光電計(jì)量式雨量計(jì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于雨量計(jì)量裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光電計(jì)量式雨量計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002] 雨量計(jì)是氣象學(xué)家和水文學(xué)家用來(lái)測(cè)量一段時(shí)間內(nèi)某地區(qū)的降水量的儀器。目前 市場(chǎng)上常見的的雨量計(jì)有虹吸式、翻斗式、稱重式三種。虹吸式雨量計(jì)是我國(guó)目前使用最普 遍的雨量自記儀器，其主要利用虹吸原理對(duì)雨量進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。在長(zhǎng)期使用過程中我們發(fā) 現(xiàn)，虹吸式雨量計(jì)的測(cè)量誤差較大，其主要原因在于，當(dāng)儀器發(fā)生虹吸時(shí)，虹吸歷時(shí)內(nèi)的降 雨，并沒有得到計(jì)量，而是隨著虹吸一起排出儀器。所以當(dāng)外界降雨強(qiáng)度大時(shí)，其測(cè)量誤差 就會(huì)加大，因此，虹吸式雨量計(jì)現(xiàn)已被國(guó)家列為淘汰產(chǎn)品。翻斗式雨量計(jì)的工作原理較為簡(jiǎn) 單，通過設(shè)置呈機(jī)械雙穩(wěn)態(tài)性質(zhì)的翻斗，當(dāng)降水到一定量時(shí)，翻斗平衡破壞，發(fā)生翻轉(zhuǎn)，最終 落入計(jì)量斗中。由于翻斗是機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式，在翻轉(zhuǎn)過程中雨水容易濺出損失一定的雨量，另 外，雨強(qiáng)過大時(shí)，會(huì)發(fā)生翻斗來(lái)不及翻轉(zhuǎn)的情況，這就造成了誤差的進(jìn)一步擴(kuò)大，因此，翻斗 式雨量計(jì)的精度也很難滿足雨量計(jì)量高精度需求。目前我國(guó)的稱重式雨量計(jì)精度不能滿足 技術(shù)需求，而進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格高昂，很難普及，因此目前急需設(shè)計(jì)一種精度較高且價(jià)格適中的 雨量計(jì)量裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種光電計(jì)量式式雨量計(jì)，通過多個(gè)等壓等量且 能夠依次溢流的漏斗對(duì)雨水進(jìn)行排泄，通過排泄雨水的漏斗數(shù)量和各漏斗排泄的時(shí)間即可 計(jì)量雨強(qiáng)和雨量大小。
[0004] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0005] -種光電計(jì)量式雨量計(jì)，包括集合倉(cāng)、設(shè)置在集合倉(cāng)上方的雨量斗、處理器、電源， 所述集合倉(cāng)內(nèi)設(shè)有若干漏斗倉(cāng)，各漏斗倉(cāng)下方設(shè)有倉(cāng)門，倉(cāng)門連接有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，各漏斗倉(cāng)均 連通一浮子腔，所述浮子腔內(nèi)設(shè)有浮子，浮子腔上方設(shè)有開關(guān)，所述浮子用于觸發(fā)開關(guān)，所 述開關(guān)用于控制與當(dāng)前浮子腔連通的漏斗倉(cāng)倉(cāng)門的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作，所述處理器與開關(guān)和/ 或漏斗倉(cāng)倉(cāng)門驅(qū)動(dòng)部件相連，所述漏斗倉(cāng)依次通過溢流口連通，所述電源為電子元件供電。
[0006] 進(jìn)一步的，還包括與處理器相連的無(wú)線信號(hào)傳輸裝置。
[0007] 進(jìn)一步的，還包括電熱元件，所述電熱元件用于對(duì)漏斗倉(cāng)進(jìn)行加熱。
[0008] 進(jìn)一步的，還包括溫控元件，所述溫控元件與電熱元件相連。
[0009] 進(jìn)一步的，還包括雨量桶和稱重衡器，所述雨量桶設(shè)置在集合倉(cāng)下方，所述稱重衡 器設(shè)置在雨量桶下方。
[0010] 進(jìn)一步的，除最后一個(gè)漏斗倉(cāng)外，其余漏斗倉(cāng)側(cè)壁上均設(shè)有溢流口。
[0011] 進(jìn)一步的，各溢流口高度相等。
[0012] 進(jìn)一步的，除第一個(gè)漏斗倉(cāng)外，其余漏斗倉(cāng)側(cè)壁上均設(shè)有與相鄰漏斗倉(cāng)溢流口相 通的進(jìn)水口。
[0013] 進(jìn)一步的，所述開關(guān)位于浮子行進(jìn)路線上。
[0014] 進(jìn)一步的，所述開關(guān)為光電開關(guān)或磁性開關(guān)或接近開關(guān)。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
[0016] 本發(fā)明提供了一種全新的雨量計(jì)結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控降水雨量和降雨強(qiáng)度，并可 在線真實(shí)記錄任何雨情，便于向大眾實(shí)時(shí)發(fā)布真實(shí)的雨量雨強(qiáng)報(bào)告。在計(jì)量過程中，與現(xiàn)有 虹吸式和翻斗式雨量計(jì)相比較誤差更小，尤其是在雨強(qiáng)較大時(shí)，通過巧妙的溢流設(shè)計(jì)，避免 雨水的損失，從而避免誤差的進(jìn)一步擴(kuò)大，相較已有產(chǎn)品明顯具有優(yōu)越性。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1為本發(fā)明提供的光電計(jì)量式雨量計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2為圖1的A-A向剖視圖，即漏斗倉(cāng)與浮子倉(cāng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖3為漏斗倉(cāng)倉(cāng)門部分示意圖；
