CN217085308U - 一种新型雨滴谱校准仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新型雨滴谱校准仪，包括底座，运动机构，模拟组件和雨滴谱仪，运动机构包括固接在底座顶面的滑轨，滑轨内滑动连接有动力组件；模拟组件包括固接在底座上的第一支架，第一支架上固定安装有模拟电机，模拟电机的输出轴上固接有模拟盘模拟盘上可拆卸了连接有降水模型，模拟盘设置在滑轨的上方；雨滴谱仪包括固接在动力组件上的第二支架，第二支架的顶端对称固接有激光发射器和激光接收器，激光发射器与激光接收器分别位于模拟盘的两侧且关于模拟盘对称。本实用新型结构简单紧凑、操作简单方便，校准速度快，校准效率高，能大大提高绘制的雨滴谱的准确度，为气象研究提供真实可靠的数据。

Description

一种新型雨滴谱校准仪

技术领域

本实用新型涉及天气现象监测技术领域，特别是涉及一种新型雨滴谱校准仪。

背景技术

雨滴谱仪是绘制雨滴谱的专用设备，由激光光学发射源产生一组平行光束，位于接收端的透镜光二极管可以测量光强并把它转换成电信号。当雨滴穿过激光束时产生接收信号，通过减小的振幅计算出雨滴直径。另外，通过减小信号的持续时间测得雨滴的下降速度；根据所有雨滴直径和速度的统计比例确定降雨类型。该仪器可以监测区分下落中的毛毛雨、雨、冰雹、雪花等降水现象；可计算各种降雨类型的强度、总量、能见度，并进行必要的分析，绘出雨滴谱图。

目前测量雨滴直径的雨滴谱仪有很多种，但是用来标定校准雨滴谱仪的设备种类稀少，使用复杂、校准效率低，因此设计一种使用灵活方便、校准效率高的雨滴谱校准仪对雨滴谱的绘制工作有有极大的帮助。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种新型雨滴谱校准仪，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种新型雨滴谱校准仪，包括

底座，

运动机构，所述运动机构包括固接在所述底座顶面的滑轨，所述滑轨内滑动连接有动力组件；

模拟组件，所述模拟组件包括固接在所述底座上的第一支架，所述第一支架上固定安装有模拟电机，所述模拟电机的输出轴上固接有模拟盘所述模拟盘上可拆卸了连接有降水模型，所述模拟盘设置在所述滑轨的上方；

雨滴谱仪，所述雨滴谱仪包括固接在所述动力组件上的第二支架，所述第二支架的顶端对称固接有激光发射器和激光接收器，所述激光发射器与所述激光接收器分别位于所述模拟盘的两侧且关于所述模拟盘对称。

优选的，所述模拟盘的端面贯穿开设有若干通孔，所述降水模型可拆卸连接在所述通孔内。

优选的，所述模拟盘为透明材料制作。

优选的，所述第二支架包括固接在所述动力组件顶端的套筒，所述套筒的顶端转动连接有螺套，所述螺套内腔顶端开设有内螺纹，所述内螺纹螺接有内芯，所述内芯与所述套筒的内腔滑动连接；所述内芯的顶端通过连接架分别与所述激光发射器和所述激光接收器固接。

优选的，所述连接架包括固接在所述内芯顶端的横梁，所述横梁与所述滑轨垂直；所述横梁的两端分别垂直固接有托架，两所述托架关于所述模拟盘对称；所述激光发射器和所述激光接收器分别固定安装在两个托架顶端。

优选的，所述套筒的内腔周向等间距固接有若干限位块，所述内芯的外壁周向等间距开设有若干限位槽，所述限位槽与所述限位块对应设置。

优选的，所述动力组件包括固接在所述滑轨两端的端板，两所述端板之间转动连接有螺杆；所述螺杆的一端贯穿所述端板并传动连接有动力电机；所述动力电机固定安装在所述底座上；所述螺杆上螺纹连接有移动块，所述移动块与所述滑轨滑动接触；所述套筒固接在所述移动块顶端。

优选的，所述降水模型莫包括插接在所述通孔内的插杆，所述插杆的末端固接有降水粒子。

本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型公开的新型雨滴谱校准仪通过模拟电机带动模拟盘旋转，在模拟盘上设置各种降水粒子模拟自然降水，第二支架将雨滴谱仪的激光发射器和激光接收器固定在模拟盘的两端，通过穿过模拟盘降水粒子的激光衰减两来测量降水的速度和粒子直径，将测量结果与设定参数对比，即可对雨滴谱仪进行校准；动力组件带动雨滴谱仪沿滑轨移动，第一支架高度能进行调节，使雨滴谱仪能测量模拟盘不同位置以及不同角度的降水粒子，从多个维度校准雨滴谱仪，提高校准的可信度。本实用新型结构简单紧凑、操作简单方便，校准速度快，校准效率高，能大大提高绘制的雨滴谱的准确度，为气象研究提供真实可靠的数据。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本实用新型新型雨滴谱校准仪轴视图；

