CN210894750U - 一种降雪量测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种降雪量测量装置，该装置由引雪漏斗、储水桶和储水器组成将降雪收集到融化成水的结构，并且设有传感器进行温度和水位的检测，包括重力传感器、温度传感器和雨水感应器，传感器的数据传输到主控模块，由主控模块控制加热板的加热，使装置升温。该装置还包括将储水器中的雪水由水泵和水管输送到漏斗中加速雪的融化过程，整套装置能够避免水分的蒸发和杂物的引入造成的测量误差。本实用新型能够提高降雪量的测量精度，并且能够长时间用于低温环境中测量而不会表面大量覆盖积雪。
Description
技术领域
本实用新型属于测量装置，具体涉及一种降雪量测量装置及其控制系统。
背景技术
一般而言，降雪量是气象观测人员用标准容器将12小时或24小时内采集到的雪化成水后，测量得到的数值，以毫米为单位。降雪量，在气象上是有严格的规定的，它与降雨量的标准截然不同。降雪量是根据气象观测者，用一定标准的容器，将收集到的雪融化后测量出的量度。量降雪量主要有两种方法，一种是用雨量筒接雪，然后将筒中的雪融化成水，用雨量杯测量，以毫米为单位；另一种是用专用仪器称重，然后换算成毫米单位。
现有的雪量计单纯称重的方方式居多，没有排水装置，长期监测累计降雪量，不仅蒸发对观测精度会造成影响，而且需要人工干预排水。融雪翻斗雪量计也有缺点，一是加热起始时间难于判断，造成时间延迟；二是加热温度难于选择，过高则造成筒内形成气柱，蒸发过大，而且影响雪花落入筒内，造成监测误差，或者加热温度低，降雪不能及时融化。另外，采用电加热的方式，若持续供电消耗大量电能，不经济环保。
实用新型内容
实用新型目的：为了提高雪量测量的精度，本实用新型提供一种降雪量测量装置。
为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案如下：
一种降雪量测量装置，包括引雪漏斗、储水桶、重力感应器、加热板、储水器、温度传感器、计数器、雨水感应器、输水管道、水泵、排水装置、称重器、保温层、支撑底座、主控模块和显示模块，所述引雪漏斗的上端开口边缘与储水桶安装，引雪漏斗下端设有重力感应器，并与储水器连接，储水器底部与支撑底座之间设有称重器，储水器内部还设有温度传感器、计数器、雨水感应器和水泵，所述水泵通过输水管道将储水器内的雪水输送至引雪漏斗中，所述储水器还设有排水装置，所述加热板设置在储水桶的内壁上，储水桶外侧设有显示模块，所述主控模块控制测量雪量。
进一步的，所述引雪漏斗的颈部设有过滤网。
进一步的，所述引雪漏斗与储水器连接处设有密封环。
进一步的，所述储水器内部划分有上水位和下水位，上水位处设置温度传感器、计数器和上水位雨水感应器，下水位处设有下水位雨水感应器。
所述的主控模块通过采集重力感应器、温度传感器、计数器、雨水感应器和称重器的检测数据进行控制加热板和水泵的工作。
所述加热板覆盖储水桶内表面或包裹在引雪漏斗、储水器的外表面。
所述的加热板为含有加热丝的柔性板或硬性加热板。
所述的储水桶的底部支撑底座通过螺纹或卡扣固定，可拆卸设置。
更进一步的，所述的温度传感器测量储水桶内的温度，包括测量加热板的加热后的温度。
所述的主控模块采用FPGA控制器作为处理单元。
所述的储水桶设有保温层。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下显著效果：
(1)利用加热板和水泵加速雪能够实现雪融化的双重控制，效率更高，也避免积雪堵住收集口；
(2)同时利用温度传感器控制加热的时间，减少干烧现象发生；
(3)利用称重器和计数器统计累积降雪重量并将储水器中累积融雪排出储水器，避免了由于水蒸发导致测量不准确的问题；
