降雨倾角测量装置的制作方法

本发明实施例涉及降雨径流模拟技术领域，尤其涉及一种降雨倾角测量装置。

背景技术：

降雨倾角是由雨滴在降落过程中受到风的影响而具有水平向速度造成的。降雨倾角对承受面接收的雨量、雨滴与降雨承受面动力作用特性、城市流域降雨-径流关系有显著影响，是研究降雨对土壤侵蚀、建筑物侧壁水热破坏、城市降雨-径流关系的重要影响因素。

由于一场降雨中风速并不是恒定的，雨滴的倾斜角会是复杂多变的，而且雨滴在与固体界面接触后会发生变形、变向、碎裂、溅射等过程。因此，直接测量风雨过程中的降雨倾角存在较大的难度。

因此，亟需设计一种降雨倾角测量装置以测量降雨倾角。

技术实现要素：

本发明实施例解决的技术问题是提供一种降雨倾角测量装置，以确定某一时刻的降雨倾角。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种降雨倾角测量装置，包括：

雨水接收装置，开设有至少2个雨水接收口，各所述雨水接收口的面积相等，各所述雨水接收口所在的平面与竖直面的夹角范围为-90°至90°，且各所述雨水接收口所在的平面与竖直面的夹角均不相等；

雨水测量装置，开设有雨水容纳腔，所述雨水容纳腔的数量与所述雨水接收口的数量相等，各所述雨水容纳腔分别与与其对应的所述雨水接收口相连通，以便通过所述雨水接收口收集的雨水流入与其对应的雨水容纳腔。

可选地，所述降雨倾角测量装置还包括：

角度测量装置，包括刻度板，所述刻度板上设置有角度标尺，所述角度标尺的范围为-90°至90°；

所述雨水接收装置固定于所述角度测量装置上，且各所述雨水接收口分别垂直于所述角度标尺。

可选地，所述降雨倾角测量装置还包括：

连接部，设置于所述雨水接收装置和雨水测量装置之间，所述连接部包括贯通的连接部第一端和连接部第二端，所述连接部第一端与所述雨水接收装置相连接，所述连接部第二端与所述雨水测量装置相连接。

可选地，所述连接部为柔性连接部。

可选地，所述雨水测量装置包括量筒，所述量筒的数量与所述雨水容纳腔的数量相等，各所述雨水容纳腔分别开设于各所述量筒。

可选地，所述雨水接收装置包括玻璃管，所述玻璃管的数量与所述雨水接收口的数量相等，各所述雨水接收口分别开设于各玻璃管的第一端，所述玻璃管的第二端开设有连通孔，各所述连通孔分别与与其对应的所述雨水容纳腔连通。

可选地，所述降雨倾角测量装置还包括：

固定装置，所述角度测量装置的刻度板固定于所述固定装置的上方，所述雨水测量装置固定于所述固定装置，且位于所述角度测量装置的下方。

可选地，所述固定装置包括：

底板；

支架，固定于所述底板上；

顶板，固定于所述支架上，且平行于所述底板，所述角度测量装置固定于所述顶板上；

隔板，固定于所述支架上，所述隔板上开设有置物孔，所述雨水测量装置固定于所述置物孔内。

可选地，所述降雨倾角测量装置还包括挡雨板，固定于所述顶板下表面，且止挡于所述固定装置的四周，所述挡雨板的最低端低于所述测量装置的开口端。

可选地，所述降雨倾角测量装置还包括：

传感器，设置于各所述雨水容纳腔的下方，以检测对应的所述雨水容纳腔内的雨水量。

可选地，所述传感器为压力传感器，适于检测所述雨水测量装置的各所述雨水容纳腔内的水位变化量，各所述雨水容纳腔的形状相同。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

