CN218446048U - 一种带清洁装置的翻斗式雨量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带清洁装置的翻斗式雨量计，雨量计包括配置有筒体的雨量检测单元，筒体上部设置有用于与筒体形成可开合式结构的防尘盖，使得防尘盖的至少一部分能够以推拉或旋转的方式进行开启或关闭；筒体内部在靠近防尘盖的位置布置有用于承接雨水的承水器，筒体底部设置有用于储存雨水的蓄水器，蓄水器与储存有去污剂的储药桶连接，防尘盖靠近承水器一侧和/或筒体内壁可布置有喷淋组件和/或送风组件，蓄水器通过管道与喷淋组件进行连接，喷淋组件通过物理冲洗和化学药剂浸泡的方式对雨量计进行综合清洁，使得雨量计可实现防尘、冲洗和吹干三种功能，也可保障雨量计在干燥或低温天气下的正常功能和计量准确性。

Description

一种带清洁装置的翻斗式雨量计

技术领域

本实用新型涉降雨量观测技术领域，尤其涉及一种带清洁装置的翻斗式雨量计。

背景技术

降雨量是气象要素中的一个重要的参数，广泛应用于农业、水文、环境、航空等各个领域。近年来随着气象现代化的发展，雨量计的数量成倍增加，雨量计的维护成本也急剧攀升。目前我国使用的雨量计主要有虹吸式雨量计、称重时雨量计、简易雨量计、翻斗式雨量计等，其中翻斗式雨量计因其具有时间准确、自动记录数据和便于数据采集整编处理等优势已成为应用最为广泛的数字化雨量观测仪器之一。

但我国地域辽阔，地形复杂，雨量监测环境存在显著差异，而由于翻斗式雨量计的工作环境为露天环境，灰尘、落叶、昆虫等常造成雨量计的堵塞，且南方地区由于其观测环境较为潮湿，雨量计内青苔等藻类植物的生长也会造成雨量计读数偏差；目前对此主要是采用人工拆卸清洗的方式进行维护，但人工清洗的效率较低、工序复杂、人工成本较高，且拆卸过程中易造成仪器损坏；开放式的承水器内易落入树叶、灰尘等，并且若短时间内再次降雨，雨量计内的原残留雨水会导致读数偏大，同时在某些低温地区，雨量计内易结冰导致雨量计故障。

为此，鉴于翻斗式雨量计实际维护过程中的不足以及现实需求，迫切需要研发一种更加智能化的，带清洗装置的雨量计，翻斗式雨量计的清洗装置包括两类，一类为非自动清洗装置，即需要人工拆卸雨量计构件后进行清洗的装置：超声波清洗仪、刷式清洗器等。另一类为可自动清洗的装置：吹风式除尘装置、承水器倾倒式清洗装置。

例如，公告号为CN209560117U的专利公开了一种带清洗功能的实时监控降雨量的测量装置，其包括带支撑脚的外壳，还包括一个蓄水桶，蓄水桶顶部设置漏斗型的集雨器，集雨器连通蓄水桶，蓄水桶底部设置有排水管，外壳内还设置有用于监控蓄水桶水位并控制蓄水桶水位的控制系统。公告号为CN205280962U的专利公开了一种防堵塞易清洗雨量计，该雨量计在承雨口的下方通过螺纹连接有圆球状缓流扩容腔，承雨口内通过螺纹连接有滤网防虫罩；上翻斗顶部承接雨水处加工有可提扣环式过滤网，上翻斗上部整体连接采用插拔式连接装置，引水漏斗承接于上翻斗的下部；滤网防虫罩、可提扣环式过滤网、缓流扩容腔和插拔式连接装置组成组合式过滤清洁。而公告号为CN206248857U的专利提供了一种雨量计防尘装置，该装置基于双层式防尘网分别隔离轻质杂质和沙尘，导水桶可减少过滤网水膜的生成，提升测量精度。

