CN112946787B - 一种翻斗式雨量计用翻斗及雨量计 - Google Patents

Abstract

本发明涉及降水测量仪器领域，解决了现有技术中翻斗翻转速度慢导致测量误差大的问题。一种翻斗式雨量计用翻斗，包括翻斗本体，翻斗本体上设有分隔件，分隔件在翻斗本体上分隔出两个互不连通的腔体，腔体包括第一腔体部和第二腔体部，第一腔体部和第二腔体部分别位于翻斗本体中心面的两侧。腔体内的水量达到预设值后，翻斗本体开始翻转，第二腔体部内的水流入第一腔体部，翻斗本体上，转动轴一侧的重量降低（第二腔体部的水流出导致），导致翻斗本体转动速度加快，缩短了翻斗本体翻转所需时间，减少了翻斗本体开始翻转后落入高点腔体内的水量，减小了测量误差，提高了测量准确度。

Description

一种翻斗式雨量计用翻斗及雨量计

技术领域

本发明涉及降水测量仪器领域，尤其涉及一种翻斗式雨量计用翻斗及雨量计。

背景技术

翻斗式雨量计是一种水文、气象仪器，用于测量自然界降雨量，同时将降雨量转换为以开关量形式表示的数字信息量输出，以满足信息传输、处理、记录和显示等的需要。翻斗式雨量计的工作原理为：集雨器收集的雨水通过漏斗落到翻斗上，翻斗可绕一水平轴转动，且轴位于翻斗中部，翻斗中部有隔板将其分隔为不连通的两部分，当隔板一侧的雨水达到预设的重量时，翻斗开始翻转，盛有雨水的一侧下降，另一侧上升。翻斗上设有永磁钢，底座上的干簧管能够测量翻斗翻转的次数，由于翻斗翻转一次所需雨量是固定的，可通过预先设置确定其具体数值，集雨器的集雨面积是已知的，因此记录一定时间内翻斗翻转的次数，通过计算即可得到降雨量。

现有的翻斗式雨量计中，翻斗上设置的平隔板将漏斗分隔为互不连通的两个腔体，两个腔体分别位于转动轴的两侧，在翻斗开始转动到翻斗转动到隔板竖直的过程中，漏斗内的水落入翻斗的下降的一侧，而进入下降状态的翻斗一侧在计算时认为其承接的水量是一定的，即翻斗一侧开始下降之后流入的水量将不被计算。这种结构无法对翻斗的转动进行加速，导致翻斗翻转速度较慢，造成测量误差大。

发明内容

本发明提供一种翻斗式雨量计用翻斗及雨量计，解决了现有技术中翻斗翻转速度慢导致测量误差大的问题。

一种翻斗式雨量计用翻斗，包括翻斗本体，翻斗本体上设有分隔件，分隔件在翻斗本体上分隔出两个互不连通的腔体，腔体包括第一腔体部和第二腔体部，第一腔体部和第二腔体部互相连通，第一腔体部和第二腔体部分别位于翻斗本体中心面的两侧。翻斗本体的中心面位于翻斗本体的中部，将翻斗本体分为转动对称的两部分，翻斗本体的转动轴的轴线位于中心面内。本发明使用时，翻斗式雨量计用翻斗设置在底座上，位于漏斗下方，漏斗内的水落入到翻斗本体的位于高点的腔体内，该腔体的第一腔体部和第二腔体部分别位于转动轴的两侧，即第一腔体部高于第二腔体部，该腔体内的水量达到预设值后，翻斗本体开始翻转，第二腔体部内的水流入第一腔体部，翻斗本体上，转动轴一侧的重量降低（第二腔体部的水流出导致），导致翻斗本体转动速度加快，缩短了翻斗本体翻转所需时间，减少了翻斗本体开始翻转后落入高点腔体内的水量，减小了测量误差，提高了测量准确度。

进一步，所述第一腔体部和第二腔体部形成旋转对称结构。即第一腔体部和第二腔体部形成的整体结构为旋转对称结构，或者说第一腔体部绕对称轴转动180°后能够与第二腔体部重合，其对称轴位于分隔件内且与转动轴垂直。

