DE3911152A1

DE3911152A1 - Precipitation gauge

Info

Publication number: DE3911152A1
Application number: DE19893911152
Authority: DE
Inventors: Joachim Schmidt; Helmut Dr Lohmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-04-06
Filing date: 1989-04-06
Publication date: 1990-10-11

Abstract

A precipitation gauge having a collecting container (1) and a measuring device for the quantity of the precipitation collected by the collecting container permits the use of dimensions of the collecting container (1) which are suitable for each application without substantially increasing the evaporation tendency in the case of larger collecting containers (1), and also permits automatic determination of measured values. It does so by providing that the collecting container (1) has a discharge opening (4) which is aligned with an opening in a closed collecting chamber (7) arranged below the collecting container (1), and that a pressure measuring element (16) is arranged in the base (9) of the collecting chamber (7). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Niederschlagsmeßgerät mit einem Auf fangbehälter und einer Meßeinrichtung für die Menge des mit dem Auffangbehälter angesammelten Niederschlags.The invention relates to a precipitation measuring device with an up catch container and a measuring device for the amount of with the Collecting precipitation.

Übliche Niederschlagsmeßgeräte, wie sie in Wetterwarten o. ä. Verwendung finden, bestehen aus einem Auffangbecher mit einer genormten Querschnittsfläche. Der Becher weist eine Skala auf, an der sich die Höhe des Wasserstandes des aufgefangenen Niederschlages ablesen läßt.Usual precipitation measuring devices, such as those in weather stations or the like. Find use, consist of a collecting cup with a standardized cross-sectional area. The cup has a scale on which is the height of the water level of the collected precipitation reads.

Für viele Niederschlagsmessungen, beispielsweise in Wäldern, sind diese Niederschlagsmeßgeräte nicht brauchbar, weil sie eine Ablesung durch eine Bedienperson erfordern. In vielen Fällen reicht nämlich nur eine Meßstelle nicht aus. So sind Niederschläge beispielsweise im Wald durch den Einfluß der Baumkronen sehr heterogen verteilt. Es werden daher relativ große Auffangflächen pro Regensammler oder viele einzelne Regensammler für die Erfassung des Nieder schlags unter dem Bestand benötigt. For many precipitation measurements, for example in forests these rainfall meters are not usable because they have a reading by an operator. In many cases it is enough only one measuring point is not sufficient. Precipitation, for example distributed very heterogeneously in the forest due to the influence of the tree tops. There are therefore relatively large collecting areas per rain collector or many individual rain collectors for recording the low needed under the stock.

Für diese Anwendungsfälle ist es bekannt, übliche Regenrinnen als Auffangflächen zu verwenden und den aufgefangenen Niederschlag in Wassertonnen zu sammeln. Die Veränderung des Wasserspiegels in der Tonne kann über einen Schwimmer mechanisch auf einem Schreib streifen registriert werden. Hierdurch werden zwar große Auffang flächen realisiert, diese bedingen jedoch auch einen hohen Ver dunstungsgrad des Niederschlags aus den Rinnen. Darüber hinaus sind die Rinnen und die Schwimmermechanik sehr wartungsintensiv, da sie regelmäßig gereinigt und überprüft werden müssen. Da in der Regel nur Edelstahlrinnen verwendet werden können, stellen sie auch einen erheblichen Kostenfaktor dar.For these applications it is known to be standard gutters To use collecting areas and the collected precipitation in Collect water barrels. The change in water level in the barrel can be mechanically written on a writing by a float stripes can be registered. This makes it a big catch realizations, but these also require a high ver degree of evaporation of the precipitation from the gutters. Furthermore the channels and the float mechanics are very maintenance-intensive, as they have to be cleaned and checked regularly. There in usually only stainless steel channels can be used they also represent a significant cost factor.