基于上述分析，现有翻斗式雨量计配置的清洁结构或装置大多通过增加过滤网、便于拆卸式的机械构件和增加防护盖等方式来防尘、防堵塞，较少涉及使用物理及化学方法进行综合清洁的技术方案，依靠人工拆卸清洗成本较高，效率较低，且拆卸过程中易造成雨量计漏斗、翻斗等损坏，重新安装过程中也易造成安装不稳，造成读数不准；

另外，现有技术中的清洁防护装置尚不能较好地应对雨量计内部的固结污垢和雨水残留，对于已固结的污垢、青苔、昆虫尸体等则无法去除，存在清洁不彻底的问题；也不能适用于冰雪天气，未提供风干、去冰等功能以保障雨量计在低温天气下的正常功能和计量准确性。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本实用新型时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本实用新型不具备这些现有技术的特征，相反本实用新型已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

实用新型内容

针对现有技术的至少一部分不足之处，本申请提出了一种带清洁装置的翻斗式雨量计，雨量计包括配置有筒体的雨量检测单元，筒体上部设置有用于与筒体形成可开合式结构的防尘盖，使得防尘盖的至少一部分能够以推拉或旋转的方式进行开启或关闭；其中，在防尘盖靠近筒体内部一侧和/或筒体内壁布置有喷淋组件的情况下，喷淋组件通过管道与蓄水器连接，其中，防尘盖靠近筒体内部一侧和/或筒体内壁布置有能够输送冷风或热风的送风组件。

优选地，喷淋组件按照出射水流形成朝向承水器的锥形空间的方式布置于防尘盖靠近承水器一侧，送风组件配置有电加热件。

优选地，筒体内部在靠近防尘盖的位置布置有用于承接雨水的承水器，筒体底部设置有用于储存雨水的蓄水器，蓄水器与储存有去污剂的储药桶连接，其中，在防尘盖通过开盖器与筒体上端连接的情况下，防尘盖远离承水器一侧设置有晴雨感应器。

优选地，承水器通过与布置在筒体内壁的悬挂位或连接筒体的悬挂架进行连接的方式悬置于筒体的内部空间。

优选地，在雨量计中的雨水通过排水漏斗进行排放的情况下，排水漏斗下端设置有蓄水器进水管和排污管，使得排水漏斗分别通过蓄水器进水管和排污管连接至蓄水器和筒体的外部空间。

优选地，蓄水器侧壁上部设置有用于存放去污剂的储药桶，储药桶上部设置药剂投放口，储药桶通过投放器连接蓄水器。

优选地，在去污剂能够经过投放器进入蓄水器的情况下，蓄水器通过进水管连接至喷淋组件，其中，蓄水器和喷淋组件之间的进水管设置有抽水电动机。

优选地，承水器配置有若干层不同过滤孔尺寸的滤网，其中，滤网的过滤孔尺寸按照沿雨水滴落方向递减的方式进行配置。

优选地，滤网包括同轴布置第一滤网和第二滤网，第一滤网的周向边缘与第二滤网的周向边缘进行连接，使得第一滤网和第二滤网通过周向边缘与设置在筒体的悬挂架进行连接的方式悬置于筒体的内部空间。

优选地，承水器在第二滤网下部布置有柱状滤网，柱状滤网与第二滤网同轴布置，使得柱状滤网和滤网漏斗形成从第二滤网周向边缘向柱状滤网下端收束的漏斗形空间。

相比于现有技术，本实用新型具备以下有益的技术效果：

(1)雨量计的防尘盖结合喷淋组件和送风组件可实现防尘、冲洗和吹干三种功能，既可及时对雨量计进行清洁，又避免了清洁后尘土、杂物、昆虫等再次进入雨量计，保证在每次降雨前雨量计的通畅；也可通过吹风机送风实现风干、去冰的目的，保障雨量计在干燥或低温天气下的正常功能和计量准确性。

