CN117348118B - 一种便携式雨量校准装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种便携式雨量校准装置及其使用方法，装置包括装置主体、标准玻璃球以及与标准玻璃球连接的功能管路，功能管路包括与标准玻璃球分别连接的降水管路、升水管路、溢流管路以及蠕动泵通水管路。本申请通过设置一种便携式雨量校准装置替换传统技术中需要人工校准的方案，提高了校准效率及准确度；具体的：根据大雨强检测指令及小雨强检测指令分别启动/停止直流泵以对标准玻璃球注水/降水，以获得大雨强终值检测结果以及小雨强终值检测结果，当大雨强终值检测结果或小雨强终值检测结果存在至少一检测结果不符合阈值时，则雨强结论不合格并根据计算结果校准调节雨量传感器，实现自动校准调节雨量传感器，提高了校准效率及精准度。

Description

一种便携式雨量校准装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及雨量检测校准技术领域，特别涉及一种便携式雨量校准装置及其使用方法。

背景技术

降水的测量无论是对于气象、水文、海洋、环境的观测还是对航空、铁路交通的安全都具有极其重要的意义，特别是对于人工降雨的效果检验和气象科研来说其测量的准确度就显得尤为重要。如要保证雨量计的测量准确度，对雨量计进行校准则是非常必要的。

雨量计的一般检测方法是，取定量水，使其在指定时间长度按照固定速度流入雨量计的承水漏斗，从而模拟出不同雨强的降水环境下雨量计的降水记录值，和标定值比较后即可确定雨量计的准确程度。

现行的雨量计校准方法有两种，一是人工注入排水计量法：按国家标准GB/T11832-2002《翻斗式雨量计》规定，雨量检定工作原理是采用动态检定法，即用雨量检定设备，将小、中、大三种不同雨强（0.5 mm/min、2 mm/min、4mm/min）的降雨量，模拟成相应稳态的流量，在一定水头压力经导管进入计量组件的漏斗，流入翻斗；二是人工给水检定法：用10mm雨量量筒盛满相当于10mm降雨量的清水。模拟雨强为0.5mm/min、2.0mm/min和5mm/min降雨量形成的流量，缓慢、均匀地从漏斗注入翻斗，每种雨强检定2次。按照现行的校准规范，要对雨量计进行校准工作的过程非常繁琐，需要手工操作的环节较多，如系统的润水，标准球的上水，模拟雨强的调整以及数据采集，数据处理等等。整个过程工作效率低，而且易造成人为误差，所以需要能自动产生所需雨量的校准仪器。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种便携式雨量校准装置及其使用方法，用以解决现有技术中需要人工手动校准雨量计的过程复杂繁琐、效率低且易造成人为误差的技术问题。

本发明一方面提供一种便携式雨量校准装置，包括装置主体、设于所述装置主体内的标准玻璃球以及与所述标准玻璃球连接的功能管路，所述功能管路包括与所述标准玻璃球分别连接的降水管路、升水管路、溢流管路以及蠕动泵通水管路；所述雨量校准装置还包括中控模块，所述中控模块连接所述标准玻璃球与功能管路，用于根据标准玻璃球的内部水量变化控制功能管路的工作状态；

所述升水管路包括直流泵，所述直流泵连通水源与所述标准玻璃球；所述溢流管路包括第一液位开关，所述第一液位开关设于所述标准玻璃球的溢流口以通过所述第一液位开关获得所述标准玻璃球的水量信息；

所述便携式雨量校准装置还包括MCU和储水层，所述储水层设于所述标准玻璃球的下方，所述降水管路连通所述储水层与所述标准玻璃球；所述蠕动泵通水管路包括蠕动泵，所述蠕动泵的进水口连接所述储水层的出水口，所述蠕动泵的出水口连接被测传感器；所述MCU分别连接所述蠕动泵、所述直流泵及所述第一液位开关；

所述便携式雨量校准装置还包括高度微调柱，所述高度微调柱上设有刻度值，所述高度微调柱与所述装置主体固定连接，连通器结构件通过连接扣与所述高度微调柱活动连接。

另外，根据本发明上述的便携式雨量校准装置，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述降水管路包括第二液位开关，所述MCU连接所述第二液位开关，所述第二液位开关连通所述储水层与所述标准玻璃球。

进一步地，所述中控模块包括计时器，所述计时器固设一计时值，以当标准玻璃球完成上水时，启动所述计时器直至所述计时器的计时完成所述计时值。

进一步地，所述便携式雨量校准装置还包括公共管路与电磁阀，所述电磁阀为三通电磁阀，所述公共管路设于所述标准玻璃球的末端，且通过所述电磁阀分别连接所述降水管路与所述升水管路。

