CN107741608A - 一种通过调节翻斗重心位置改变水量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种通过调节翻斗重心位置改变水量的方法,在翻斗式雨量传感器的翻斗中活动设置有一调节螺杆,翻斗和调节螺杆形成一组合体,通过改变调节螺杆的位置,改变该组合体的重心位置。本发明的有益效果在于:通过在翻斗增加具有一定质量的调节螺杆,通过改变调节螺杆的位置,进而改变了翻斗的重心,实现对水量的改变,结构简单,操作方便,而且成本低,可以广泛适用于翻斗式雨量传感器。
Description
技术领域
本发明涉及翻斗式雨量测量领域,尤其涉及一种通过调节翻斗重心位置改变水量的方法。
背景技术
传统的翻斗式雨量传感器,都是通过调节挡块的位置,来改变每斗水的质量。如图1所示,为现有的翻斗式雨量传感器,其中1为机架,2为调节螺丝;3为汇集翻斗,4为计量翻斗;5为计数翻斗;6为翻斗;7为挡块;8为磁钢。通过调节翻斗两侧的调节螺丝,进而调节挡块的位置,从而调节翻斗的转动角度,来改变每斗水的质量,磁钢装设于计数翻斗的中部,磁钢上装有干簧管,当计数翻斗翻动时,磁钢对干簧管扫描,干簧管发送一脉冲信号,实现计数。
现有的翻斗式雨量传感器根据翻斗本身的重量,产生相对于转轴逆时针方向的力矩,当收集的雨水滴落到翻斗的右边槽,水的重量产生一个相对于转轴顺时针方向的力矩,当着两个力矩相等的时候,翻斗处于一个平衡的临界状态,当雨水继续加多一点的时候,平衡就打破,水的重力就促使翻斗往顺时针方向旋转,直到碰到挡块,翻斗里面的水因为重力的作用就流掉,同时左边的翻斗槽继续接新的雨水,直到打破新的平衡,再翻转。显然,翻斗中的水根据设计合适的翻斗重量,以及翻转挡块控制翻转的角度,可以控制好每次翻斗水的质量,但是传统的翻斗,无法做到雨的质量与角度成正比例关系,其调节只能通过检定员的经验来矫正,需要通过多次试验调整,通过调节调节螺杆来调节挡块的位置,这样就无法保证两边的角度相等,出现大小斗的问题。
发明内容
本发明的目的是针对以上不足之处,提供了一种通过调节翻斗重心位置改变水量的方法,实现对水量的调节。
本发明解决技术问题所采用的方案是:一种通过调节翻斗重心位置改变水量的方法,在翻斗式雨量传感器的翻斗中活动设置有一调节螺杆,翻斗和调节螺杆形成一组合体,通过改变调节螺杆的位置,改变该组合体的重心位置。
进一步的,所述调节螺杆设置于翻斗中心对称面的任何位置。
进一步的,所述调节螺杆设置于翻斗的下方。
进一步的,所述调节螺杆设置于翻斗的侧面。
进一步的,所述翻斗包括带有转轴的翻斗本体,所述翻斗本体绕转轴左右摆动;翻斗本体上左右对称设置有两个翻斗室,所述翻斗室底面为旋转曲面,所述旋转曲面的旋转轴与翻斗转轴平行,两个翻斗室的内侧一体连接,所述翻斗本体上设有与调节螺杆配合螺纹连接的螺纹孔。
进一步的,所述转轴设置于翻斗本体重心下方,转轴与翻斗本体一体成型。
进一步的,所述翻斗本体下方设置有轴套,所述转轴穿设于所述轴套内,所述转轴的两端转动设置于一支架上,所述翻斗本体经所述转轴与所述支架转动连接。
进一步的,所述调节螺杆的中心线与转轴的中心线垂直。
进一步的,所述翻斗旁侧设置有用于限定翻斗左右摆动角度的限位机构。
进一步的,所述限位机构包括两个限位挡块,两个限位挡块分别对应两个翻斗室设置。
与现有技术相比,本发明有以下有益效果:翻斗本身具备一定的重量,具有一固定的重心,本发明通过在翻斗增加具有一定质量的调节螺杆,通过改变调节螺杆的位置,进而改变了翻斗的重心,实现对水量的改变,结构简单,操作方便,而且成本低,可以广泛适用于翻斗式雨量传感器。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1为现有的翻斗式雨量传感器的结构示意图。
图2为本发明提供的翻斗上增加调节螺杆的结构示意图。
图3为本发明提供的翻斗未增加调节螺杆的平衡示意图。
图1中:1-机架,2-调节螺丝;3-汇集翻斗,4-计量翻斗;5-计数翻斗;6-翻斗;7-挡块;8-磁钢;
图2中:6-翻斗;60-转轴;61-翻斗室;9-调节螺杆;
图3中:6-翻斗。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图2所示,本实施例提供一种通过调节翻斗重心位置改变水量的方法,在翻斗式雨量传感器的翻斗6中活动设置有一调节螺杆9,翻斗6和调节螺杆9形成一组合体,通过改变调节螺杆9的位置,改变该组合体的重心位置。
从上述可知,本发明的有益效果在于:可以通过改变调节螺杆9的重量,改变水量的变化,方便快捷,实用性强。
如图3所示,翻斗在未增加调节螺杆时:
翻斗的力臂是G1P=rsinα,其中P点为重心G1在竖直方向上的投影;
则翻斗的力矩M1=m1grsinα;
设水的质量为mw1,水的重心为Gw,翻斗6圆心为Q,