本发明实施例所提供的降雨倾角测量装置，包括：雨水接收装置，开设有至少2个雨水接收口，各所述雨水接收口的面积相等，各所述雨水接收口所在的平面与竖直面的夹角范围均为-90°至90°，且各所述雨水接收口所在的平面与竖直面的夹角均不相等；雨水测量装置，开设有雨水容纳腔，所述雨水容纳腔的数量与所述雨水接收口的数量相等，各所述雨水容纳腔分别与与其对应的所述雨水接收口相连通，以便通过所述雨水接收口收集的雨水流入与其对应的雨水容纳腔。本发明实施例所提供的降雨倾角测量装置，其雨水接收装置开设有面积相等的雨水接收口，且雨水接收口所在的平面的方向不同，从而可以接收不同方向的降雨，同时与雨水接收口相连通的雨水容纳腔可以收集流入其中的雨水量，当进行降雨倾角测量时，将其放置于测量位置，利用雨水接收口接收降雨，然后获取雨水量最多的雨水容纳腔所对应的雨水接收口，根据雨水接收口所在的平面的角度，确定降雨的角度。本发明实施例所提供的降雨倾角测量装置，通过测量比较不同开口朝向的雨水接收口特定时间段内收集的雨水量大小来确定该时刻的降雨倾角，原理明确，操作简单，可应用于风场不稳定情况下风雨过程中降雨倾角的测量，无需复杂计算即可方便快捷的获取降雨倾角数据。

可选方案中，所述降雨倾角测量装置，还包括：传感器，设置于各所述雨水容纳腔的下方，以检测对应的所述雨水容纳腔内的雨水量。因降雨中风速并不是恒定的，雨滴的倾斜角会是复杂多变，传感器的设置，不但能够实时测量某一微分时段内各所述雨水容纳腔内的雨水量，而且能够检测出各微分时段内降雨倾角的变化，提高了数据的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例所提供的一种降雨倾角测量装置的示意图；

图2是图1中虚框b的局部放大示意图；

图3是本发明实施例所提供的一种降雨倾角测量装置沿图1中a-a方向的示意图；

图4是是本发明实施例所提供的一种降雨倾角测量装置的局部示意图。

其中：10-雨水接收装置；100-雨水接收口；101-固定件；20-雨水测量装置；200-雨水容纳腔；30-传感器；40-角度测量装置；50-连接部；60-固定装置；61-底板；62-支架；63-顶板；64-隔板；65-挡雨板；70-竖直面；80-垂直于雨水接收口的平面。

具体实施方式

由背景技术可知，测量风雨过程中的降雨倾角存在较大的难度。

为了确定某一时刻的降雨倾角，本发明实施例提供了一种降雨倾角测量装置，雨水接收装置开设有面积相等的雨水接收口，且雨水接收口所在的平面的方向不同，从而可以接收不同方向的降雨，同时与雨水接收口相连通的雨水容纳腔可以收集流入其中的雨水量，当进行降雨倾角测量时，将其放置于测量位置，利用雨水接收口接收降雨，然后获取雨水量最多的雨水容纳腔所对应的雨水接收口，根据雨水接收口所在的平面的角度，确定降雨的角度。本发明实施例所提供的降雨倾角测量装置，通过测量比较不同开口朝向的雨水接收口特定时间段内收集的雨水量大小来确定该时刻的降雨倾角，原理明确，操作简单，可应用于风场不稳定情况下风雨过程中降雨倾角的测量，无需复杂计算即可方便快捷的获取降雨倾角数据。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本说明书所涉及到的指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位，以特定的方位构造，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

请参考图1-图4，图1是本发明实施例所提供的一种降雨倾角测量装置的示意图；图2是图1中虚框b的局部放大示意图；图3是本发明实施例所提供的一种降雨倾角测量装置沿图1中a-a方向的示意图；图4是是本发明实施例所提供的一种降雨倾角测量装置的局部示意图。

如图中所示，本发明实施例所提供的降雨倾角测量装置，包括：

雨水接收装置10，开设有至少2个雨水接收口100，各所述雨水接收口100的面积相等，各所述雨水接收口100所在的平面与竖直面70的夹角范围均为-90°至90°，且各所述雨水接收口100所在的平面与竖直面70的夹角均不相等；

雨水测量装置20，开设有雨水容纳腔200，所述雨水容纳腔200的数量与所述雨水接收口100的数量相等，各所述雨水容纳腔200分别与与其对应的所述雨水接收口100相连通，以便通过所述雨水接收口100收集的雨水流入与其对应的雨水容纳腔200。

可以理解的是，雨水接收装置10开设有至少2个雨水接收口100，指的是雨水接收口100的数量为2个或者多个，比如，10个，15个等等，雨水接收口100的数量具体可根据实际情况需要进行设计。

