CN110992756A - 降雨模拟实验体验教学平台 - Google Patents

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李学行
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Abstract

本发明公开了降雨模拟实验体验教学平台，包括模拟舱，还包括PC机以及与由PC机统一控制的降雨控制模块、风速控制模块和温度监测模块。本发明的优点在于通过对风速控制、降雨模拟控制以及温度监测，实现了降雨模拟体验教学，以实验的方式让学员亲身体验，可以培养观测业务人员对降雨强度的直观判断能力，并且还能了解不同风场对降水观测的影响以及降水对气温的影响，培训效果显著提高。

Description

降雨模拟实验体验教学平台
技术领域
本发明涉及降雨模拟技术领域，具体涉及一种降雨模拟实验体验教学平台。
背景技术
降水观测是地面气象观测中的重要要素之一，掌握降水强度判识技能，理解降水观测与风、温度之间的关系是教学中的难点之一。根据地面气象观测规范，降雨按照人工定性观测强度划分为小、中、大三种强度，分别表现为雨滴清晰可辩、雨落成线、迅速积水成洼的特征。在自动化定量观测中，一般每分钟雨强0.1mm到4.0mm不等，如何培训学员掌握更为细致的判别技能成为一个棘手的难题。另外，降水量的观测受到风速的影响较大，降水会引起气温的变化，这些在理论上是比较明显的，在教学中如果能通过实验的方式让学员亲身体验，其培训效果定然会有显著提高。
发明内容
本发明的目的在于提供降雨模拟实验体验教学平台，其通过对风速控制、降雨模拟控制以及温度监测，实现了降雨模拟体验教学。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
降雨模拟实验体验教学平台，包括模拟舱，还包括PC机以及由PC机统一控制的降雨控制模块、风速控制模块和温度监测模块；
所述降雨控制模块用于为模拟舱进行模拟降雨，所述风速控制模块包括相连的风机和变频器，所述风机从模拟舱的侧边进行吹风，所述变频器与PC机通讯连接，用于控制风速和风量，所述温度监测模块包括设于模拟舱内部的温度传感器以及设于模拟舱外部的温度传感器，所述温度传感器均与PC机通讯连接，用于获取温度数据。
进一步改进在于，所述风机的输出端连接有风管，所述风管的末端设有风箱，所述风箱安装于模拟舱的侧边开口处，风机通过风箱从侧边对模拟舱内部进行均匀吹风。
进一步改进在于，所述模拟舱由合金边框和玻璃面板组装而成。
进一步改进在于，所述风机的型号为CF3A，所述变频器的型号为VFD1R5GB/43A。
进一步改进在于，所述温度传感器的型号为CWDZ18-DZ-RS-G。
进一步改进在于，所述降雨控制模块包括控制箱、水箱、水泵、出水管、喷头、阀门和雨量筒，所述出水管一端通过水泵连接于水箱，另一端铺设于模拟舱的顶部，所述喷头有若干个，每个喷头上配备有一个阀门，喷头安装于模拟舱顶部的出水管上，且喷头朝下伸入模拟舱内部，所述雨量筒放置于模拟舱内，所述控制箱的信号输出端与水泵和阀门连接，控制箱的信号输入端与雨量筒连接，同时控制箱与PC机通讯连接。
进一步改进在于，所述降雨控制模块还包括回水管，所述回水管一端与设在模拟舱内的地漏连通，另一端与水箱连通。
进一步改进在于，所述出水管在模拟舱的顶部分为相互连通的三根，每根出水管上分别安装有六个喷头。
本发明的有益效果在于：本发明通过对风速控制、降雨模拟控制以及温度监测，实现了降雨模拟体验教学，以实验的方式让学员亲身体验，可以培养观测业务人员对降雨强度的直观判断能力，并且还能了解不同风场对降水观测的影响以及降水对气温的影响，培训效果显著提高。
附图说明
图1为本发明的实物结构图；
图2为本发明的系统电气结构图；
图中：1、模拟舱；2、PC机；3、风机；4、变频器；5、温度传感器；6、风管；7、风箱；8、控制箱；9、水箱；10、水泵；11、出水管；12、喷头；13、阀门；14、雨量筒；15、回水管；16、地漏。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
结合图1至图2所示，降雨模拟实验体验教学平台，包括模拟舱1，模拟舱1由合金边框和玻璃面板组装而成，还包括PC机2，PC机2连接有显示器，还包括由PC机2统一控制的降雨控制模块、风速控制模块和温度监测模块。
其中，降雨控制模块用于为模拟舱1进行模拟降雨，降雨控制模块包括控制箱8、水箱9、水泵10、出水管11、喷头12、阀门13和雨量筒14(双翻斗雨量传感器)，出水管11一端通过水泵10连接于水箱9，另一端铺设于模拟舱1的顶部，喷头12有若干个，每个喷头12上配备有一个阀门13，喷头12安装于模拟舱1顶部的出水管11上，且喷头12朝下伸入模拟舱1内部，出水管11在模拟舱1的顶部分为相互连通的三根，每根出水管11上分别安装有六个喷头12；雨量筒放14置于模拟舱1内，控制箱8的信号输出端与水泵10和阀门13连接，控制箱8的信号输入端与雨量筒14连接，同时控制箱8通过RS485转RS232模块(帝特DT9015型号)与PC机2通讯连接。