本发明另一方面提供一种便携式雨量校准装置使用方法，所述方法具体应用于上述便携式雨量校准装置中的MCU，所述方法包括：

获取大雨强检测指令，根据所述大雨强检测指令启动/停止直流泵以对标准玻璃球注水/降水而实现大雨强检测，并获得大雨强终值检测结果；

获取小雨强检测指令，根据所述小雨强检测指令启动/停止直流泵以对标准玻璃球注水/降水而实现小雨强检测，并获得小雨强终值检测结果；

根据第一雨强阈值和第二雨强阈值分别判断所述大雨强终值检测结果以及所述小雨强终值检测结果是否分别符合阈值；

当所述大雨强终值检测结果以及所述小雨强终值检测结果均符合阈值时，检定雨强结论合格并显示计算结果；

当所述大雨强终值检测结果或所述小雨强终值检测结果存在至少一检测结果不符合阈值时，检定雨强结论不合格并根据计算结果校准调节雨量传感器。

另外，根据本发明上述的便携式雨量校准装置使用方法，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，根据所述大雨强检测指令启动/停止直流泵以对标准玻璃球注水/降水而实现大雨强检测，并获得大雨强终值检测结果的步骤包括：

获取大雨强检测指令，根据所述大雨强检测指令启动直流泵以通过所述直流泵给标准玻璃球注水直至水满溢流触发第一液位开关时，直流泵停止，水流重力下降注入至储水层，实现储水层第一次注水；

当标准玻璃球的水位降低并触发第二液位开关时，直流泵启动，直至水满溢流触发第一液位开关时，直流泵停止，水流重力下降注入至储水层，实现储水层第二次注水；

当标准玻璃球的水位降低并触发第二液位开关时，直流泵启动，直至水满溢流触发第一液位开关时，直流泵停止，水流重力下降注入至储水层，实现储水层第三次注水；

当标准玻璃球的水位降低并触发第二液位开关时，蠕动泵以大雨强流速启动直至第一次大雨强检测过程结束时，蠕动泵停止工作，获得大雨强第一次检测结果；

其中，判断大雨强检测过程结束的方法包括：

获取脉冲间隔，当超过预设时间未检测到脉冲间隔时，则判定大雨强检测过程结束，控制蠕动泵停止工作。

进一步地，获得大雨强第一次检测结果的步骤之后还包括：

返回执行获取大雨强检测指令，根据所述大雨强检测指令启动直流泵以通过所述直流泵给标准玻璃球注水的步骤，以获得大雨强第二次检测结果以及大雨强第三次检测结果；

根据所述大雨强第一次检测结果、所述大雨强第二次检测结果以及所述大雨强第三次检测结果获取三次结果平均值，根据三次结果平均值获得大雨强终值检测结果。

进一步地，根据所述小雨强检测指令启动/停止直流泵以对标准玻璃球注水/降水而实现小雨强检测，并获得小雨强终值检测结果的步骤包括：

获取小雨强检测指令，根据所述小雨强检测指令启动直流泵以通过所述直流泵给标准玻璃球注水直至水满溢流触发第一液位开关时，直流泵停止，水流重力下降注入至储水层，实现储水层第一次注水；

当标准玻璃球的水位降低并触发第二液位开关时，蠕动泵以小雨强流速启动直至第一次小雨强检测过程结束时，蠕动泵停止工作，获得小雨强第一次检测结果。

进一步地，获得小雨强第一次检测结果的步骤之后还包括：

返回执行获取小雨强检测指令，根据所述小雨强检测指令启动直流泵以通过所述直流泵给标准玻璃球注水的步骤，以获得小雨强第二次检测结果以及小雨强第三次检测结果；

根据所述小雨强第一次检测结果、所述小雨强第二次检测结果以及所述小雨强第三次检测结果获取三次结果平均值，根据三次结果平均值获得小雨强终值检测结果。

上述便携式雨量校准装置及其使用方法，通过设置一种便携式雨量校准装置用于对雨量传感器进行自动校准，替换了传统技术中需要人工校准的方案，提高了校准效率及准确度；具体的：便携式雨量校准装置包括装置主体、设于装置主体内的标准玻璃球以及与标准玻璃球连接的功能管路，功能管路包括与标准玻璃球分别连接的降水管路、升水管路、溢流管路以及蠕动泵通水管路。当需要对雨量传感器进行校准时，根据台站信息分别获取大雨强检测指令以及小雨强检测指令，根据大雨强检测指令及小雨强检测指令分别启动/停止直流泵以对标准玻璃球注水/降水而实现大雨强检测及小雨强检测，并获得大雨强终值检测结果以及小雨强终值检测结果，当大雨强终值检测结果或小雨强终值检测结果存在至少一检测结果不符合阈值时，检定雨强结论不合格并根据计算结果校准调节雨量传感器，实现自动校准调节雨量传感器，提高了校准效率及精准度，从而提高了校准工作效率以及雨量数据质量。