具体的，为使测量结果更加准确，雨水接收口100的数量可以为至少15个，即多个所述雨水接收口100分别为第一雨水接收口，第二雨水接收口，第三雨水接收口，…，第m雨水接收口，m≥15；

各所述雨水容纳腔200分别与与其对应的所述雨水接收口100相连通，也即多个所述雨水容纳腔200分别为第一雨水容纳腔，第二雨水容纳腔，第三雨水容纳腔，…，第q雨水容纳腔，q＝m，所述第一雨水容纳腔与所述第一雨水接收口相连通，所述第二雨水容纳腔与所述第二雨水接收口相连通，所述第三雨水容纳腔与所述第三雨水接收口相连通，…，所述第q雨水容纳腔与所述第m雨水接收口相连通。

本文所述的所述雨水容纳腔的数量与所述雨水接收口的数量相等是指，用于测量使用的所述雨水容纳腔与所述雨水接收口的数量相等，比如仅是多开设了1个甚至多个雨水容纳腔或者仅是多设置了1个甚至几个雨水接收口，也在本发明的保护范围之内。

各雨水接收口100的开口形状可以相同或者不相同，但必须保证各雨水接收口100的面积相等，以保证测量数据的准确性。

各所述雨水接收口100所在的平面与竖直面70的夹角以β表示，本发明实施例中，图2中右半部分的夹角β的范围设为0°-90°，图2中左半部分的夹角范围设为-90°-0°。

降雨倾角指的是竖直面70和垂直于雨水接收口100的平面80所围成的夹角，以α表示。本发明实施例中，图2中右半部分的夹角α的范围设为0°-90°，图2中左半部分的夹角范围设为-90°-0°。

某一场次降雨过程中，雨水通过各所述雨水接收口100收集的雨水流入与其对应的雨水容纳腔200，那么在某一时段内，接收最多雨水的雨水测量装置20所对应的雨水接收口100所在的平面与竖直面70的夹角即为该时段的降雨倾角。

本发明实施例所提供的降雨倾角测量装置，通过测量比较不同开口朝向的雨水接收口特定时间段内收集的雨水量大小来确定该时刻的降雨倾角，原理明确，操作简单，可应用于风场不稳定情况下风雨过程中降雨倾角的测量，无需复杂计算即可方便快捷的获取降雨倾角数据。

在一种具体实施例中，所述降雨倾角测量装置还包括：

传感器30，设置于各所述雨水容纳腔200的下方，以检测对应的所述雨水容纳腔200内的雨水量。

传感器30通过检测对应的所述雨水容纳腔200内的雨水量，将各所述雨水容纳腔200内的雨水量信息发送给终端或者存储设备，确定最大雨水量所对应的雨水容纳腔200位置，从而确定与该雨水容纳腔200相连通的雨水接收口100，则垂直于该雨水接收口100的平面与竖直面70的夹角α即为该时段的降雨倾角。

因降雨中风速并不是恒定的，雨滴的倾斜角会是复杂多变，传感器30的设置，不但能够实时测量某一微分时段内各所述雨水容纳腔200内的雨水量，而且能够检测出各微分时段内降雨倾角的变化，提高了数据的准确性。当然，在其他实施例中，各雨水容纳腔内的雨水量的多少的比较，也可以是直接观察各雨水容纳腔内的雨水量，比如间接测量各雨水容纳腔内的雨水量或者根据雨水容纳腔上的刻度读数进行判断。

具体的，所述传感器30可以为压力传感器30，适于检测所述雨水测量装置20的各所述雨水容纳腔200内的水位变化量，各所述雨水容纳腔200的形状相同。

降雨倾角的表示公式为：

其中，为ti时刻的降雨倾角，t为降雨持续时间，i为时刻数，h为压力传感器读数，j为雨水测量装置(雨水接收装置)编号，n为降雨接收装置总个数，max为取极大值函数，θ()为满足()内条件的雨水接收装置的倾斜角度。

压力传感器30通过检测对应的各所述雨水容纳腔200内的水位变化量，将各所述雨水容纳腔200内的水位变化量信息发送给终端或者存储设备，确定最大水位变化量所对应的雨水测量装置20编号，从而确定与该雨水测量装置20相连通的雨水接收口100，则垂直于该雨水接收口100的平面与竖直面70的夹角α即为该时段的降雨倾角。