Es ist ferner bekannt, genormte Auffangbehälter zu verwenden und diese mit einer Wägeeinrichtung zu koppeln, so daß das Gewicht des - ggf. in mehreren Auffangbehälter - eingefangenen Nieder schlags festgestellt wird. Die Veränderung des Gewichts wird mechanisch auf Schreibstreifen aufgezeichnet. Bei dieser Anordnung ist die Verfälschung der Meßwerte durch Verdunstungen nicht so groß. Dafür steht auch nur eine geringere Auffangfläche zur Ver fügung. Das mechanisch aufwendige Wäge- und Registriergerät ist anfällig, wartungsintensiv und teuer. Von Zeit zu Zeit muß der Auffangbehälter manuell entleert werden.It is also known, standardized collecting container to be used and to couple this with a weighing device, so that the weight of the - is captured precipitate observed - possibly in a plurality of container. The change in weight is recorded mechanically on writing strips. With this arrangement, the falsification of the measured values by evaporation is not so great. There is only a smaller collecting area available for this. The mechanically complex weighing and registration device is fragile, maintenance-intensive and expensive. The container must be emptied manually from time to time.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Nieder schlagsmeßgerät der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß die Verdunstung bei zunehmender Größe des Auffangsbehälters nicht wesentlich erhöht wird und eine bequeme Fernregistrierung der gemessenen Niederschlagsmenge möglich ist.The invention is based on the object, a low Impact meter of the type mentioned in such a way that the evaporation does not increase with the size of the collecting container is significantly increased and a convenient remote registration of measured amount of precipitation is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Niederschlagsmeß gerät der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß der Auffang behälter eine Ablauföffnung aufweist, die mit einer Öffnung eines unter dem Auffangbehälter angeordneten, geschlossenen Sammelraums fluchtet und daß im Boden des Sammelraums ein Druckmeßelement angeordnet ist.This object is achieved according to the invention with a precipitation measurement device of the type mentioned solved in that the catch Containers has a drain opening that with an opening of a closed collecting room arranged under the collecting container is aligned and that in the floor of the collecting space a pressure measuring element is arranged.

Auf den Sammelraum können Auffangbehälter einer beliebigen, für den akuten Meßfall geeigneten Durchmesser aufgesetzt werden. Da das vom Auffangbehälter aufgefangene Wasser sofort in den Sammel raum gelangt, der im wesentlichen geschlossen ist, findet praktisch keine Verdunstung des im Sammelraum angesammelten Wassers statt. Die Messung der aufgefangenen Wassermenge erfolgt durch die Fest stellung der Höhe der Wassersäule über den Druck, den die Wasser säule auf das im Boden des Sammelbehälters angeordnete Druckmeß element ausübt.Any, for suitable diameter for the acute measurement case. There the water collected by the collecting container is immediately collected space that is essentially closed is practical there is no evaporation of the water accumulated in the collecting room. The amount of water collected is measured by the Fest Position the height of the water column above the pressure that the water column on the pressure measurement arranged in the bottom of the collecting container element exercises.

Die erfindungsgemäße Anordnung läßt sich besonders variabel ge stalten, wenn in den Sammelraum ein auf dem Boden abdichtend angeordnetes Rohr auswechselbar eingesetzt ist. Das Rohr bestimmt das Verhältnis der Höhe der Wassersäule zum Volumen des aufge fangenen Niederschlages und damit die jeweilige Meßgenauigkeit. Sind nur kleine Niederschlagsmengen zu erwarten und ist eine hohe Meßgenauigkeit angestrebt, wird ein relativ dünnes Rohr in den Sammelraum eingesetzt werden, während bei einer hohen Niederschlags menge ein Rohr mit einem vergleichsweisen großen Durchmesser zur Anwendung gelangt. Das Rohr ist vorzugsweise sowohl an seinem unteren als auch an seinem oberen Ende mit einer stirnseitigen, elastischen Dichtung versehen und kann so zwischen Deckel und Boden des Sammelraums unter elastischer Vorspannung eingesetzt werden, so daß es mit einer oberen elastischen Dichtung auch am Deckel des Sammelraums anliegt.The arrangement of the invention can be particularly variable ge stalten when in the collection room sealing on the floor arranged pipe is used interchangeably. The pipe determines the ratio of the height of the water column to the volume of the up caught precipitation and thus the respective measuring accuracy. Only small amounts of precipitation can be expected and is high Striving for measurement accuracy, a relatively thin tube is in the Collection room can be used during high rainfall amount of a pipe with a comparatively large diameter Application arrives. The tube is preferably both on his lower as well as at its upper end with an end face, provided elastic seal and can thus between cover and Floor of the collecting space inserted under elastic prestress be so that it also with an upper elastic seal Cover of the collecting room is in contact.

