雨滴谱校准仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于天气现象监测技术领域，具体涉及一种雨滴谱校准仪，包括被测雨滴谱仪、码盘、电机、控制器和计算机，所述被测雨滴谱仪包括激光发射器和激光接收器，所述码盘呈圆板状，所述码盘上设有降水粒子模型，所述激光发射器发射的水平激光束穿过码盘后被激光接收器接收，所述水平激光束垂直于码盘所在的平面，所述码盘的中心和电机固定连接，在所述电机的带动下码盘能围绕其中心旋转，所述电机和控制器相连，所述控制器连接至计算机。本实用新型实现了程序化模拟降水粒子的尺度和速度，进而校验被测雨滴谱仪的测量结果，从而得出被测雨滴谱仪工作是否正常的结论，结构设计灵活、紧凑，检测结果准确可靠。
【专利说明】
雨滴谱校准仪
技术领域
[0001]本实用新型属于天气现象监测技术领域，具体涉及一种雨滴谱校准仪。
【背景技术】
[0002]降水粒子特性是云内动力过程和微物理过程的综合结果，在云降水物理研究，特别是人工影响天气领域有着重要的意义。降水量测量历史悠久，雨滴谱研究也由来已久。反映降水粒子谱的特性参数，主要有雨滴的直径大小、组成分布、降落速度和动能。雨滴直径的大小决定了降落雨滴的质量和速度的大小，从而决定了雨滴所具有动能的大小，所以测量雨滴直径是首要的，目前测量雨滴直径的雨滴谱仪有很多种，但是用来标定校验的设备中国国内还没有，因此，现在天气现象技术领域亟需研发出雨滴谱校准仪。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种能用于校验雨滴谱仪的雨滴谱校准仪。
[0004]本实用新型解决问题的技术方案是:雨滴谱校准仪，包括被测雨滴谱仪、码盘、电机、控制器和计算机，所述被测雨滴谱仪包括激光发射器和激光接收器，所述码盘为透明圆板，所述码盘上设有降水粒子模型，所述激光发射器发射的水平激光束穿过码盘后被激光接收器接收，所述水平激光束垂直于码盘所在的平面，所述码盘的中心和电机固定连接，在所述电机的带动下码盘能围绕其中心旋转，所述电机和控制器相连，所述控制器连接至计算机。
[0005]进一步地，所述雨滴谱校准仪还包括支撑装置，所述支撑装置包括用于支撑固定电机的第一支撑架、用于支撑固定控制器的第二支撑架、用于固定于地面的底座，所述第一支撑架固定在第二支撑架的上面，所述第二支撑架固定在底座上，所述底座上设有水平方向的轨道，所述轨道所在的直线方向和码盘所在的平面平行。
[0006]优选地，所述支撑装置采用高强度金属材质，所述支撑装置是连接所述雨滴谱校准仪的各部件的骨架，不仅坚固耐用，而且美观大方、安装方便，并且能起到抗干扰的作用。
[0007]进一步地，所述被测雨滴谱仪设有Y型支架，所述Y型支架包括结合为一体的两个支臂和一个竖向支腿，所述激光发射器和激光接收器分别水平设置在两个支臂的顶端，所述竖向支腿的底端设置在轨道上，所述竖向支腿的底端能沿轨道滑动并固定。通过所述轨道，能够灵活调节被测雨滴谱仪和码盘的相对位置，将被测雨滴谱仪滑动到目的位置后能够进行固定。
[0008]进一步地，所述被测雨滴谱仪与控制器分别设有电源。
[0009]进一步地，所述电机为步进电机，所述步进电机设有步进电机驱动器，所述控制器通过步进电机驱动器与步进电机相连。
[00?0]进一步地，所述码盘为透明的亚克力(Acrylic，丙稀酸类材料)板，所述亚克力板的表面光滑，提高了本实用新型所述雨滴谱校准仪的整体测量精度和准确度。
[0011]进一步地，所述降水粒子模型粘贴在码盘上，所述降水粒子模型包括毛毛雨粒子模型、雨粒子模型、雨夹雪粒子模型、冰雹粒子模型、雪粒子模型和混合降水粒子模型。