压力传感器30的设置，可以直接获得各所述雨水容纳腔200内的水位变化量，无需再进一步通过雨水量进行数据推导，从而提高了测量效率。

继续参考图1，在一种具体实施例中，本发明实施例所提供的降雨倾角测量装置，还包括：

角度测量装置40，包括刻度板，所述刻度板上设置有角度标尺，所述角度标尺的范围为-90°至90°；

所述雨水接收装置10固定于所述角度测量装置40上，且各所述雨水接收口100分别垂直于所述角度标尺。

雨水接收装置10的固定方式不限，可以是通过固定件101固定于角度测量装置40上，还可以是通过粘接等方式固定于角度测量装置40上。

本实施例中，关于降雨倾角的表示方法，角度标尺的范围可以设置为-90°-90°，以角度测量装置40的中心线为0°为基准，图1右半部分的角度标尺读数范围为90°-0°，图中左半部分的角度标尺读数为-90°-0°。

因各所述雨水接收口100分别垂直于所述角度标尺，从而可以根据角度标尺的读数直接确定对应的雨水接收口100的降雨倾角，无需再手动测量垂直于雨水接收口100的平面80与竖直面70的夹角，方便快捷。

当然，在其他实施例中，本领域技术人员可以以其它方式设置降雨倾角的表示方法，比如，以垂直于雨水接收口100的平面80与水平面的夹角表示降雨倾角。

继续参考图1，在一种具体实施例中，降雨倾角测量装置还可以包括：

连接部50，设置于所述雨水接收装置10和雨水测量装置20之间，所述连接部50包括贯通的连接部50第一端和连接部50第二端，所述连接部50第一端与所述雨水接收装置10相连接，所述连接部50第二端与所述雨水测量装置20相连接。

雨水经过雨水接收口100流经连接部50流入雨水测量装置20内，连接部50的设置，使得雨水测量装置20和雨水接收装置10更便于连接，无需将雨水测量装置20和雨水接收装置10一体加工，降低了加工难度。

为了更便于雨水测量装置20和雨水接收装置10的放置，在一种具体实施例中，所述连接部50为柔性连接部50，柔性连接部50易于变形，从而使得雨水测量装置20和雨水接收装置10的连接更方便。具体的，柔性连接部50可以是橡胶管。

在一种具体实施例中，为了简化装置，降低成本，所述雨水测量装置20包括量筒，所述量筒的数量与所述雨水容纳腔200的数量相等，各所述雨水容纳腔200分别开设于各所述量筒。另一方面，量筒上的刻度也方便观察雨水容纳腔内的降雨量。

本文所述的所述量筒的数量与所述雨水容纳腔200的数量相等，是指用于测量的所述量筒的数量与所述雨水容纳腔的数量相等，也即每个量筒对应1个雨水容纳腔。

对应的，为进一步简化装置，降低成本，所述雨水接收装置10可以包括玻璃管，所述玻璃管的数量与所述雨水接收口100的数量相等，各所述雨水接收口100分别开设于各玻璃管的第一端，所述玻璃管的第二端开设有连通孔，各所述连通孔分别与与其对应的所述雨水容纳腔200连通。

在一种具体实施例中，为了使降雨测量装置的结构更稳定，并保证各部分的连接，降雨倾角测量装置还可以包括：

固定装置60，所述角度测量装置40的刻度板固定于所述固定装置60的上方，所述雨水测量装置20固定于所述固定装置60，且位于所述角度测量装置40的下方。

具体的，所述固定装置60可以包括：

底板61；

支架62，固定于所述底板61上；

顶板63，固定于所述支架62上，且平行于所述底板61，所述角度测量装置40固定于所述顶板63上；

隔板64，固定于所述支架62上，所述隔板64上开设有置物孔，所述雨水测量装置20固定于所述置物孔内。

在一种具体实施例中，降雨倾角测量装置还包括挡雨板65，固定于所述顶板63下表面，且止挡于所述固定装置60的四周，所述挡雨板65的最低端低于所述测量装置的开口端。挡雨板65用于防止外界雨水进入雨水容纳腔200，影响数据的准确性。当然，若雨水测量装置20直接为密封结构，也可以省去挡雨板65。在其他实施例中中，也可以将固定装置60设计成密封结构，以防止雨水进入雨水容纳腔200。

虽然本发明实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。