附图说明

图1为本发明中便携式雨量校准装置的结构示意图；

图2为储水层的结构示意图；

图3为本发明中单次大雨强检测耗时示意图；

图4为本发明第一实施例中便携式雨量校准装置使用方法的流程图；

图5为本发明第二实施例中便携式雨量校准装置使用方法的流程图；

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了解决现有技术中需要人工手动校准雨量计的过程复杂繁琐、效率低且易造成人为误差的技术问题。本申请提供一种便携式雨量校准装置及其使用方法，通过设置一种便携式雨量校准装置用于对雨量传感器进行自动校准，替换了传统技术中需要人工校准的方案，提高了校准效率及准确度；具体的：便携式雨量校准装置包括装置主体、设于装置主体内的标准玻璃球以及与标准玻璃球连接的功能管路，功能管路包括与标准玻璃球分别连接的降水管路、升水管路、溢流管路以及蠕动泵通水管路。当需要对雨量传感器进行校准时，根据台站信息分别获取大雨强检测指令以及小雨强检测指令，根据大雨强检测指令及小雨强检测指令分别启动/停止直流泵以对标准玻璃球注水/降水而实现大雨强检测及小雨强检测，并获得大雨强终值检测结果以及小雨强终值检测结果，当大雨强终值检测结果或小雨强终值检测结果存在至少一检测结果不符合阈值时，检定雨强结论不合格并根据计算结果校准调节雨量传感器，实现自动校准调节雨量传感器，提高了校准效率及精准度，从而提高了校准工作效率以及雨量数据质量。

在本实施例中，便携式雨量校准装置包括装置主体、设于装置主体内的标准玻璃球以及与标准玻璃球连接的功能管路，功能管路包括与标准玻璃球分别连接的降水管路、升水管路、溢流管路以及蠕动泵通水管路。进一步地，雨量校准装置还包括中控模块，中控模块连接标准玻璃球与功能管路，用于根据标准玻璃球的内部水量变化控制功能管路的工作状态。由于标准玻璃球需要定期溯源，因此，需要考虑标准玻璃球的装卸便利性，在本方案中，装置主体设有标准器盒，标准器盒用于安装、固定以及保护标准玻璃球，且标准器盒与装置主体可拆卸安装，便于需要对标准玻璃球溯源时，可直接抽出标准器盒，便于标准玻璃球的拆卸溯源。

具体的，升水管路包括直流泵，直流泵连通水源与标准玻璃球；为了检测标准玻璃球的水量是否注满，在本方案中，溢流管路包括第一液位开关，当标准玻璃球注满水后，即刻反馈信号至MCU，MCU停止上水流程，第一液位开关设于标准玻璃球的溢流口以通过第一液位开关获得标准玻璃球的水量信息；装置还设有储水层，储水层设于标准玻璃球的下方。为了检测标准玻璃球内的水位是否下降至设定高度，作为一个具体示例，降水管路包括第二液位开关，第二液位开关连通储水层与标准玻璃球，通过第二液位开关检测标准玻璃球内的水位是否下降至设定高度，从而将检测结果及时反馈至MCU，通过MCU控制下一步的上水或出水流程。蠕动泵通水管路包括蠕动泵，蠕动泵的进水口连接储水层的出水口，蠕动泵的出水口连接被测传感器；装置还包括MCU，MCU分别连接蠕动泵、直流泵、第一液位开关以及第二液位开关。装置还包括公共管路与电磁阀，为了在不同的流程中控制水路不同的导通状态，同时减少装置的零部件，在本方案中，电磁阀为三通电磁阀；公共管路设于标准玻璃球的末端，且通过电磁阀分别连接降水管路与升水管路。

作为一个具体示例，为了方便溯源，以314.16ml标准玻璃球作为装置的标准器，标准玻璃球上溢流口接第一液位开关，作为一个具体示例，在本实施例中，第一液位开关为红外信号检测开关，检测溢流状态，标准玻璃球的下水口（进、出水口，复用）通过软管连接三通电磁阀A口，三通电磁阀B口通过软管与直流泵出水口连接，三通电磁阀C口通过软管连接连通器结构件A口，连通器结构件B口通过软管接入储水层，连通器结构件C口垂直向上连通大气，使得连通器结构件C口与标准玻璃球形成连通器，使得通过控制连通器结构件C口的高度即可调整标准玻璃球的剩余水位高度，从而间接调整标准玻璃球的内部剩余水量。作为一个具体示例，降水管路、升水管路、溢流管路以及蠕动泵通水管路均通过软管与标准玻璃球连接，在实际使用过程中，雨量校准装置经过历史校准的多次使用后，软管中通常会有部分残留水量，当环境条件发生变化时，容易导致该雨量校准装置在校准时的实际出水量与标准玻璃球的设定水量存在误差，从而影响校准结果，具体的，环境条件包括温度。