(2)蓄水器在利用雨水的基础上添加过滤器，保障蓄水器内为干净水，蓄水器可通过储药桶添加去污剂，与现有技术中利用雨水直接冲洗或利用气体吹风除尘相比，可溶解顽固污渍并具有驱虫、去除藻类等效果，在保证清洗掉雨量计内灰尘杂质同时，可抑制青苔的生长，也可基于去污剂残留气味驱离昆虫。

(3)具备多层滤网的承水器能够对雨水中的杂质进行分级去除，过滤效果更好，承水器悬挂于雨量计的筒体，使得雨量计维护方便快捷；喷淋组件和送风组件也可在不拆卸的基础上完成翻斗式雨量计的清洁，大大减少了人工维护的次数和成本，提高了雨量计的使用寿命。

(4)本发明的各部件控制模块可与智能控制芯片相连以实现自动化清洁作业，雨量计可基于无线网络将信号传输至服务器，工作人员可根据具体环境变化情况远程控制雨量计进行自动清洁操作。

附图说明

图1是本实用新型一种优选实施方式的整体结构示意图。

附图标记列表

1：防尘盖；101：开盖器；102：喷淋组件；103：送风组件；104：晴雨感应器；2：承水器；201：柱状滤网；202：第二滤网；203：第一滤网；3：进水管；4：汇集漏斗；5：计数翻斗；6：排水漏斗；7：排污管；701：排污阀；8：抽水电动机；9：蓄水器；901：蓄水器排水管；902：水位仪；903：投放器；904：储药桶；905：药剂投放口；10：蓄水器进水管；1001：进水阀；1002：过滤器；11：计量翻斗；12：筒体；13：上翻斗；14：引水漏斗。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供了一种带清洁装置的翻斗式雨量计，雨量计包括隔离雨量计内外空间的防尘盖1，防尘盖1顶部可设置用于监测天气状态的晴雨感应器104，防尘盖1置于雨量计顶部并通过开盖器101控制防尘盖1与雨量计顶部的开合状态，例如，防尘盖1与雨量计顶部的连接设置可以是平开连接或旋转连接，使得防尘盖1能够通过抽拉或旋转的方式进行手动开启或关闭，也可基于开盖器101控制抽拉和旋转的方式进行自动开启或关闭；雨量计内部设置有承水器2，承水器2布置于防护盖下部并基于中心立柱或周向悬挂架与雨量检测单元的筒体12进行连接，雨水经过开启后的防尘盖1进入雨量计内部并滴落在承水器2上。

优选地，为实现有效的过滤和防堵，承水器2布置有多层不同过滤尺寸的滤网，过滤尺寸可包括过滤孔形状、过滤孔尺寸和过滤孔布置密度等等，例如，承水器2配置有第一滤网203和第二滤网202，第一滤网203和第二滤网202同轴布置，第一滤网203的周向边缘可与第二滤网202的周向边缘进行连接，使得第一滤网203和第二滤网202通过周向边缘与设置在雨量计筒体12的悬挂架进行连接的方式悬置于雨量计内部空间；第一滤网203和第二滤网202也可分别悬挂于悬挂架的不同高度位置，且第一滤网203和第二滤网202与悬挂架可拆卸的连接，悬挂架与雨量计顶部可拆卸地连接，使得滤网可以跟随悬挂架取出雨量计的内部空间，便于维护和清洁；第一滤网203和第二滤网202配置为弧形滤网或平直滤网，例如，第一滤网203设置为弧形顶端朝向防尘盖1的弧形滤网，弧形滤网的表面可以是球面弧形，而第二滤网202配置为平直滤网或弧形顶端远离防尘盖1的弧形滤网，使得第一滤网203和第二滤网202可以针对不同种类的杂质进行拦截，例如，第一滤网203布置于第二滤网202上部，且第一滤网203的过滤孔尺寸大于第二过滤孔的尺寸，使得第一滤网203主要针对树叶、羽毛等较大杂质进行拦截，而第二滤网202用于昆虫、砂砾等杂质的拦截。