(4)本实用新型将测量结果直接通过显示模块显示，更加直观，节省人工统计计算时间；
(5)本实用新型采用FPGA作为主控模块，在处理任务时，其它进程也不会受到影响；大大缩小了主控的反应处理时间，减少了引雪漏斗内雪量的蒸发，提高了测量的精度。
附图说明
图1是本实用新型所述的装置的结构示意图；
图2是本实用新型所述装置的控制系统示意图。
具体实施方式
为了详细的说明本实用新型所公开的技术方案，下面结合说明书附图及具体实施例做进一步的阐述。
一种降雪测量装置，包括引雪漏斗1、储水筒2、过滤网3、重力感应器4、密封环5、加热板6、储水器7、温度传感器8、计数器9、雨水感应器10、输水管道11、水泵12、排水装置13、称重器14、保温层15、支撑底座16、主控模块17和显示模块18。
储水器7安装在储水筒2的中间，储水器7安装有温度传感器8、雨水感应器10、计数器9，温度传感器8安装在储水器7的外侧。雨水感应器10分别安装在储水器7内测上、下部。计数器9安装在储水器7内测与高处安置的雨水感应器10等高。储水器7上端与引雪漏斗1相连接，其中连接处用密封环5包裹在外围，用于避免加热后的蒸汽微量蒸发造成的测量误差。引雪漏斗1安装在储水筒2的上部，引雪漏斗1还设有过滤网3，过滤网3安装在引雪漏斗1的通口处，用于过滤落入的杂物及冰块等，过滤网3下端还安装有重力感应器4，其连接部外侧通过弹簧环绕进行支撑，重力感应器4和弹簧配合实现测重。储水器7 下端与称重器14相连接，称重器14的下端又与支撑底座16相连；称重器14 的下端为主控模块17，采用FPGA控制器。
控制系统中的输水控制器件包括输水管道11、水泵12及排水装置13，水泵 12位于储水器7内部或安装在储水器7和储水筒2之间，左右分别连接输水管道，其中左侧输水装置的上管道通向引雪漏斗1，下管道通向储水器7内部，右输水装置的左侧管道通向储水器7内部，右侧管道通向储水筒2的外部与排水装置13相连接。
储水筒2的内部固定安装有加热板6；储水筒2的外部筒壁与显示模块18 固定安装，储水筒2和储水器7之间还设有一层保温层15。
主控模块17分别与重力感应器4、温度传感器8、雨水感应器10、显示模块18、称重模块14、计数器9、排水装置13、水泵12以及加热板6电气连接。
为了更好地实施本实用新型所提供的装置，下面结合工作过程具体说明。
本实用新型所提供的测量装置近距离的测量点可以采用转换器连接市电后提供直流电，远距离测量点也可以采用蓄电池进行供电，对于连接电路和辅助电路为电子元器件常规的使用手段，将其按照电路逻辑进行连接后进行测量。
降雪时，雪首先飘落在引雪漏斗1的过滤网3上，过滤网3可以阻截部分杂质落入储水器7，保证落入储水器7中的都为融雪，避免由于杂质的落入导致测量结果偏差过大，同时防止雪直接进入储水器7导致储水器口堵住；当过滤网3 上的积雪达到一定量时，过滤网3下端的重力感应器4受压力作用，将讯号传至主控模块17，主控模块17控制加热板6对整个装置进行加热，加速过滤网3上积雪的融化速度，还能使得装置具有一定的温度，不至于置于室外低温环境中导致的冰雪覆盖；加热一段时间后，储水器7外侧的温度传感器将采集到的数据发送到主控模块17,当装置温度达到预设值则主控模块17切断加热板6的电源，由于在储水器7和储水筒2之间设有保温层15，装置的温度在一定时间内可以保持，同时加速雪的融化；当储水器7中的水位达到低水位线时，低水位线处的雨水感应器10则发送信号给主控模块17，主控模块17驱动水泵12开始工作，将原储水器中的水抽取输送到引雪漏斗1中加速过滤网3上积雪的融化；当水位达到高水位线时，高水位线处的雨水感应器10发送信号给主控模块17驱动水泵 12使其停止工作，同时发送信号至称重器14进行称重，计数器9计数，称重计数结束后发送信号至主控模块17，主控模块17控制排水装置13，将储水器7 中的水排出，最后将计数次数以及称重重量通过显示模块18显示。