[0020] 圖4為雨量計(jì)中電子元件連接示意圖。
[0021] 附圖標(biāo)記列表：
[0022] 1-標(biāo)準(zhǔn)雨量計(jì)，2-溢流口，3-集合倉(cāng)，4-電熱元件，5-溫控元件，6-雨量桶，7-稱 重衡器，8-開關(guān)，9-浮子，10-浮子腔，11-倉(cāng)門，12-漏斗倉(cāng)，13-進(jìn)水口，14-驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 以下將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)理解下述具體 實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0024] 請(qǐng)參閱圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示的光電計(jì)量式雨量計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖，其中雨量 計(jì)主體包括設(shè)置在頂部的Φ200標(biāo)準(zhǔn)雨量計(jì)1和設(shè)置在標(biāo)準(zhǔn)雨量計(jì)1下方的集合倉(cāng)3。需 要說(shuō)明集合倉(cāng)3內(nèi)設(shè)有4個(gè)漏斗倉(cāng)12,圖1中從左至右分別為第一漏斗倉(cāng)、第二漏斗倉(cāng)、第 三漏斗倉(cāng)、第四漏斗倉(cāng)，其中，第一漏斗倉(cāng)設(shè)置在標(biāo)準(zhǔn)雨量計(jì)1下方。這些漏斗倉(cāng)12形狀、 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，因此每個(gè)漏斗倉(cāng)12的單位 時(shí)間排泄流量也完全相同。漏斗倉(cāng)12優(yōu)選位于同一平面上。
[0025] 每個(gè)漏斗設(shè)計(jì)為等壓、等流量，每個(gè)漏斗的壓力為：
[0026] P V P
[0027] 式中，V--漏斗體積，p--水的密度，
[0028] 漏斗底部出口為圓形刀口狀，底部出口的半徑為R，則漏斗流量為：
[0029] Q °c Ji R2
[0030] 每個(gè)漏斗倉(cāng)12均連通一個(gè)浮子腔10,漏斗倉(cāng)12內(nèi)與浮子腔10內(nèi)水面等高，浮子 腔10中設(shè)有一浮子9,每個(gè)浮子腔10上方還設(shè)有開關(guān)8,浮子9上升到一定高度時(shí)即可觸 發(fā)該開關(guān)8,開關(guān)8控制開關(guān)8優(yōu)選采用光電開關(guān)8、磁性開關(guān)8或接近開關(guān)8,無(wú)需與浮子 9直接接觸即可觸發(fā)。各漏斗倉(cāng)12下均設(shè)有倉(cāng)門11，倉(cāng)門11連接有能夠使倉(cāng)門11開閉的 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)14,浮子9觸發(fā)的開關(guān)8可控制該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)14,從而控制與該浮子腔10相連通的 漏斗倉(cāng)12倉(cāng)門11打開或關(guān)閉：當(dāng)浮子9隨浮子腔10內(nèi)水面上升至浮子9頂部到達(dá)開關(guān)8 位置時(shí)，倉(cāng)門11開啟，漏斗倉(cāng)12排泄雨水，當(dāng)浮子9下降隨浮子腔10內(nèi)水面上升至浮子9 頂部低于開關(guān)8位置時(shí)，倉(cāng)門11關(guān)閉，漏斗倉(cāng)12停止排水。處理器能夠記錄各漏斗倉(cāng)12排 水時(shí)間，具體的說(shuō)，處理器可與開關(guān)8相連，記錄各個(gè)開關(guān)8的開閉時(shí)間；也可以與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 14相連，得到驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)14打開和關(guān)閉的時(shí)間，以上兩種方式均可以得到每個(gè)漏斗倉(cāng)12倉(cāng)門 11打開的時(shí)間（以第二種方式得到的時(shí)間更為精確），再根據(jù)漏斗倉(cāng)12單位時(shí)間排出的雨 量進(jìn)行計(jì)算，即可得到每個(gè)漏斗倉(cāng)12總共排出的雨量。漏斗倉(cāng)12 口大小優(yōu)選與標(biāo)準(zhǔn)雨量 計(jì)的排水口大小一致。處理器通過電源供電，由于雨量計(jì)通常設(shè)置在野外，因此可采用蓄電 池或太陽(yáng)能光伏電源供電。當(dāng)電源為蓄電池時(shí)，倉(cāng)門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)14設(shè)計(jì)為永磁材料驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 以減少能耗；當(dāng)電源采用光伏電源時(shí)，則用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)開啟倉(cāng)門11結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。處理器可 連接有無(wú)線信號(hào)傳輸裝置，并可外接天線，這樣能夠?qū)崟r(shí)將雨量計(jì)在線工作狀態(tài)一一正在 排水的漏斗倉(cāng)12數(shù)量以及各個(gè)漏斗倉(cāng)12排水時(shí)間傳輸至氣象監(jiān)測(cè)站。
[0031] 4個(gè)漏斗倉(cāng)12依次排開，相鄰兩漏斗倉(cāng)12通過溢流口 2彼此連通，具體的說(shuō)，第一 漏斗倉(cāng)12位于標(biāo)準(zhǔn)雨量計(jì)1下方，用于承接從標(biāo)準(zhǔn)雨量計(jì)1中排出的雨水，除最后一個(gè)漏 斗倉(cāng)一一即第四漏斗倉(cāng)之外，第一~第三漏斗倉(cāng)側(cè)壁上都具有高度相同的溢流