令OQ=R;∠EOQ=β;
则HE=Rsinβcosα;EF=Rcosβsinα
水的力臂HF=HE-EF=Rsinβcosα-Rcosβsinα=Rsin(β-α);
则水的力矩Mw1=mw1gRsin(β-α);
翻斗在即将翻动的时候,此时翻斗在挡块受到的支撑力为0,我们称这个状态为临界平衡状态。
在临界平衡状态,M1=mw1;
即m1grsinα=mW1gRsin(β-α);
可以得到:
在本实施例中,设定翻斗的重量为m1,重心的位置为G1,翻斗的圆心为Q,调节螺杆的重量为ma,重心的位置为Ga;调节螺杆重心与翻斗摆动中心点O的距离为ra,则可以得到翻斗内水的重量为mW1:
其中r,m1、R、β均为定值,并且OQ=R,α为翻斗的翻转角度,β=∠QOE,其中OE为翻斗的中心对称轴线;通过调节挡块的位置,用于调节翻斗翻转时的角度;通过改变调节螺杆的位置,进而调节ra的位置,可以得到水量的变化量Δmw1:
从上面的式子很容易发现,水质量的变化与调节螺杆的位置呈正比例关系,也就是很轻易的可以通过旋转调节螺丝,通过调节螺丝的角度变化,就可以轻易的调节水质量的变化。本发明通过转动调节螺杆,造成调节螺杆在翻斗内位置的改变,从而使翻斗与调节螺杆组成的组合体重心位置发生变化,以达到调节翻斗力矩的作用,调节螺杆的转动角度与水质量变化呈线性关系。
在本实施例中,所述调节螺杆9设置于翻斗6中心对称面的任何位置。
在本实施例中,所述调节螺杆9设置于翻斗6的下方。如图2所述,调节螺杆位于翻斗的下方。
在本实施例中,所述调节螺杆9设置于翻斗6的侧面。
在本实施例中,所述翻斗6包括带有转轴60的翻斗本体,所述翻斗本体绕转轴60左右摆动;翻斗本体上左右对称设置有两个翻斗室61,所述翻斗室61底面为旋转曲面,所述旋转曲面的旋转轴与翻斗6的转轴60平行,两个翻斗室61的内侧一体连接,所述翻斗本体上设有与调节螺杆9配合螺纹连接的螺纹孔。所述翻斗室61的底面为旋转曲面的局部,实现翻斗室61内存储的水能够在翻斗翻转时快速流出。
在本实施例中,所述转轴60设置于翻斗本体重心下方,转轴60与翻斗本体一体成型。
在本实施例中,所述翻斗本体下方设置有轴套,所述转轴60穿设于所述轴套内,所述转轴的两端转动设置于一支架上,所述翻斗本体经所述转轴60与所述支架转动连接。
在本实施例中,所述调节螺杆9的中心线与转轴60的中心线垂直。
在本实施例中,所述翻斗6旁侧设置有用于限定翻斗左右摆动角度的限位机构。
在本实施例中,所述限位机构包括两个限位挡块,两个限位挡块分别对应两个翻斗室设置。通过设置限位挡块,可以使得翻斗6的翻转角度恒定。
综上所述,本发明提供的一种通过调节翻斗重心位置改变水量的方法,通过改变调节螺杆的重量,改变水量的变化,方便快捷,实用性强。
上列较佳实施例,对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种通过调节翻斗重心位置改变水量的方法,其特征在于:在翻斗式雨量传感器的翻斗中活动设置有一调节螺杆,翻斗和调节螺杆形成一组合体,通过改变调节螺杆的位置,改变该组合体的重心位置。
2.根据权利要求1所述的一种通过调节翻斗重心位置改变水量的方法,其特征在于:所述调节螺杆设置于翻斗中心对称面的任何位置。
3.根据权利要求2所述的一种通过调节翻斗重心位置改变水量的方法,其特征在于:所述调节螺杆设置于翻斗的下方。
4.根据权利要求2所述的一种通过调节翻斗重心位置改变水量的方法,其特征在于:所述调节螺杆设置于翻斗的侧面。
5.根据权利要求1所述的一种通过调节翻斗重心位置改变水量的方法,其特征在于:所述翻斗包括带有转轴的翻斗本体,所述翻斗本体绕转轴左右摆动;翻斗本体上左右对称设置有两个翻斗室,所述翻斗室底面为旋转曲面,所述旋转曲面的旋转轴与翻斗转轴平行,两个翻斗室的内侧一体连接,所述翻斗本体上设有与调节螺杆配合螺纹连接的螺纹孔。
6.根据权利要求5所述的一种通过调节翻斗重心位置改变水量的方法,其特征在于:所述转轴设置于翻斗本体重心下方,转轴与翻斗本体一体成型。
7.根据权利要求5所述的一种通过调节翻斗重心位置改变水量的方法,其特征在于:所述翻斗本体下方设置有轴套,所述转轴穿设于所述轴套内,所述转轴的两端转动设置于一支架上,所述翻斗本体经所述转轴与所述支架转动连接。
8.根据权利要求3所述的一种通过调节翻斗重心位置改变水量的方法,其特征在于:所述调节螺杆的中心线与转轴的中心线垂直。
9.根据权利要求3所述的一种通过调节翻斗重心位置改变水量的方法,其特征在于:所述翻斗旁侧设置有用于限定翻斗左右摆动角度的限位机构。
10.根据权利要求9所述的一种通过调节翻斗重心位置改变水量的方法,其特征在于:所述限位机构包括两个限位挡块,两个限位挡块分别对应两个翻斗室设置。
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