进一步，所述分隔件包括第一分隔板、两个第二分隔板，第一分隔板位于所述翻斗本体中部，第二分隔板上固定连接有第三分隔板，第一分隔板、第二分隔板、第三分隔板均与所述翻斗本体固定连接，将翻斗本体分隔为两个互不连通的腔体。

进一步，所述第一分隔板与第二分隔板垂直，所述第三分隔板与第一分隔板平行。

进一步，所述翻斗本体上设有上端板，所述第一分隔板、第二分隔板、第三分隔板均与上端板固定连接，上端板上设有进水口，所述第一分隔板将进水口分隔为两部分。

雨量计，包括底座，底座上由下到上依次设有翻斗式雨量计用翻斗、漏斗、集雨器、两个限位支持机构和两个干簧管机构，底座上设有两个竖板，两竖板之间设有转动轴，转动轴两端分别通过宝石轴承与竖板连接，翻斗式雨量计用翻斗固定在转动轴上，两个限位支持机构对称地设置在转动轴的两侧，两个干簧管机构对称地设置在转动轴的两侧，竖板顶部设有定位柱，翻斗式雨量计用漏斗上设有定位套管，定位套管套接在定位柱上。

进一步，所述限位支持机构包括设置在底座上的螺母座、螺纹连接在螺母座上的限位螺栓以及设置在翻斗式雨量计用翻斗上的限位块，限位螺栓位于限位块下方且能够对限位块提供支撑，通过调节限位螺栓的高度来确保翻斗两侧位于最低点时高度相同。所述干簧管机构包括设置在底座上的支撑台、设置在支撑台顶部的干簧管以及设置在所述翻斗式雨量计用翻斗上的永磁钢，干簧管与永磁钢配合，测量翻斗翻转的次数。所述底座上设有水槽，水槽底部为圆柱面，水槽底部的最低处设有排水口。水槽能够收集雨水，使其经排水口排出。

进一步，所述漏斗包括漏斗本体，漏斗本体的底部设有锥形（圆锥或棱锥）的出水体，出水体上圆周均布有至少三个与漏斗本体连通的通道，出水体的底部（即出水体的尖端）设有导流柱，导流柱与出水体同轴，通道在出水体的外侧壁上形成开口，且通道内壁的一部分位于导流柱上。漏斗设置在翻斗式雨量计内，位于翻斗式雨量计用翻斗上方，漏斗内的水经出水体上的通道流出，由于出水体为锥形，水流出通道时将会在表面张力的作用下汇集在出水体的尖端，位于出水体尖端的导流柱将对水流进行导向，使水流在表面张力的作用下保持在导流柱的表面，保证了由漏斗流出的水流较细，翻斗只需转过较小角度即可使水流落在开始上升的一侧，避免了过多的水落在翻斗下降的一侧造成测量误差，提高了测量的准确性。随着高度的降低，通道的内壁面积将逐渐减小，有利于水流在表面张力的作用下向通道内壁汇集，避免了通道内壁面积的突然变化导致水流由于惯性突破表面张力的限制，脱离通道内壁，导致水流过粗，降低测量的准确性。

进一步，所述通道的轴线与出水体的轴线平行，所述出水体与漏斗本体同轴，所述漏斗本体底部设有圆台状的连接部，连接部内设有腔体，腔体与所述漏斗本体连通且与所述通道连通。通道与漏斗本体的最低点连通，确保漏斗内的水能够全部经通道排出。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

腔体内的水量达到预设值后，翻斗本体开始翻转，第二腔体部内的水流入第一腔体部，翻斗本体上，转动轴一侧的重量降低（第二腔体部的水流出导致），导致翻斗本体转动速度加快，缩短了翻斗本体翻转所需时间，减少了翻斗本体开始翻转后落入高点腔体内的水量，减小了测量误差，提高了测量准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对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发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明翻斗式雨量计用翻斗外部结构示意图。

图2为本发明翻斗式雨量计用翻斗内部结构示意图。

图3为本发明雨量计外部结构示意图。

图4为本发明雨量计内部结构示意图。

图5为本发明漏斗结构示意图。

1、翻斗本体，2、第一腔体部，3、第二腔体部，4、第一分隔板，5、第二分隔板，6、第三分隔板，7、上端板，8、进水口，9、底座，10、漏斗，11、集雨器，12、竖板，13、螺母座，14、限位螺栓，15、限位块，16、漏斗本体，17、出水体，18、导流柱，19、连接部，20、外筒。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