另外，降雨控制模块还包括回水管15，回水管15一端与设在模拟舱1内的地漏16连通，另一端与水箱9连通。回水管15能将喷洒出的水回流输送至水箱9内，起到循环使用、节约水资源的目的。
其中，风速控制模块包括相连的风机3和变频器4，风机3的型号为CF3A，变频器4的型号为VFD1R5GB/43A，风机3从模拟舱1的侧边进行吹风，变频器4通过RS485转RS232模块(帝特DT9015型号)与PC机2通讯连接，用于控制风速和风量，风机3的输出端连接有风管6，风管6的末端设有风箱7，风箱7安装于模拟舱1的侧边开口处，风机3通过风箱7从侧边对模拟舱1内部进行均匀吹风。
其中，温度监测模块包括设于模拟舱1内部的温度传感器5以及设于模拟舱1外部的温度传感器5，温度传感器5的型号为CWDZ18-DZ-RS-G，温度传感器5均通过RS485转RS232模块(帝特DT9015型号)与PC机2通讯连接，用于获取温度数据。
本发明在使用前，参照图2对降雨控制模块、风速控制模块和温度监测模块中的用电设备进行供电。在进行模拟教学时，降水模拟教学平台应实现如下三个功能：
(1)降雨强度的三级模拟和细微调节与反馈监视
按照雨强1mm/分钟、2mm/分钟、4mm/分钟三级基准模拟，通过喷头12开度调节、喷头12叠加形成不同雨强的模拟，模拟降雨通过双翻斗雨量传感器进行采集显示。
(2)风场控制调节
在模拟舱1的一端开口加装风机3，通过变频器4控制风机3提供18m/s以下的风速，在雨强恒定的情况下，通过在风速调节观察风对降雨观测的影响变化。
(3)降水期间温度变化监视
在模拟舱1内外各安装一套温度传感器5，在降雨过程中，观察内外温度差异变化。
上述雨强、风速、温度集中通过PC机2控制系统集中管理。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.降雨模拟实验体验教学平台，包括模拟舱(1)，其特征在于：还包括PC机(2)以及由PC机(2)统一控制的降雨控制模块、风速控制模块和温度监测模块；
所述降雨控制模块用于为模拟舱(1)进行模拟降雨，所述风速控制模块包括相连的风机(3)和变频器(4)，所述风机(3)从模拟舱(1)的侧边进行吹风，所述变频器(4)与PC机(2)通讯连接，用于控制风速和风量，所述温度监测模块包括设于模拟舱(1)内部的温度传感器(5)以及设于模拟舱(1)外部的温度传感器(5)，所述温度传感器(5)均与PC机(2)通讯连接，用于获取温度数据。
2.根据权利要求1所述的降雨模拟实验体验教学平台，其特征在于：所述风机(3)的输出端连接有风管(6)，所述风管(6)的末端设有风箱(7)，所述风箱(7)安装于模拟舱(1)的侧边开口处，风机(3)通过风箱(7)从侧边对模拟舱(1)内部进行均匀吹风。
3.根据权利要求1所述的降雨模拟实验体验教学平台，其特征在于：所述模拟舱(1)由合金边框和玻璃面板组装而成。
4.根据权利要求1所述的降雨模拟实验体验教学平台，其特征在于：所述风机(3)的型号为CF3A，所述变频器(4)的型号为VFD1R5GB/43A。
5.根据权利要求1所述的降雨模拟实验体验教学平台，其特征在于：所述温度传感器(5)的型号为CWDZ18-DZ-RS-G。
6.根据权利要求1所述的降雨模拟实验体验教学平台，其特征在于：所述降雨控制模块包括控制箱(8)、水箱(9)、水泵(10)、出水管(11)、喷头(12)、阀门(13)和雨量筒(14)，所述出水管(11)一端通过水泵(10)连接于水箱(9)，另一端铺设于模拟舱(1)的顶部，所述喷头(12)有若干个，每个喷头(12)上配备有一个阀门(13)，喷头(12)安装于模拟舱(1)顶部的出水管(11)上，且喷头(12)朝下伸入模拟舱(1)内部，所述雨量筒放(14)置于模拟舱(1)内，所述控制箱(8)的信号输出端与水泵(10)和阀门(13)连接，控制箱(8)的信号输入端与雨量筒(14)连接，同时控制箱(8)与PC机(2)通讯连接。
7.根据权利要求6所述的降雨模拟实验体验教学平台，其特征在于：所述降雨控制模块还包括回水管(15)，所述回水管(15)一端与设在模拟舱(1)内的地漏(16)连通，另一端与水箱(9)连通。
8.根据权利要求6所述的降雨模拟实验体验教学平台，其特征在于：所述出水管(11)在模拟舱(1)的顶部分为相互连通的三根，每根出水管(11)上分别安装有六个喷头(12)。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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