作为一个具体示例，当温度降低时，标准玻璃球内的当前校准用水的密度大于前一次校准用水的密度，结合水的粘连度随温度降低而增大，温度降低导致水对软管的粘连性增加，从而软管内残留水量增加，则该雨量校准装置在校准时的实际出水量将小于标准玻璃球的设定水量，即小于314.16ml，为了避免出现因环境温度或者水质发生变化，导致实际出水量与设定水量存在误差，从而影响校准结果的情况，使得总出水量更为准确，在本方案中，便携式雨量校准装置还包括高度微调柱，高度微调柱上设有刻度值，连通器结构件通过连接扣与高度微调柱活动连接，高度微调柱与装置主体固定连接以使雨量校准装置在使用周期内，高度微调柱的位置始终不变，从而当需要调整连通器结构件C口的相对高度时，高度微调柱上的刻度才具有参考意义。当雨量校准装置在校准时的实际出水量与标准玻璃球的设定水量存在误差时，通过上下调整连接扣带动连通器结构件沿高度微调柱上下活动以调整连通器结构件C口的高度，从而结合连通器原理，即可活动调整标准玻璃球的剩余水位高度，对雨量校准装置在校准时的实际出水量进行微调。具体的，当测定得到该雨量校准装置在校准时的实际出水量小于标准玻璃球的设定水量时，通过连接扣向下调整连通器结构件，以降低连通器结构件与高度微调柱的相对高度，从而降低连通器结构件C口的高度；反之，则通过连接扣向上调整连通器结构件，以增加连通器结构件与高度微调柱的相对高度，从而增加连通器结构件C口的高度。需要进一步说明的是，连通器结构件A口与三通电磁阀C口通过软管连通，当上下调整连通器结构件时，由于是微调，故可以通过软管自身具备的伸缩性能，继续保持连通器结构件A口与三通电磁阀C口的连接关系。

进一步地，储水层下口通过软管与蠕动泵进水口连接，蠕动泵出水口通过软管接入被测传感器，直流泵进水口通过软管插入水源。在本实施例中，被测传感器为雨量传感器。

水路平常状态下，即直流泵在未启动状态下时，三通电磁阀A口和三通电磁阀C口为常通状态，水路自标准玻璃球的下水口——三通电磁阀A口——三通电磁阀C口——连通器结构件——储水层，畅通；水路加水状态，即直流泵启动状态下时，标准玻璃球的下水口——三通电磁阀A口——三通电磁阀B口——直流泵出水口——直流泵进水口——水源，畅通。具体请参见图1。

在本申请的技术方案中，采用一个314.16ml标准玻璃球作为装置的标准玻璃量器加上底部储水层的组合结构，而未采用一个314.16ml加一个942.48ml标准玻璃量器的方式，目的在于通过优化校准仪装置内部空间，缩减整体装置体积，提高校准仪便携性。具体的，942.48ml标准玻璃量器体积为314.16ml标准玻璃量器体积3倍，需要更大空间导致装置整体体积增大。另外，在校准仪装置底部设置一总体在1000立方厘米（大于942.48ml）的储水层，储水层的底部为一锥形空间，锥形空间上方为一横截面为矩形的立体空间与锥形空间相通，具体的，横截面为矩形的立体空间的高度h1=2.5cm，边长a=18cm，锥形空间的高度h2=1.8cm，储水层的总体积为1004cm³，储水层的结构具体请参见图2。

如图2所示，为了便于水体完全排出，提高检测总出水量的准确性，在本方案中，将储水层设计为锥形结构，避免水体无法完全排空而影响总出水量。进一步地，在本实施例中，储水层的设计用于大雨强（30mm降水量、4mm/min）降水环境的检测。故总体积设计为1004立方厘米，以使储水层在尽量缩小体积的前提下，满足大雨强检测需求。

在本方案中，以标准玻璃球为标准定量装置，蠕动泵为恒定流速装置，根据JJG（气象）005-2015《自动气象站翻斗式雨量传感器》规程要求，分别控制蠕动泵以4mm/min、1mm/min流速将定量水注入被检雨量传感器，根据被检雨量传感器测得结果与标准结果对比，得出检定/校准结果。

进一步地，参照气象部门现行雨量传感器检定规程JJG（气象）005-2015《自动气象站翻斗式雨量传感器》规程要求，大雨强检测环境需提供942.48ml（即30mm降水）、4mm/min的模拟降水环境。若以942.48ml标准玻璃量器为标准器，则需等其注满水产生溢流后才能启动降水流程，其中有较长等待时间。而采用314.16ml标准玻璃量器加储水层结构的设计，只需等待第一次上水产生溢流后即可启动降水流程，缩减雨量检测过程，缩减检测时间，提高检测效率，以本校准仪设计为例，本申请技术方案的单次大雨强检测耗时预计8.5min，若以942.48ml标准玻璃量器，代入本方案，单次过程耗时约为1*3+7.5=10.5min，耗时增加23.5%。具体参数如图3所示。