实施例1

如图1和图2所示，一种翻斗式雨量计用翻斗，包括翻斗本体1，翻斗本体1上设有分隔件，分隔件在翻斗本体1上分隔出两个互不连通的腔体，腔体包括第一腔体部2和第二腔体部3，第一腔体部2和第二腔体部3互相连通，第一腔体部2和第二腔体部3分别位于翻斗本体1中心面的两侧。翻斗本体1的中心面位于翻斗本体1的中部，翻斗本体1的转动轴的轴线位于中心面内。本发明使用时，翻斗式雨量计用翻斗设置在底座9上，位于漏斗10下方，漏斗10内的水落入到翻斗本体1的位于高点的腔体内，该腔体的第一腔体部2和第二腔体部3分别位于转动轴的两侧，即第一腔体部2高于第二腔体部3，该腔体内的水量达到预设值后，翻斗本体1开始翻转，第二腔体部3内的水流入第一腔体部2，翻斗本体1上，转动轴一侧的重量降低（第二腔体部3的水流出导致），导致翻斗本体1转动速度加快，缩短了翻斗本体1翻转所需时间，减少了翻斗本体1开始翻转后落入高点腔体内的水量，减小了测量误差，提高了测量准确度。第一腔体部2和第二腔体部3形成旋转对称结构。即第一腔体部2和第二腔体部3形成的整体结构为旋转对称结构，或者说第一腔体部2绕对称轴转动180°后能够与第二腔体部3重合，其对称轴位于分隔件内且与转动轴垂直。分隔件包括第一分隔板4、两个第二分隔板5，第一分隔板4位于所述翻斗本体1中部，第二分隔板5上固定连接有第三分隔板6，第一分隔板4、第二分隔板5、第三分隔板6均与所述翻斗本体1固定连接，将翻斗本体1分隔为两个互不连通的腔体。第一分隔板4与第二分隔板5垂直，所述第三分隔板6与第一分隔板4平行。翻斗本体1上设有上端板7，所述第一分隔板4、第二分隔板5、第三分隔板6均与上端板7固定连接，上端板7上设有进水口8，所述第一分隔板4将进水口8分隔为两部分。

实施例2

如图3-5所示，雨量计，包括底座9，底座9上设有外筒20，底座9上由下到上依次设有翻斗式雨量计用翻斗、漏斗10、集雨器11、两个限位支持机构和两个干簧管机构，底座9上设有两个竖板12，两竖板12之间设有转动轴，转动轴两端分别通过宝石轴承与竖板12连接，翻斗式雨量计用翻斗固定在转动轴上，两个限位支持机构对称地设置在转动轴的两侧，两个干簧管机构对称地设置在转动轴的两侧，竖板12顶部设有定位柱，翻斗式雨量计用漏斗10上设有定位套管，定位套管套接在定位柱上。限位支持机构包括设置在底座9上的螺母座13、螺纹连接在螺母座13上的限位螺栓14以及设置在翻斗式雨量计用翻斗上的限位块，限位螺栓14位于限位块下方且能够对限位块提供支撑，通过调节限位螺栓14的高度来确保翻斗两侧位于最低点时高度相同。所述干簧管机构包括设置在底座9上的支撑台、设置在支撑台顶部的干簧管以及设置在所述翻斗式雨量计用翻斗上的永磁钢，干簧管与永磁钢配合，测量翻斗翻转的次数。所述底座9上设有水槽，水槽底部为圆柱面，水槽底部的最低处设有排水口。水槽能够收集雨水，使其经排水口排出。漏斗10包括漏斗本体16，漏斗本体16的底部设有锥形（圆锥或棱锥）的出水体17，出水体17上圆周均布有至少三个与漏斗本体16连通的通道，出水体17的底部（即出水体17的尖端）设有导流柱18，导流柱18与出水体17同轴，通道在出水体17的外侧壁上形成开口，且通道内壁的一部分位于导流柱18上。漏斗10设置在翻斗式雨量计内，位于翻斗式雨量计用翻斗上方，漏斗10内的水经出水体17上的通道流出，由于出水体17为锥形，水流出通道时将会在表面张力的作用下汇集在出水体17的尖端，位于出水体17尖端的导流柱18将对水流进行导向，使水流在表面张力的作用下保持在导流柱18的表面，保证了由漏斗10流出的水流较细，翻斗只需转过较小角度即可使水流落在开始上升的一侧，避免了过多的水落在翻斗下降的一侧造成测量误差，提高了测量的准确性。随着高度的降低，通道的内壁面积将逐渐减小，有利于水流在表面张力的作用下向通道内壁汇集，避免了通道内壁面积的突然变化导致水流由于惯性突破表面张力的限制，脱离通道内壁，导致水流过粗，降低测量的准确性。通道的轴线与出水体17的轴线平行，所述出水体17与漏斗本体16同轴，所述漏斗本体16底部设有圆台状的连接部19，连接部19内设有腔体，腔体与所述漏斗本体16连通且与所述通道连通。通道与漏斗本体16的最低点连通，确保漏斗10内的水能够全部经通道排出。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.雨量计，其特征在于，包括底座（9），底座（9）上由下到上依次设有翻斗、漏斗（10）、集雨器（11），还设有两个限位支持机构和两个干簧管机构，底座（9）上设有两个竖板（12），两竖板（12）之间设有转动轴，转动轴两端分别通过宝石轴承与竖板（12）连接，翻斗固定在转动轴上，两个限位支持机构对称地设置在转动轴的两侧，两个干簧管机构对称地设置在转动轴的两侧，竖板（12）顶部设有定位柱，漏斗上设有定位套管，定位套管套接在定位柱上；