优选地，承水器2还在第二滤网202下部布置有柱状滤网201，柱状滤网201过滤孔的尺寸小于第二滤网202过滤孔的尺寸，使得柱状滤网201能够针对细微杂质进行过滤，减少进入承水器2下部的杂质；柱状滤网201也可与第一滤网203和第二滤网202同轴布置，使得柱状滤网201上端连接第二滤网202的中心并布置于滤网漏斗的中央，滤网漏斗的上部与第一滤网203和第二滤网202的周向边缘连接，滤网漏斗下部连接柱状滤网201的下端，使得通过第二滤网202的雨水在滤网漏斗的汇集作用下从柱状滤网201的表面过滤孔进入柱状滤网201的内部并进入承水器2下部的引水漏斗14；引水漏斗14下部连接上翻斗13，经过上翻斗13后的雨水排入汇集漏斗4，汇集漏斗4下部设置有计数翻斗5和计量翻斗11，经过计量后的雨水从计量翻斗11和计数翻斗5排至设置在下部的排水漏斗6。

在承水器2多层滤网的作用下，大部分树叶、羽毛限位和细小不溶颗粒等杂质被滤网截留而不会进入承水器2下部，但部分杂质会附着在滤网或翻斗表面，例如粘性污渍或水垢等，造成过滤效果下降或计量不准，因此，本申请在雨量计底部设置有蓄水器9，蓄水器9通过蓄水器进水管10连接排水漏斗6底部并由进水阀1001控制开闭状态，排水漏斗6底部还有一路管道连接至排污管7并由排污阀701控制开闭状态，使得从排水漏斗6流出的雨水可以存储于蓄水器9或由排污管7排出雨量计；进水阀1001和蓄水器9之间还设置有过滤器1002，使得进入蓄水器9的雨水进一步净化。

优选地，蓄水器9侧壁上部设置有用于存放去污剂的储药桶904，储药桶904上部设置药剂投放口905，药剂投放口905使用桶盖隔离储药桶904和外部空间，桶盖与药剂投放口905可通过螺纹配合和过盈配合进行连接；储药桶904通过投放器903连接蓄水器9，使得储药桶904内的去污剂能够在投放器903的作用下排入蓄水器9中并被配置具备除垢、杀虫和除藻等功能的药液；蓄水器9内还设置有用于水位监测的水位仪902，水位仪902可以通过传感器获得水位信号，水位仪902也可通过设置在蓄水器9内的浮球和与浮球连接的杆件监测水位；当蓄水器9内水位过高时，多余的雨水可通过设置在蓄水器9侧壁上部的蓄水器排水管901排出雨量计。

优选地，为配合滤网对雨量计的物理清洁作用，雨量计在防尘盖1靠近承水器2一端设置有喷淋组件102，喷淋组件102通过进水管3连接至蓄水器9，使得进水管3在抽水电动机8的作用下将蓄水器9内的药液输送至喷淋组件102处，喷淋组件102用于向承水器2喷淋药液，使得药液能够依次通过承水器2、引水漏斗14、上翻斗13、汇集漏斗4、计量翻斗11、计数翻斗5和排水漏斗6，使得喷淋组件102可基于液流的物理作用能够对承水器2的多层滤网进行冲洗，提升过滤能力和防堵能力，改善雨水的通过性；也可基于药液的化学作用对承水器2和雨水流经的通道进行浸泡冲洗，可以软化水垢、溶解有机粘性污渍，显著提升雨量计的清洁效果。

优选地，防护盖靠近承水器2一侧还设置有送风组件103，送风组件103配置有电加热丝，电加热丝的通电状态由开关控制，当喷淋组件102对承水器2和雨水通道冲洗清洁完成后，部分残留水分依旧附着于部件表面，残留雨水不仅会影响下次计量的准确性，也会加速部件的氧化锈蚀，因此，送风组件103可基于电加热丝的作用向雨量计内部疏松热风，使得承水器2、翻斗及漏斗等部件能够被烘干，可延长部件的使用寿命，也能够改善电子设备的工作环境。同时，送风组件103也可解决由低温天气导致的雨量计冰冻故障或冰雪堆积，提升雨量计的适用性。