再者，按照标准器溯源管理要求，标准玻璃量器需定期溯源，本申请采用一个标准器而未采用两个标准器的方案，使得减少一个标准器可相应减少标准器的溯源成本。

为了便于理解本发明，下面将给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

实施例一

请参阅图4，所示为本发明第一实施例中的便携式雨量校准装置使用方法，包括步骤S101-S105：

S101、获取大雨强检测指令，根据大雨强检测指令启动/停止直流泵以对标准玻璃球注水/降水而实现大雨强检测，并获得大雨强终值检测结果。

S102、获取小雨强检测指令，根据小雨强检测指令启动/停止直流泵以对标准玻璃球注水/降水而实现小雨强检测，并获得小雨强终值检测结果。

S103、根据第一雨强阈值和第二雨强阈值分别判断大雨强终值检测结果以及小雨强终值检测结果是否分别符合阈值。

当大雨强终值检测结果及小雨强终值检测结果均符合阈值时，执行步骤S104；当大雨强终值检测结果或小雨强终值检测结果存在至少一检测结果不符合阈值时，执行步骤S105；

S104、检定雨强结论合格并显示计算结果。

S105、检定雨强结论不合格并根据计算结果校准调节雨量传感器。

综上，本发明上述实施例当中的便携式雨量校准装置使用方法，通过设置一种便携式雨量校准装置用于对雨量传感器进行自动校准，替换了传统技术中需要人工校准的方案，提高了校准效率及准确度；具体的：便携式雨量校准装置包括装置主体、设于装置主体内的标准玻璃球以及与标准玻璃球连接的功能管路，功能管路包括与标准玻璃球分别连接的降水管路、升水管路、溢流管路以及蠕动泵通水管路。当需要对雨量传感器进行校准时，根据台站信息分别获取大雨强检测指令以及小雨强检测指令，根据大雨强检测指令及小雨强检测指令分别启动/停止直流泵以对标准玻璃球注水/降水而实现大雨强检测及小雨强检测，并获得大雨强终值检测结果以及小雨强终值检测结果，当大雨强终值检测结果或小雨强终值检测结果存在至少一检测结果不符合阈值时，检定雨强结论不合格并根据计算结果校准调节雨量传感器，实现自动校准调节雨量传感器，提高了校准效率及精准度，从而提高了校准工作效率以及雨量数据质量。

实施例二

请查阅图5，所示为本发明第二实施例中的便携式雨量校准装置使用方法，包括步骤S201-S208：

S201、排空第二液位开关并对第二液位开关进行检测。

作为一个具体示例，在进行雨量检测流程时，连接好水路、电路及信号传输路线，启动上水程序前，需先通过排空模式排空水路中原本可能残留的水体，具体的，当检测流程人为中断、断电或因其他因素中途停止，水路中会存在未知量的水体，本方案中的排空模式，可快速处理该种情况，以保证检测水量的准确。具体的，排空方法包括：先通过中控模块控制蠕动泵以高转速启动，将水路可能存在的水量快速排出至被检雨量传感器，通过监测是否有雨量脉冲信号判断水路中的水量是否排尽，蠕动泵启动后，系统若在15s内未监测到雨量脉冲信号，则判定水路中水体排尽，排空模式完成。

S202、根据检测结果判断第二液位开关是否检测到有水。

若第二液位开关检测到有水，则返回执行步骤S201；

若第二液位开关未检测到有水，则执行步骤S203；

S203、启动蠕动泵，直到预设时间内未采集到雨量脉冲信号。

作为一个具体示例，启动蠕动泵，直到30s内未采集到雨量脉冲信号，则检定第二液位开关内无水，可以用于水量检测。

液位开关作为一种信号检测开关，属于电子产品，随着使用其发生故障的概率会逐渐增加，增加一个检测开关即增加了一处可能故障点，液位开关越多发生故障的概率也越高。为了减少故障点以降低故障发生概率，同时节约成本，在本方案的一些可选实施例中，可以去除第二液位开关只保留第一液位开关以缩减零部件。具体的，第二液位开关作为下水完成信号检测开关，其功能是当标准玻璃量器内水位下降完成时发出信号至中控系统。经过研究，314.16ml的降水量经过固定的水路下水完成所需的时间是相对固定的，作为一个具体示例，本设计在中控模块包括计时器，计时器中设置一固定计时值，当标准玻璃球完成上水时，计时启动，直至计时器的计时完成计时值，计时完成后，中控系统继续后续设定流程。在本方案中，采用第二液位开关和计时器两者属于平行替代方案，优选采用计时器，本申请设有计时器，其作用包括下水计时，注水计时，雨量脉冲信号间隔时间计时，第一液位开关故障报警、出水速度动态修正、待机时长计时。

作为一个具体示例，计时器还可以用于信号检测开关误报检测，具体的：当信号检测开关发生故障时，一般容易出现“上水未完成即发送完成信号”或“上水完成但不发送完成信号”，而“上水未完成即发送完成信号”，则容易导致水量偏少；“上水完成但不发送完成信号”，不仅容易导致水量产生溢流，而且还容易使得检测流程无法进入下一步。因此，在本申请中：