[0012]优选地，所述降水粒子模型为降水粒子形状的贴片，通过贴片的大小来反映降水粒子的大小。
[0013]进一步地，所述控制器通过串口和计算机相连，所述计算机上安装有观测软件，能确定降水粒子的速度和直径，对测试结果进行分析、判断，实现标定校验的目的。
[0014]进一步地，所述控制器包括CPLD(ComplexProgrammable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)芯片，所述CPLD芯片通过控制步进电机驱动器进而控制步进电机，通过多路开关控制步进电机加减档，为测量提供需要的转速，通过控制算法保证电机运转的平稳。
[0015]进一步的，所述CPLD芯片的型号为EPM3064。
[0016]进一步地，所述支撑装置的外表面设有防腐蚀层，所述防腐蚀层为喷漆层。
[0017]本实用新型的有益效果为:
[0018]1、本实用新型实现了程序化模拟降水粒子的尺度和速度;通过强大的控制算法，模拟降水粒子的各种级别的速度，还能够快速换挡，并能用图形形式进行显示，准确可靠；
[0019]2、本实用新型通过将降水粒子模型粘贴在码盘上，通过降水粒子模型，S卩贴片的尺寸直接反映降水粒子的尺寸，粘贴或去掉方便，操作简单，准确可靠；
[0020]3、本实用新型实现了自动化校验，能够根据不同的降水粒子模型，分析被测雨滴谱仪测试的数据;通过模拟各种类型的降水粒子，包括毛毛雨、雨、雨夹雪、冰雹、雪和混合降水，用已知的降水粒子的直径和速度，来校验被测雨滴谱仪的测量结果，从而得出被测雨滴谱仪工作是否正常的结论。
[0021]4、本实用新型的结构设计灵活、紧凑，通过在支撑装置上设置轨道，能够灵活调节被测雨滴谱仪和码盘的相对位置。
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型所述雨滴谱校准仪的结构示意图。
[0023]图中:1-被测雨滴谱仪，11-激光发射器，12-激光接收器，13-Y型支架;2_码盘;3_电机;4-控制器;5-支撑装置，51-第一支撑架，52-第二支撑架，53-底座，54-轨道。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型作进一步的说明。
[0025]如图1所示，雨滴谱校准仪，包括被测雨滴谱仪1、码盘2、电机3、控制器4和计算机(图中未示)，所述被测雨滴谱仪I包括激光发射器11和激光接收器12，所述码盘2为透明圆板，所述码盘2上设有降水粒子模型(图中未示)，所述激光发射器11发射的水平激光束穿过码盘2后被激光接收器12接收，所述水平激光束垂直于码盘2所在的平面，所述码盘2的中心和电机3固定连接，在所述电机3的带动下码盘2能围绕其中心旋转，所述电机3和控制器4相连，所述控制器4连接至计算机。
[0026]所述雨滴谱校准仪还包括支撑装置5，所述支撑装置5包括用于支撑固定电机3的第一支撑架51、用于支撑固定控制器4的第二支撑架52、用于固定于地面的底座53，所述第一支撑架51固定在第二支撑架52的上面，所述第二支撑架52固定在底座53上，所述底座53上设有水平方向的轨道54，所述轨道54所在的直线方向和码盘2所在的平面平行。
[0027]所述支撑装置5采用高强度金属材质，所述支撑装置5是连接所述雨滴谱校准仪各部件的骨架。
[0028]所述被测雨滴谱仪I设有Y型支架13，所述Y型支架13包括结合为一体的两个支臂和一个竖向支腿，所述激光发射器11和激光接收器12分别水平设置在两个支臂的顶端，所述竖向支腿的底端设置在轨道54上，所述竖向支腿的底端能沿轨道54滑动并固定。