图2为本实用新型第二支架结构示意图；

图3为图2中A的局部放大图；

图4为本实用新型套筒和内芯的轴视图；

图5为本实用新型套筒和内芯的俯视图；

图6为本实用新型降水模型的结构示意图；

其中，1、底座；2、滑轨；3、第一支架；4、模拟电机；5、模拟盘；6、第二支架；7、激光发射器；8、激光接收器；10、通孔； 11、降水模型；12、套筒；13、螺套；14、内芯；15、横梁；16、托架；17、限位块；18、限位槽；19、端板；20、螺杆；21、动力电机； 22、移动块；23、插杆；24、降水粒子。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1-6，本实用新型提供一种新型雨滴谱校准仪，包括

底座1，

运动机构，运动机构包括固接在底座1顶面的滑轨2，滑轨2内滑动连接有动力组件；

模拟组件，模拟组件包括固接在底座1上的第一支架3，第一支架3上固定安装有模拟电机4，模拟电机4的输出轴上固接有模拟盘 5模拟盘5上可拆卸了连接有降水模型11，模拟盘5设置在滑轨2的上方；

雨滴谱仪，雨滴谱仪包括固接在动力组件上的第二支架6，第二支架6的顶端对称固接有激光发射器7和激光接收器8，激光发射器 7与激光接收器8分别位于模拟盘5的两侧且关于模拟盘5对称。

本实用新型公开的新型雨滴谱校准仪通过模拟电机4带动模拟盘5旋转，在模拟盘5上设置各种降水粒子24模拟自然降水，第二支架6将雨滴谱仪的激光发射器7和激光接收器8固定在模拟盘5的两端，通过穿过模拟盘5降水粒子24的激光衰减两来测量降水的速度和粒子直径，将测量结果与设定参数对比，即可对雨滴谱仪进行校准；动力组件带动雨滴谱仪沿滑轨2移动，第一支架3高度能进行调节，使雨滴谱仪能测量模拟盘5不同位置以及不同角度的降水粒子 24，从多个维度校准雨滴谱仪，提高校准的可信度。

进一步优化方案，模拟盘5的端面贯穿开设有若干通孔10，降水模型11可拆卸连接在通孔10内。降水模型11插接在模拟盘5上，安装和拆卸方便，同时保证安装的牢固性，防止校准过程中降水模型 11位置偏移导致的校核结果不准确。

进一步优化方案，模拟盘5为透明材料制作。模拟盘5透明能方便激光发射器7的激光穿透；模拟盘5选用透明且对激光衰减和折射率小的材料；本实用新型选择透明的亚克力材料，亚克力的表面光滑，提高了雨滴谱校准仪的整体测量精度和准确度。

进一步优化方案，第二支架6包括固接在动力组件顶端的套筒 12，套筒12的顶端转动连接有螺套13，螺套13内腔顶端开设有内螺纹，内螺纹螺接有内芯14，内芯14与套筒12的内腔滑动连接；内芯14的顶端通过连接架分别与激光发射器7和激光接收器固接。转动螺套13，与内螺纹螺接的内芯14在套筒12的内腔内升高或者降低，进而使通过支撑架与之固接的激光发射器7和激光接收器8升高或者降低，结合动力组件使雨滴谱仪前后移动，使激光发射器7和激光接收器8能对准模拟盘5的各个位置，进而测量各种转速和各种角度的降水模型11的速度。

进一步优化方案，连接架包括固接在内芯14顶端的横梁15，横梁15与滑轨2垂直；横梁15的两端分别垂直固接有托架16，两托架16关于模拟盘5对称；激光发射器7和激光接收器8分别固定安装在两个托架16顶端。两个托架16将激光发射器7和激光接收器8 分别固定在模拟盘5的两侧，且激光发射器7的发射口与激光接收器 8的接收对准。

进一步优化方案，套筒12的内腔周向等间距固接有若干限位块17，内芯14的外壁周向等间距开设有若干限位槽18，限位槽18与限位块17对应设置。限位槽18和限位块17能防止内芯14在套筒 12内转动，使得螺套13转动时，内芯14仅能进行升降运动。

进一步优化方案，动力组件包括固接在滑轨2两端的端板19，两端板19之间转动连接有螺杆20；螺杆20的一端贯穿端板19并传动连接有动力电机21；动力电机21固定安装在底座1上；螺杆20 上螺纹连接有移动块22，移动块22与滑轨2滑动接触；套筒12固接在移动块22顶端。动力电机21通过螺杆20带动移动化在滑轨2 内滑动，进而通过第二支架6带动激光发射器7和激光接收器8水平运动。

进一步的，动力电机21选择伺服电机。

进一步的，螺杆20与端板19之间设置有轴承。

进一步优化方案，降水模型11莫包括插接在通孔10内的插杆 23，插杆23的末端固接有降水粒子24。插杆23插接在通孔10内，进而将降水粒子24固定在模拟盘5上，插杆23材质与模拟盘5的材质相同；降水粒子24包括毛毛雨粒子模型、雨粒子模型、雨夹雪粒子模型、冰雹粒子模型、雪粒子模型和混合降水粒子24模型等各种降水类型的模型。