所述翻斗包括翻斗本体（1），翻斗本体（1）上设有分隔件，分隔件在翻斗本体（1）上分隔出两个互不连通的腔体，腔体包括第一腔体部（2）和第二腔体部（3），第一腔体部（2）和第二腔体部（3）互相连通，第一腔体部（2）和第二腔体部（3）分别位于翻斗本体（1）中心面的两侧；

所述漏斗（10）包括漏斗本体（16），漏斗本体（16）的底部设有锥形的出水体（17），出水体（17）上圆周均布有至少三个与漏斗本体（16）连通的通道，出水体（17）的底部设有导流柱（18），导流柱（18）与出水体（17）同轴，通道在出水体（17）的外侧壁上形成开口，且通道内壁的一部分位于导流柱（17）上。

2.根据权利要求1所述的雨量计，其特征在于，所述限位支持机构包括设置在底座（9）上的螺母座（13）、螺纹连接在螺母座（13）上的限位螺栓（14）以及设置在翻斗上的限位块（15），限位螺栓（14）位于限位块（15）下方且能够对限位块（15）提供支撑，所述干簧管机构包括设置在底座（9）上的支撑台、设置在支撑台顶部的干簧管以及设置在所述翻斗上的永磁钢，所述底座（9）上设有水槽，水槽底部为圆柱面，水槽底部的最低处设有排水口。

3.根据权利要求2所述的雨量计，其特征在于，所述通道的轴线与出水体（17）的轴线平行，所述出水体（17）与漏斗本体（16）同轴，所述漏斗本体（16）底部设有圆台状的连接部（19），连接部（19）内设有腔体，腔体与所述漏斗本体（16）连通且与所述通道连通。

4.根据权利要求1所述的雨量计，其特征在于，所述第一腔体部（2）和第二腔体部（3）形成旋转对称结构。

5.根据权利要求4所述的雨量计，其特征在于，所述分隔件包括第一分隔板（4）、两个第二分隔板（5），第一分隔板（4）位于所述翻斗本体（1）中部，第二分隔板（5）上固定连接有第三分隔板（6），第一分隔板（4）、第二分隔板（5）、第三分隔板（6）均与所述翻斗本体（1）固定连接。

6.根据权利要求5所述的雨量计，其特征在于，所述第一分隔板（4）与第二分隔板（5）垂直，所述第三分隔板（6）与第一分隔板（4）平行。

7.根据权利要求5或6所述的雨量计，其特征在于，所述翻斗本体（1）上设有上端板（7），所述第一分隔板（4）、第二分隔板（5）、第三分隔板（6）均与上端板（7）固定连接，上端板（7）上设有进水口（8），所述第一分隔板（4）将进水口（8）分隔为两部分。

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