[0029]所述被测雨滴谱仪I与控制器4分别设有电源。
[0030]所述电机3为步进电机，所述步进电机设有步进电机驱动器(图中未示)，所述控制器4通过步进电机驱动器与步进电机相连。
[0031]所述码盘2为透明的亚克力板，所述亚克力板的表面光滑。
[0032]所述降水粒子模型粘贴在码盘2上，所述降水粒子模型包括毛毛雨粒子模型、雨粒子模型、雨夹雪粒子模型、冰雹粒子模型、雪粒子模型和混合降水粒子模型。
[0033]所述降水粒子模型为降水粒子形状的贴片，通过贴片的大小来反映降水粒子的大小。
[0034]所述控制器4通过串口和计算机相连，所述计算机上安装有观测软件，能确定降水粒子的速度和直径，对测试结果进行分析、判断，实现标定校验的目的。
[0035]所述控制器4包括CPLD芯片，所述CPLD芯片通过控制步进电机驱动器进而控制步进电机，包括控制步进电机加减档，为测量提供需要的转速，通过控制算法保证电机3运转的平稳。
[0036]所述CPLD芯片的型号为EPM3064。
[0037]所述支撑装置5的外表面设有防腐蚀层，所述防腐蚀层为喷漆层。
[0038]本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.雨滴谱校准仪，其特征在于，包括被测雨滴谱仪、码盘、电机、控制器和计算机，所述被测雨滴谱仪包括激光发射器和激光接收器，所述码盘为透明圆板，所述码盘上设有降水粒子模型，所述激光发射器发射的水平激光束穿过码盘后被激光接收器接收，所述水平激光束垂直于码盘所在的平面，所述码盘的中心和电机固定连接，在所述电机的带动下码盘能围绕其中心旋转，所述电机和控制器相连，所述控制器连接至计算机。2.根据权利要求1所述的雨滴谱校准仪，其特征在于，所述雨滴谱校准仪还包括支撑装置，所述支撑装置包括用于支撑固定电机的第一支撑架、用于支撑固定控制器的第二支撑架、用于固定于地面的底座，所述第一支撑架固定在第二支撑架的上面，所述第二支撑架固定在底座上，所述底座上设有水平方向的轨道，所述轨道所在的直线方向和码盘所在的平面平行。3.根据权利要求1所述的雨滴谱校准仪，其特征在于，所述被测雨滴谱仪设有Y型支架，所述Y型支架包括结合为一体的两个支臂和一个竖向支腿，所述激光发射器和激光接收器分别水平设置在两个支臂的顶端，所述竖向支腿的底端设置在轨道上，所述竖向支腿的底端能沿轨道滑动并固定。4.根据权利要求1所述的雨滴谱校准仪，其特征在于，所述被测雨滴谱仪与控制器分别设有电源。5.根据权利要求1所述的雨滴谱校准仪，其特征在于，所述电机为步进电机，所述步进电机设有步进电机驱动器，所述控制器通过步进电机驱动器与步进电机相连。6.根据权利要求1所述的雨滴谱校准仪，其特征在于，所述码盘为透明的亚克力板。7.根据权利要求1所述的雨滴谱校准仪，其特征在于，所述降水粒子模型粘贴在码盘上，所述降水粒子模型包括毛毛雨粒子模型、雨粒子模型、雨夹雪粒子模型、冰雹粒子模型、雪粒子模型和混合降水粒子模型。8.根据权利要求1所述的雨滴谱校准仪，其特征在于，所述控制器通过串口和计算机相连。9.根据权利要求1所述的雨滴谱校准仪，其特征在于，所述控制器包括CPLD芯片，所述CPLD芯片的型号为EPM3064。10.根据权利要求2所述的雨滴谱校准仪，其特征在于，所述支撑装置的外表面设有防腐蚀层。
【文档编号】G01W1/18GK205539544SQ201620189011
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月11日
【发明人】胡玉峰
【申请人】北京华创维想科技开发有限责任公司