一方面，为了避免计时器在上水未完成即发送完成信号，作为一具体示例，将计时器的固定计时值预设为一标准值，当上水计时明显小于标准值即发送溢流信号时，触发上水错误报警提示并自动处理，自动中断检测流程并重新启动。重新启动后先自启排空模式，再进行上水，若实际计时值与预设标准值相当，则正常继续后续流程，若计时值仍明显小于标准值，则停止检测并发送“上水时间过短，请检测”提示。

另一方面，为了避免计时器在上水完成但不发送完成信号，作为一具体示例，沿用上述过程的计时标准值，当上水计时明显大于标准值而仍不发送完成信号，触发上水报警提示并自动处理，处理操作为：中控系统停止上水流程，重新启动信号检测开关，启动排空模式，启动上水流程，若正常上水，则继续流程。若实际上水计时仍明显大于标准值而不发送完成信号，停止检测流程并发送“上水流时间过长，请检测”提示。

在实际使用过程中，计时器还可进行超时待机检测，具体的：当程序开机后，若该雨量校准装置长时间未进行上水或下水动作时，中控模块控制系统进入低功耗待机模式，降低装置能耗，以使该雨量校准装置能够实现长时间待机，提高使用便捷性。

作为一个具体示例，计时器还可以用于出水转速动态修正，具体的：在大雨强状态下，单次出水标准时间为450秒，小雨强状态下单次标准出水时间为600秒。由于在不同的环境温度下，水的密度和管道粘滞性不同，在标准转速下出水时间会产生微小差距，为了提高结果准确性，使得出水速度更符合标准要求，可对计时器的计时过程进行微调，以对出水转速进行动态修正，具体的：从蠕动泵开始出水到蠕动泵出水完成停止结束，进行计时。若实际计时大于或小于标准出水时间，则中控模块通过设置程序中蠕动泵的占空比来微调转速使出水时间动态逼近标准出水时间，以使得出水速度更符合标准要求。

S204、获取大雨强检测指令，根据大雨强检测指令启动/停止直流泵以对标准玻璃球注水/降水而实现大雨强检测，并获得大雨强终值检测结果。

作为一个具体示例，在对雨量校准装置进行大雨强的检测方法具体包括步骤S2041-S2044：

S2041、获取大雨强检测指令，根据大雨强检测指令启动直流泵以通过直流泵给标准玻璃球注水直至水满溢流触发第一液位开关时，直流泵停止，水流重力下降注入至储水层，实现储水层第一次注水。

作为一个具体示例，第一液位开关均可为红外信号检测开关。为了使获得大雨强终值检测结果更加贴合台站的要求，在本实施例中，在获取第一次大雨强检测指令之前，还需先获取台站信息，根据台站信息获得第一次大雨强检测指令。

S2042、当标准玻璃球的水位降低并触发第二液位开关时，直流泵启动，直至水满溢流触发第一液位开关时，直流泵停止，水流重力下降注入至储水层，实现储水层第二次注水。

在本实施例中，当标准玻璃球的水位降低并触发第二液位开关时，流经标准玻璃球的水量为314.16ml。

S2043、当标准玻璃球的水位降低并触发第二液位开关时，直流泵启动，直至水满溢流触发第一液位开关时，直流泵停止，水流重力下降注入至储水层，实现储水层第三次注水。

在本实施例中，当标准玻璃球的水位降低并触发第二液位开关时，流经标准玻璃球的水量为628.32ml。

S2044、当标准玻璃球的水位降低并触发第二液位开关时，蠕动泵以大雨强流速启动直至第一次大雨强检测过程结束时，蠕动泵停止工作，获得大雨强第一次检测结果。

在本实施例中，蠕动泵的大雨强流速为4mm/min，当标准玻璃球的水位降低并触发第二液位开关时，流经标准玻璃球的水量为314.16ml。作为一个具体示例，关于大雨强检测过程是否结束的判断方法为，当MCU超过30s未检测到脉冲间隔时，则判定当前批次的大雨强检测过程结束，控制蠕动泵停止工作。

为了提高数据的准确性，在本实施例中，当获得大雨强第一次检测结果后，需对雨量校准装置进行多次大雨强检测以至少获得大雨强第二次检测结果以及大雨强第三次检测结果；再根据大雨强第一次检测结果、大雨强第二次检测结果以及大雨强第三次检测结果获取三次结果平均值，根据三次结果平均值获得大雨强终值检测结果。

S205、获取小雨强检测指令，根据小雨强检测指令启动/停止直流泵以对标准玻璃球注水/降水而实现小雨强检测，并获得小雨强终值检测结果。

作为一个具体示例，在对雨量校准装置进行小雨强的检测方法具体包括步骤S2051-S2052：

S2051、获取小雨强检测指令，根据小雨强检测指令启动直流泵以通过直流泵给标准玻璃球注水直至水满溢流触发第一液位开关时，直流泵停止，水流重力下降注入至储水层，实现储水层第一次注水。