优选地，抽水电动机8和送风组件103的电源可由太阳能电池板或市电供应，对于野外电路铺设困难的或距离较远的位置，可优先使用太阳能电池和蓄电池进行电能供应。

优选地，本雨量计的活动结构可由智能单元进行控制，例如防尘盖1的开盖器101、储药桶904的投放器903、阀门、电动抽水泵和送风组件103等，使得智能单元可以基于状态信息或环境信息对雨量计进行自动清洁作业而无需人工介入，智能单元也基于无线或有限网络连接服务器以传输作业信息或接受控制指令；环境信息包括外部温度、天气状态等，状态信息包括：蓄水器水位、储药桶904液位、降水计量或清洗作业的时间节点等。具体的，本雨量计的工作原理包括：

(1)晴雨感应器104感应天气状态，当出现雨雪天气时，智能单元控制开盖器101将防尘盖1开启，使得雨雪能够由雨量计筒体12的上部进入雨量计内部空间，承水器2、翻斗及漏斗等部件开始工作，智能单元控制进水阀1001开启，排污阀701关闭，使得经过过滤器1002净化后的雨水进入蓄水器9内，智能单元也可以先打开排污阀701、关闭进水阀1001，使得刚进入雨量计内的雨水能够对雨水通道进行初步的清洗，增加过滤器1002的使用寿命，设定时间后，排污阀701关闭而进水阀1001开启；

(2)蓄水器9和储药桶904均设置有传感器以监测液位，当储药桶904内去污剂的液位降低至设定值以下时，智能单元可基于无线网络向维护人员发送补液信息；蓄水器9内的液位信息用于控制投放器903的去污剂投入量，使得配置的药液浓度可控以保证药液的清洁效果，当蓄水器9内的药液被抽水电动机8抽吸至设定液位以下后，智能单元控制抽水电动机8停止工作；

(3)降雨结束后，第一设定时间后，智能单元向投放器903发送投药信号，投放器903根据蓄水器9的液位和需求浓度投入去污剂，第二设定时间后，去污剂与蓄水器9内的雨水充分混合，自动开启清洁程序：关闭进水电磁阀，开启排污电磁阀，关闭雨量计计数模块，抽水电动机8运转，喷淋组件102，开始冲洗承水器2。药水通过承水器2依次进入引水漏斗14、上翻斗13、汇集漏斗4、计量翻斗11、计数翻斗5和排水漏斗6对其进行冲洗，最后由排污管7排出；

(4)抽水电动机8停止工作后，启动送风组件103并根据环境温度控制电加热丝的通电状态，对清洁过后的雨量计内部进行烘干处理；在冬季结冰时，或在环境潮湿、露水较重的季节，可通过智能单元远程启动送风组件103对雨量计内进行烘干以达到融冰、风干的目的。

优选地，开盖器101可配置为手动或电动模式，防尘盖1的布置的送风组件、冲水组件、晴雨感应器104以及开盖器101可形成不同空间关系组合；蓄水器9及其内部构件的空间位置可替换为其他位置，如蓄水器9的位置可替换为高于雨量计的承水器2，冲水方式替换为利用重力作用冲水；蓄水器9的进水方式可替换为直接承接雨水、或增大蓄水器9容量通过人工灌水或接水管灌水；储药桶904去污剂也可替换为其它功能液体。

