CN201449459U - 一种雨量传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种雨量传感器，由储水容器、承水锥形段及排水塞组成，储水容器竖直安装在气象站内，储水容器邻接承水锥形段处设置进水电磁阀并且在靠近排水塞处设置有压差传感器及具有排水电磁阀的排水管，承水锥形段直接与大气相通，其外部表面装备有带有温度传感器的电加热器，本实用新型除对液态降水数量和强度进行测量，也适于固体降水进行测量，储水容器竖直设置在气象站内结构稳定，受环境变化影响小，通过在储水容器上设置压差传感器利用压差原理测量降水，测量准确。
Description
技术领域
本实用新型涉及气象传感器领域，具体而言涉及测量降水数量和降水强度的雨量传感器。
背景技术
自动测量雨量的传感器主要有：翻斗式雨量传感器与双阀容栅式雨量传感器(胡玉峰.自动气象站原理与测量方法[M].北京气象出版社，2006：36-38)。
翻斗式雨量传感器是用来连续采集液体降水量的，分为双翻斗式与单翻斗式两种。单翻斗式雨量传感器主要由承水器、过滤漏斗、翻斗、干簧管和底座等组成。降水通过承水器，再经过一个过滤漏斗流入翻斗里，当翻斗翻转，倒空斗里的水，翻斗的另一个斗又开始接水，翻斗的每次翻动动作通过干簧管转换成脉冲信号传输到采集器。
一般情况下翻斗翻动很灵活，但实际上由于转轴的摩擦阻力，如果加上翻斗上的粘水或泥沙的影响都会造成测定雨量的误差。当下大雨时，由于翻斗的惯性来不及翻转，造成雨量流失，使得测定的雨量有较大的误差。
双阀容栅式雨量传感器主要由存水器、贮水室、浮子与感应极板，以及信号处理电路组成。它是利用贮水室内浮子随雨量上升带动感应极板，使容栅移位感应器产生电容量的变化。经转换为位移量的原理测得降水量。当雨水由承水器接受经漏斗流入贮水室的过程中，进水电磁阀处于常开状态，排水电磁阀处于常闭状态。这段时间所收集的雨量经浮子上升的高度被记录仪记录下来，当储水上升到上极限位置并推动上限位开关时，使得进水电磁阀闭合，排水电磁阀打开，贮水室内的雨水经排水电磁阀排出，在排水过程中承水器所接受的雨水被进水电磁阀挡在漏斗内。随着雨水被排出贮水室，浮子也同步下降，当下降至下极限位置并推开下限位开关时，使得排水电磁阀闭合。同时使进水电磁阀打开，贮水室又开始接受雨水，浮子随之上升，又重复测量雨量。
为了使雨量测量准确，在贮水室上固定安装感应尺，感应尺和浮子同步升降，靠近感应尺处装有固定不动的感应器，浮子的运动带动着感应尺相对于感应器产生位移，位移的大小转化为电信号经和传感器相连的处理电路及显示器，显示出雨量的观测数据。从原理上分析，这种雨量传感器测量降水量比较准确，但结构复杂，易出现故障。
以上介绍的翻斗式雨量传感器与双阀容栅式雨量传感器都不能测量雪、冰雹等固体降水。
实用新型内容
本实用新型克服了上述的技术缺陷，提供一种能够对降水数量和强度进行自动连续观察的雨量传感器，此传感器受外界环境变化影响小，结构紧凑不易出现故障，测量准确，并能对固态降水进行测量。
为解决以上技术问题，本实用新型采用以下的技术方案：
本实用新型的雨量传感器，由储水容器、承水锥形段及排水塞组成，其中承水锥形段设置在储水容器顶端，排水塞设置在储水容器底端，储水容器竖直安装在气象站内，所述储水容器邻接承水锥形段处设置进水电磁阀并且在靠近排水塞处设置有压差传感器及具有排水电磁阀的排水管，所述承水锥形段直接与大气相通，所述进水电磁阀、排水电磁阀、压差传感器电连接到气象站的控制装置.当雨水由锥形段流入校准容器的过程中，进水电磁阀处于常开状态，排水电磁阀处于常闭状态.当排水电磁阀打开排水时，进水电磁阀闭合，在排水过程中所接受的雨水被进水电磁阀挡在承水锥形段内.