S2052、当标准玻璃球的水位降低并触发第二液位开关时，蠕动泵以小雨强流速启动直至第一次小雨强检测过程结束时，蠕动泵停止工作，获得小雨强第一次检测结果。

在本实施例中，蠕动泵的小雨强流速为1mm/min。为了提高数据的准确性，在本实施例中，当获得小雨强第一次检测结果后，需对雨量校准装置进行多次小雨强检测以至少获得小雨强第二次检测结果以及小雨强第三次检测结果；再根据小雨强第一次检测结果、小雨强第二次检测结果以及小雨强第三次检测结果获取三次结果平均值，根据三次结果平均值获得小雨强终值检测结果。

作为一个具体示例，关于小雨强检测过程是否结束的判断方法为，当MCU超过30s未检测到脉冲间隔时，则判定当前批次的小雨强检测过程结束，控制蠕动泵停止工作。

S206、根据第一雨强阈值和第二雨强阈值分别判断大雨强终值检测结果以及小雨强终值检测结果是否分别符合阈值。

当大雨强终值检测结果及小雨强终值检测结果均符合阈值时，执行步骤S207；当大雨强终值检测结果或小雨强终值检测结果存在至少一检测结果不符合阈值时，执行步骤S208；

在本实施例中，在获得小雨强终值检测结果后，对获得的检测结果进行数据分析处理，具体的，当|大雨强三次结果平均值-300|/300>4%时，则显示计算结果（结论不合格）；当|大雨强三次结果平均值-300|/300<4%时，则显示计算结果（结论合格）；当|小雨强三次结果平均值-100|>4时，则显示计算结果（结论不合格）；当|小雨强三次结果平均值-100|<4时，则显示计算结果（结论合格）；当大雨强终值检测结果或小雨强终值检测结果的结论为不合格时，则总结论为不合格；当大雨强终值检测结果和小雨强终值检测结果的结论都为合格时，则总结论为合格。

S207、检定雨强结论合格并显示计算结果。

S208、检定雨强结论不合格并根据计算结果校准调节雨量传感器。

为了提高计算结果的准确性，还需对雨量校准装置进行测试，具体的：点击“启动”，MCU控制直流泵启动，水流经溢流口溢出，第一液位开关触发，MCU控制直流泵停止；水受重力下降输入储水层至第二液位开关触发，MCU控制蠕动泵以大雨强流速启动，MCU开始采集检测数据，检测数据包括脉冲次数及被检雨量传感器奇偶脉冲间隔，直至检测过程结束。根据检测数据计算分析调节方法，得出调节措施，在一些可选实施例中，调节措施可以为：请将左下调节螺钉调节+XX圈；请将右下调节螺钉调节-XX圈。

综上，本发明上述实施例当中的便携式雨量校准装置使用方法，通过设置一种便携式雨量校准装置用于对雨量传感器进行自动校准，替换了传统技术中需要人工校准的方案，提高了校准效率及准确度；具体的：便携式雨量校准装置包括装置主体、设于装置主体内的标准玻璃球以及与标准玻璃球连接的功能管路，功能管路包括与标准玻璃球分别连接的降水管路、升水管路、溢流管路以及蠕动泵通水管路。当需要对雨量传感器进行校准时，根据台站信息分别获取大雨强检测指令以及小雨强检测指令，根据大雨强检测指令及小雨强检测指令分别启动/停止直流泵以对标准玻璃球注水/降水而实现大雨强检测及小雨强检测，并获得大雨强终值检测结果以及小雨强终值检测结果，当大雨强终值检测结果或小雨强终值检测结果存在至少一检测结果不符合阈值时，检定雨强结论不合格并根据计算结果校准调节雨量传感器，实现自动校准调节雨量传感器，提高了校准效率及精准度，从而提高了校准工作效率以及雨量数据质量。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种便携式雨量校准装置使用方法，其特征在于，应用于便携式雨量校准装置，所述便携式雨量校准装置包括装置主体、设于所述装置主体内的标准玻璃球以及与所述标准玻璃球连接的功能管路，所述功能管路包括与所述标准玻璃球分别连接的降水管路、升水管路、溢流管路以及蠕动泵通水管路；所述雨量校准装置还包括中控模块，所述中控模块连接所述标准玻璃球与功能管路，用于根据标准玻璃球的内部水量变化控制功能管路的工作状态；

所述升水管路包括直流泵，所述直流泵连通水源与所述标准玻璃球；所述溢流管路包括第一液位开关，所述第一液位开关设于所述标准玻璃球的溢流口以通过所述第一液位开关获得所述标准玻璃球的水量信息；

所述便携式雨量校准装置还包括MCU和储水层，所述储水层设于所述标准玻璃球的下方，所述降水管路连通所述储水层与所述标准玻璃球；所述蠕动泵通水管路包括蠕动泵，所述蠕动泵的进水口连接所述储水层的出水口，所述蠕动泵的出水口连接被测传感器；所述MCU分别连接所述蠕动泵、所述直流泵及所述第一液位开关；