需要说明的是，本申请主要保护翻斗式雨量计的结构设置和布局，而智能单元、传感器、抽水电动机8、送风组件103和晴雨感应器104的工作原理均属于现有技术，故不涉及软件、程序及方法的改进。具体的，智能单元可使用MSP430F149芯片，用于液位监测的传感器可以是贴片红外LED和贴片红外光敏电阻，晴雨传感器可以使用红外散射式雨量传感器，也可替换为其它类型的晴雨感应传感器。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种带清洁装置的翻斗式雨量计，其特征在于，所述雨量计包括配置有筒体(12)的雨量检测单元，所述筒体(12)上部设置有用于与所述筒体(12)形成可开合式结构的防尘盖(1)，使得所述防尘盖(1)的至少一部分能够以推拉或旋转的方式进行开启或关闭；其中，

在所述防尘盖(1)靠近所述筒体(12)内部一侧和/或所述筒体(12)内壁布置有喷淋组件(102)的情况下，所述喷淋组件(102)通过管道与蓄水器(9)连接，其中，所述防尘盖(1)靠近所述筒体(12)内部一侧和/或所述筒体(12)内壁布置有能够输送冷风或热风的送风组件(103)。

2.根据权利要求1所述的雨量计，其特征在于，所述喷淋组件(102)按照出射水流形成朝向承水器(2)的锥形空间的方式布置于所述防尘盖(1)靠近承水器(2)一侧；所述送风组件(103)配置有电加热件。

3.根据权利要求2所述的雨量计，其特征在于，所述筒体(12)内部在靠近所述防尘盖(1)的位置布置有用于承接雨水的承水器(2)，所述筒体(12)底部设置有用于储存雨水的蓄水器(9)，所述蓄水器(9)与储存有去污剂的储药桶(904)连接；其中，

在所述防尘盖(1)通过开盖器(101)与所述筒体(12)上端连接的情况下，所述防尘盖(1)远离所述承水器(2)一侧设置有晴雨感应器(104)。

4.根据权利要求3所述的雨量计，其特征在于，所述承水器(2)通过与布置在所述筒体(12)内壁的悬挂位或连接所述筒体(12)的悬挂架进行连接的方式悬置于所述筒体(12)的内部空间。

5.根据权利要求4所述的雨量计，其特征在于，在雨量计中的雨水通过排水漏斗(6)进行排放的情况下，所述排水漏斗(6)下端设置有蓄水器进水管(10)和排污管(7)，使得所述排水漏斗(6)分别通过所述蓄水器进水管(10)和所述排污管(7)连接至所述蓄水器(9)和所述筒体(12)的外部空间。

6.根据权利要求5所述的雨量计，其特征在于，所述蓄水器(9)侧壁上部设置有用于存放去污剂的所述储药桶(904)，所述储药桶(904)上部设置有药剂投放口(905)，所述储药桶(904)通过投放器(903)连接所述蓄水器(9)。

7.根据权利要求6所述的雨量计，其特征在于，在所述去污剂能够经过所述投放器(903)进入所述蓄水器(9)的情况下，所述蓄水器(9)通过进水管(3)连接至所述喷淋组件(102)，其中，所述蓄水器(9)和所述喷淋组件(102)之间的所述进水管(3)设置有抽水电动机(8)。

8.根据权利要求3所述的雨量计，其特征在于，所述承水器(2)配置有若干层不同过滤孔尺寸的滤网，其中，所述滤网的过滤孔尺寸按照沿雨水滴落方向递减的方式进行配置。

9.根据权利要求8所述的雨量计，其特征在于，所述滤网包括同轴布置第一滤网(203)和第二滤网(202)，所述第一滤网(203)的周向边缘与所述第二滤网(202)的周向边缘进行连接，使得所述第一滤网(203)和所述第二滤网(202)通过所述周向边缘与设置在所述筒体(12)的悬挂架进行连接的方式悬置于所述筒体(12)的内部空间。

10.根据权利要求9所述的雨量计，其特征在于，所述承水器(2)在所述第二滤网(202)下部布置有柱状滤网(201)，所述柱状滤网(201)与所述第二滤网(202)同轴布置，使得所述柱状滤网(201)和滤网漏斗形成从所述第二滤网(202)周向边缘向所述柱状滤网(201)下端收束的漏斗形空间。

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