本实用新型的雨量传感器为能对固态降水进行测量，在承水锥形段外部表面装备有带有温度传感器的电加热器，所述温度传感器、电加热器电连接到气象站的控制装置。
本实用新型在雨量表的承水锥形段内部装有滤网，用于防止下雨雪时灰尘或杂物对储水容器堵塞。
本实用新型在承水锥形开口处上方装有受控制的可自动打开和关闭的盖板，当晴天时关闭盖板以阻挡灰尘或杂物对储水容器堵塞，当阴天时打开盖板以让雨雪等进入雨量传感器。
通过采用以上的技术方案，可实现以下的技术效果：
(1)本雨量传感器通过在储水容器下端靠近排水塞处设置压差传感器，利用压差原理实现对降水的测量，测量准确，并且储水容器竖直安装在气象站内，结构稳定，受外界环境变化影响小；
(2)本雨量传感器除能对液态降水数量进行测量外，也适用于对降雪、冰雹等等固体降水进行测量；
(3)本雨量传感器可以昼夜自动对大气降水进行测量，保证对液态或固态降水数量和强度进行连续观察，随后将信息传输至数据处理中心，依靠气象站内的雨量传感器对降水数量的测量，在机场、农业-水文地质等领域使用可以达到相当经济的效果。
附图说明
图1为本实用新型的雨量传感器的结构示意图。
图中1储水容器，2承水锥形段，3排水塞，4进水电磁阀，5压差传感器，6排水电磁阀，7排水管，8温度传感器，9电加热器，21盖板，22滤网。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型具体实施方式作进一步详细说明：
如图1所示，本实用新型的雨量传感器，由储水容器1、承水锥形段2及排水塞3组成，其中承水锥形段2设置在储水容器1顶端，排水塞3设置在储水容器1底端，所述储水容器1邻接承水锥形段2处设置进水电磁阀4并且在靠近排水塞3处设置有压差传感器5及具有排水电磁阀6的排水管7，所述承水锥形段2直接与大气相通并且外部表面装备有带有温度传感器8的电加热器9，所述进水电磁阀4、排水电磁阀6、压差传感器5、温度传感器8、电加热器9电连接到气象站的控制装置。当雨水由承水锥形段2流入储水容器1的过程中，进水电磁阀4处于常开状态，排水电磁阀6处于常闭状态。当排水电磁阀6打开排水时，进水电磁阀4闭合，在排水过程中所接受的雨水被进水电磁阀4挡在承水锥形段2内。
压差传感器5在储水容器1上的安装位置与排水管7进水口水平位置一致或稍低于排水管7进水口水平位置，排水塞3用于将储水容器1中的液体(大气降水)全部排出，并在进行定期工作时将可能的固体沉淀物(灰尘等污染)清除掉，在承水锥形段2内部装有滤网22，另外，承水锥形段2开口处上方装有受控制的可自动打开和关闭的盖板21.
本雨量传感器测量降水量及降水强度的流程如下：雨、雪、冰雹等形式的大气降水落到承水锥形段2，经过打开的进水电磁阀4流到储水容器1，在储水容器1中积累到给定水平，这时，根据压差传感器5发出的信号，通过气象站控制装置计算压差传感器5的读数，然后控制排水电磁阀6的开启动作和进水电磁阀4的闭合动作，并通过排水管7排出液体，如果降水形式为雪或冰雹(固体降水)，固体降水落到承水锥形段2时会依靠电加热器9进行液化(融化)，该加热器根据由气象站控制装置发出的指令(信号)接通(切断)，该指令或信号取决于温度传感器8的读数(根据信号)，温度传感器8准确地观察并检测承水锥形段2壁上的给定温度。
本雨量传感器保证了对降水数量和降水强度的测量，其测量原理是通过压差传感器5得到储水容器1内液体柱压力相对于大气压的差值变化从而实现降水量的测量，通过压差传感器5和排水电磁阀6及进水电磁阀4开关动作的联合信息计算一定降水量所经过的降水时间，从而测出降水强度。
Claims (4)
1.一种雨量传感器，由储水容器(1)、承水锥形段(2)及排水塞(3)组成，其中承水锥形段(2)设置在储水容器(1)顶端，排水塞(3)设置在储水容器(1)底端，其特征是：所述储水容器(1)邻接承水锥形段(2)处设置进水电磁阀(4)并且在靠近排水塞(3)处设置有压差传感器(5)及具有排水电磁阀(6)的排水管(7)，所述承水锥形段(2)直接与大气相通，所述进水电磁阀(4)、排水电磁阀(6)、压差传感器(5)电连接到气象站的控制装置。
2.根据权利要求1所述的雨量传感器，其特征是：所述承水锥形段(2)外部表面装备有带有温度传感器(8)的电加热器(9)，所述温度传感器(8)、电加热器(9)电连接到气象站的控制装置。
3.根据权利要求1所述的雨量传感器，其特征是：所述承水锥形段(2)内部设置有滤网(22)。
4.根据权利要求1所述的雨量传感器，其特征是：所述承水锥形段(2)顶部设置有盖板(21)，所述盖板(21)与气象站的控制装置连接。
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