所述便携式雨量校准装置还包括高度微调柱，所述高度微调柱上设有刻度值，所述高度微调柱与所述装置主体固定连接，连通器结构件通过连接扣与所述高度微调柱活动连接；

其中，所述降水管路包括第二液位开关，所述MCU连接所述第二液位开关，所述第二液位开关连通所述储水层与所述标准玻璃球；所述中控模块包括计时器，所述计时器固设一计时值，以当标准玻璃球完成上水时，启动所述计时器直至所述计时器的计时完成所述计时值；所述便携式雨量校准装置还包括公共管路与电磁阀，所述电磁阀为三通电磁阀，所述公共管路设于所述标准玻璃球的末端，且通过所述电磁阀分别连接所述降水管路与所述升水管路；

所述便携式雨量校准装置使用方法具体应用于所述MCU，所述便携式雨量校准装置使用方法包括：

获取大雨强检测指令，根据所述大雨强检测指令启动/停止直流泵以对标准玻璃球注水/降水而实现大雨强检测，并获得大雨强终值检测结果；

获取小雨强检测指令，根据所述小雨强检测指令启动/停止直流泵以对标准玻璃球注水/降水而实现小雨强检测，并获得小雨强终值检测结果；

根据第一雨强阈值和第二雨强阈值分别判断所述大雨强终值检测结果以及所述小雨强终值检测结果是否分别符合阈值；

当所述大雨强终值检测结果以及所述小雨强终值检测结果均符合阈值时，检定雨强结论合格并显示计算结果；

当所述大雨强终值检测结果或所述小雨强终值检测结果存在至少一检测结果不符合阈值时，检定雨强结论不合格并根据计算结果校准调节雨量传感器。

2.根据权利要求1所述的便携式雨量校准装置使用方法，其特征在于，根据所述大雨强检测指令启动/停止直流泵以对标准玻璃球注水/降水而实现大雨强检测，并获得大雨强终值检测结果的步骤包括：

获取大雨强检测指令，根据所述大雨强检测指令启动直流泵以通过所述直流泵给标准玻璃球注水直至水满溢流触发第一液位开关时，直流泵停止，水流重力下降注入至储水层，实现储水层第一次注水；

当标准玻璃球的水位降低并触发第二液位开关时，直流泵启动，直至水满溢流触发第一液位开关时，直流泵停止，水流重力下降注入至储水层，实现储水层第二次注水；

当标准玻璃球的水位降低并触发第二液位开关时，直流泵启动，直至水满溢流触发第一液位开关时，直流泵停止，水流重力下降注入至储水层，实现储水层第三次注水；

当标准玻璃球的水位降低并触发第二液位开关时，蠕动泵以大雨强流速启动直至第一次大雨强检测过程结束时，蠕动泵停止工作，获得大雨强第一次检测结果；

其中，判断大雨强检测过程结束的方法包括：

获取脉冲间隔，当超过预设时间未检测到脉冲间隔时，则判定大雨强检测过程结束，控制蠕动泵停止工作。

3.根据权利要求2所述的便携式雨量校准装置使用方法，其特征在于，获得大雨强第一次检测结果的步骤之后还包括：

返回执行获取大雨强检测指令，根据所述大雨强检测指令启动直流泵以通过所述直流泵给标准玻璃球注水的步骤，以获得大雨强第二次检测结果以及大雨强第三次检测结果；

根据所述大雨强第一次检测结果、所述大雨强第二次检测结果以及所述大雨强第三次检测结果获取三次结果平均值，根据三次结果平均值获得大雨强终值检测结果。

4.根据权利要求1所述的便携式雨量校准装置使用方法，其特征在于，根据所述小雨强检测指令启动/停止直流泵以对标准玻璃球注水/降水而实现小雨强检测，并获得小雨强终值检测结果的步骤包括：

获取小雨强检测指令，根据所述小雨强检测指令启动直流泵以通过所述直流泵给标准玻璃球注水直至水满溢流触发第一液位开关时，直流泵停止，水流重力下降注入至储水层，实现储水层第一次注水；

当标准玻璃球的水位降低并触发第二液位开关时，蠕动泵以小雨强流速启动直至第一次小雨强检测过程结束时，蠕动泵停止工作，获得小雨强第一次检测结果。

5.根据权利要求4所述的便携式雨量校准装置使用方法，其特征在于，获得小雨强第一次检测结果的步骤之后还包括：

返回执行获取小雨强检测指令，根据所述小雨强检测指令启动直流泵以通过所述直流泵给标准玻璃球注水的步骤，以获得小雨强第二次检测结果以及小雨强第三次检测结果；

根据所述小雨强第一次检测结果、所述小雨强第二次检测结果以及所述小雨强第三次检测结果获取三次结果平均值，根据三次结果平均值获得小雨强终值检测结果。