进一步的，第一支架3上还固定安装有控制模块，用于控制动力电机21和模拟电机4的转动，同时记录雨滴谱仪的测量结果。

进一步的，内芯14的表面设置有第一刻度，通过第一刻度与螺套13顶多关的对齐情能快读定位雨滴谱仪的高度位置；当激光发射器7与模拟盘5的中轴对齐时为零点，零点两侧对应设置刻度。

进一步的，滑轨2的顶面设置有第二刻度，移动块22上设置有指示线，指示线与激光发射器7的发射口对应，能方便的显示激光发射器7的水平位置。

使用方法：

将激光发射器7和激光接收器8分别固定在托架16上，检查二者是否对准；然后选择和使得降水模型11固定在模拟盘5的选定位置。

转动螺套13，使激光发射器7和激光接收器8的高度变化，然后启动动力电机21，带动激光发射器7和激光接收器8对准模拟盘5 上固定有降水模型11的位置的环形对准。此时测量的讲说模型的角度为切线方向。

启动模拟电机4，按照生控制模块设定的速度旋转，然后启动激光发射器7和激光接收器8，降水模型11从激光中穿过，通过控制模块记录激光的常态强度和穿过降水模型11后的波动两，然后与讲说模型的移速和移动方向进行对比，达到校准的目的。

本实用新型结构简单紧凑、操作简单方便，校准速度快，校准效率高，能大大提高绘制的雨滴谱的准确度，为气象研究提供真实可靠的数据。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种新型雨滴谱校准仪，其特征在于：包括

底座(1)，

运动机构，所述运动机构包括固接在所述底座(1)顶面的滑轨(2)，所述滑轨(2)内滑动连接有动力组件；

模拟组件，所述模拟组件包括固接在所述底座(1)上的第一支架(3)，所述第一支架(3)上固定安装有模拟电机(4)，所述模拟电机(4)的输出轴上固接有模拟盘(5)所述模拟盘(5)上可拆卸了连接有降水模型，所述模拟盘(5)设置在所述滑轨(2)的上方；

雨滴谱仪，所述雨滴谱仪包括固接在所述动力组件上的第二支架(6)，所述第二支架(6)的顶端对称固接有激光发射器(7)和激光接收器(8)，所述激光发射器(7)与所述激光接收器(8)分别位于所述模拟盘(5)的两侧且关于所述模拟盘(5)对称。

2.根据权利要求1所述的新型雨滴谱校准仪，其特征在于：所述模拟盘(5)的端面贯穿开设有若干通孔(10)，所述降水模型(11)可拆卸连接在所述通孔(10)内。

3.根据权利要求2所述的新型雨滴谱校准仪，其特征在于：所述模拟盘(5)为透明材料制作。

4.根据权利要求1所述的新型雨滴谱校准仪，其特征在于：所述第二支架(6)包括固接在所述动力组件顶端的套筒(12)，所述套筒(12)的顶端转动连接有螺套(13)，所述螺套(13)内腔顶端开设有内螺纹，所述内螺纹螺接有内芯(14)，所述内芯(14)与所述套筒(12)的内腔滑动连接；所述内芯(14)的顶端通过连接架分别与所述激光发射器(7)和所述激光接收器固接。

5.根据权利要求4所述的新型雨滴谱校准仪，其特征在于：所述连接架包括固接在所述内芯(14)顶端的横梁(15)，所述横梁(15)与所述滑轨(2)垂直；所述横梁(15)的两端分别垂直固接有托架(16)，两所述托架(16)关于所述模拟盘(5)对称；所述激光发射器(7)和所述激光接收器(8)分别固定安装在两个托架(16)顶端。

6.根据权利要求5所述的新型雨滴谱校准仪，其特征在于：所述套筒(12)的内腔周向等间距固接有若干限位块(17)，所述内芯(14)的外壁周向等间距开设有若干限位槽(18)，所述限位槽(18)与所述限位块(17)对应设置。

7.根据权利要求4所述的新型雨滴谱校准仪，其特征在于：所述动力组件包括固接在所述滑轨(2)两端的端板(19)，两所述端板(19)之间转动连接有螺杆(20)；所述螺杆(20)的一端贯穿所述端板(19)并传动连接有动力电机(21)；所述动力电机(21)固定安装在所述底座(1)上；所述螺杆(20)上螺纹连接有移动块(22)，所述移动块(22)与所述滑轨(2)滑动接触；所述套筒(12)固接在所述移动块(22)顶端。

8.根据权利要求2所述的新型雨滴谱校准仪，其特征在于：所述降水模型(11)莫包括插接在所述通孔(10)内的插杆(23)，所述插杆(23)的末端固接有降水粒子(24)。

Images