附图说明

图1为降雨发生装置旋转工作平台结构示意图；

图2为降雨发生装置旋转工作平台平面示意图；

图3为旋转臂结构示意图；

图4为电控转机结构示意图；

图5为过孔滑环结构示意图；

图6为仪器承载台结构示意图；

其中，1为底座，2为电控转机，3为下承载板，4为运动控制器，5为过孔滑环，6为上承载板，7为仪器承载台，8为接线盒，9为旋转臂，10为“凹”型槽，11为引线孔，12为导线孔。

具体实施方式

以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

实施例1

如图1和图2所示，降雨发生装置旋转工作平台，包括设于底座1上的旋转支撑系统，运动控制器4，过孔滑环5和接线盒8；所述旋转支撑系统包括上承载板6、下承载板3、旋转臂9、电控转机2，其中旋转臂9由上、下承载板夹持，电控转机2设于下承载板3上且与底座1相连；所述运动控制器4与电控转机2相连；所述接线盒8输入端连接降雨测量仪器的信号输出端；过孔滑环5上端连接接线盒8的输出端，下端连接数据接收终端。

如图3所示，所述旋转臂9相邻之间呈90°，臂上设有“凹”形槽10，臂内设有引线孔11；在使用过程中，依据电缆尺寸及电缆条数确定使用不同的引线孔11；此外，引线孔11可以用来供接线盒8输出端电缆通过，并连接至过孔滑环5上端。

所述旋转臂9上设有仪器承载平台7，与旋转臂9螺栓连接。

所述电控转机2由蜗轮蜗杆机构驱动，步进电机的单步角度为1.8°，传动比为180:1，角度范围为360°，空转时的转速为25°/sec，重复定位精度为0.002°，绝对定位精度为0.005°，转速和转角均可通过PC端编写程序并烧录至转台控制器。

所述过孔滑环5内设有导线孔12，设置4个导线孔，含10路2A信号，6路10A信号，共16路信号，供每个方向的仪器接4根信号线，其能承受的最高转速为600rpm。

所述过孔滑环为MT012系列。

所述运动控制器为LY-USB03ZL型，运动控制器可通过PC端编写程序经USB连接烧录至转台控制器。

降雨发生装置旋转工作平台使用前的组装过程如下：

第1步、固定仪器承载台7和接线盒8在旋转臂9上，并在仪器承载台7上放置相应的仪器，仪器信号输出端与接线盒8的输入端相连；

第2步、将下承载板3固定在转台上，转台中间的过孔滑环5安装于下承载板3中间处；

第3步、将旋转臂9固定在下承载板3上，之后引电缆，一端与接线盒8的输出端相连，另一端经过旋转臂9中的引线孔11接至中间的过孔滑环5；

第4步、待四根旋转臂9上的电缆都接至过孔滑环5后，可以固定上承载板6，组装完成。