本实用新型提供一种降雪测量装置，通过加热板加热储水器内部融雪，并且利用水泵抽取储水器中的融雪来加速雪的融化速度，同时利用称重器对达到水位的融雪进行称重计数并排出储水器，其测量数据更加有利于监测降雪量和测雪装置的应用。
Claims (10)
1.一种降雪量测量装置，其特征在于：包括引雪漏斗(1)、储水桶(2)、重力感应器(4)、加热板(6)、储水器(7)、温度传感器(8)、计数器(9)、雨水感应器(10)、输水管道(11)、水泵(12)、排水装置(13)、称重器(14)、保温层(15)、支撑底座(16)、主控模块(17)和显示模块(18)，所述引雪漏斗(1)的上端开口边缘与储水桶(2)安装，引雪漏斗(1)下端设有重力感应器(4)，并与储水器(7)连接，所述储水器(7)底部与支撑底座(16)之间设有称重器(14)，储水器(7)内部还设有温度传感器(8)、计数器(9)、雨水感应器(10)和水泵(12)，所述水泵(12)通过输水管道(11)将储水器(7)内的融化后雪水输送至引雪漏斗(1)中，所述储水器(7)还设有排水装置(13)，所述加热板(6)设置在储水桶(2)的内壁上，储水桶(2)外侧设有显示模块(18)，所述主控模块(17)控制测量雪量。
2.根据权利要求1所述的降雪量测量装置，其特征在于：所述的主控模块(17)通过采集重力感应器(4)、温度传感器(8)、计数器(9)、雨水感应器(10)和称重器(14)的检测数据控制加热板(6)和水泵(12)的工作。
3.根据权利要求1所述的降雪量测量装置，其特征在于：所述引雪漏斗(1)与储水器(7)连接处设有密封环(5)。
4.根据权利要求1所述的降雪量测量装置，其特征在于：所述储水器(7)内部划分有上水位和下水位，上水位处设置温度传感器(8)、计数器(9)和上水位雨水感应器，下水位处设有下水位雨水感应器。
5.根据权利要求1所述的降雪量测量装置，其特征在于：所述引雪漏斗(1)的颈部设有过滤网(3)。
6.根据权利要求1所述的降雪量测量装置，其特征在于：所述储水桶(2)的桶壁设有保温层(15)。
7.根据权利要求1所述的降雪量测量装置，其特征在于：所述的加热板(6)为含有加热丝的柔性板或硬性加热板，覆盖储水桶(2)内表面或包裹在引雪漏斗(1)、储水器(7)的外表面。
8.根据权利要求1所述的降雪量测量装置，其特征在于：所述的储水桶(2)的底部支撑底座(16)通过螺纹或卡扣固定，可拆卸安装。
9.根据权利要求1所述的降雪量测量装置，其特征在于：所述的温度传感器(8)测量储水桶(2)内的温度，包括测量加热板(6)的加热后的温度。
10.根据权利要求1所述的降雪量测量装置，其特征在于：所述的主控模块(17)采用FPGA控制器作为处理单元。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112991766A (zh) * | 2021-02-22 | 2021-06-18 | 佳木斯大学 | 基于压力传感器的高速公路雪情监测方法 |
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2019
- 2019-11-29 CN CN201922113228.2U patent/CN210894750U/zh not_active Expired - Fee Related
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