Das erfindungsgemäße Niederschlagsmeßgerät läßt sich besonders vorteilhaft verwenden, wenn in den Sammelraum ein bis kurz über den Boden ragendes Absaugrohr eingesetzt ist, an das eine Absaug vorrichtung anschließbar ist. Auf diese Weise kann der Sammelraum automatisch, beispielsweise in vorgegebenen Zeitintervallen mittels einer Zeitschalteinrichtung, ggf. aber auch in Abhängigkeit von den festgestellten Meßwerten, automatisch entleert werden, so daß die Meßwertgewinnung über lange Zeit ohne ein Eingreifen einer Bedienperson möglich ist. Zweckmäßigerweise findet beim Absaugen keine vollständige Entleerung des Sammelraums statt sondern es verbleibt eine Anfangs-Wassersäule, die von der Auswertungsein richtung als Ausgangslage erkannt und einem Nullpunkt zugeordnet wird.The precipitation measuring device according to the invention can be used in particular use advantageously if in the collecting room one to just over the floor protruding suction pipe is used, to which a suction device is connectable. In this way, the collection room automatically, for example at predetermined time intervals a time switch, but possibly also depending on the measured values determined, are automatically emptied so that the acquisition of measured values over a long period of time without the intervention of one Operator is possible. Expediently takes place during suction not a complete emptying of the collecting space instead of it there remains an initial water column that is of evaluation direction recognized as the starting position and assigned to a zero point becomes.

Zweckmäßigerweise weist der Boden des Auffangbehälters konisch zueinander geneigte Flächen auf, an deren tiefster Stelle die Ablauföffnung angeordnet ist. Diese ist wiederum sinnvoll durch ein in den Sammelraum ragendes Rohr mit einem geringen Durchmesser gebildet.The bottom of the collecting container expediently has a conical shape surfaces inclined towards one another, at the lowest point of which the Drain opening is arranged. This, in turn, makes sense a tube with a small diameter protruding into the collecting space educated.

Auch der Boden des Sammelraums weist vorzugsweise konisch geneigte, symmetrisch zur Mitte angeordnete Flächen auf, unter deren tiefsten Punkten das Druckmeßelement angeordnet ist. Das Druckmeßelement ist vorzugsweise auswechselbar an dem Sammelraum befestigt, so daß ggf. für verschiedene Anwendungsfälle verschiedene Druckmeß elemente, die verschiedene Meßempfindlichkeiten repräsentieren, eingesetzt werden können.The floor of the collecting space also preferably has a conically inclined, surfaces arranged symmetrically to the center, below their deepest Points the pressure measuring element is arranged. The pressure measuring element is preferably exchangeably attached to the collecting space, so that possibly different pressure measurements for different applications elements that represent different measuring sensitivities, can be used.

Uber dem Druckmeßelement ist zweckmäßigerweise ein zylindrischer Teilraum des Sammelraum angeordnet, der durch einen nach unten ragenden, offenen Rohransatz gebildet sein kann, auf den eine Kappe aufsetzbar ist, die den Rohransatz verschließt und durch deren Boden das Druckmeßelement ragt.A cylindrical is expediently above the pressure measuring element Subspace of the collection room arranged by a down projecting, open tube extension can be formed on one Cap can be placed, which closes the pipe neck and through the bottom of which protrudes the pressure measuring element.

Das Druckmeßelement befindet sich dabei in einem Gehäuse, in dem vorzugsweise auch eine kleine Signalverarbeitungsplatine unter gebracht ist, so daß die elektrischen Meßsignale eine erste Vor verstärkung erfahren können, bevor sie über eine aus dem Gerät herausgeführte Datenleitung zu einer Registriereinrichtung über tragen werden. Die Kappe ist zweckmäßigerweise auf den Rohransatz aufgeschraubt, so daß dadurch die lösbare Verbindung des Druck meßelements mit dem Boden des Sammelraums realisiert ist.The pressure measuring element is located in a housing in which preferably also a small signal processing board under is brought so that the electrical measurement signals a first before amplification can be experienced before getting out of the device led out data line to a registration device will wear. The cap is conveniently on the pipe neck screwed on, so that thereby the releasable connection of the pressure measuring element is realized with the floor of the collecting space.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.The invention is based on one in the drawing illustrated embodiment are explained in more detail.

Die Zeichnung läßt einen zylindrischen Auffangbehälter 1 erkennen, der auf eine entsprechende zylindrische Aufnahmeplatte 2 mit den unteren Enden seiner zylindrischen Seitenwände aufgesetzt ist. Der Auffangbehälter weist einen hochgesetzten Boden 3 auf, der von außen zur Mitte hin schräg nach unten verläuft und in eine Ablauföffnung 4 mündet, die sich als Rohr 5 durch eine zentrale Öffnung 6 der Aufnahmeplatte 2 hindurch in einen darunter befind lichen Sammelraum 7 erstreckt. Der Sammelraum 7 ist durch zylin drische Außenwandungen 8 und einen Boden 9 begrenzt. In den Sam melraum ist ein Rohr 10 eingesetzt, das mit einer unteren elasti schen stirnseitigen Dichtung 11 auf dem Boden 9 und mit einer oberen stirnseitigen elastischen Dichtung an der den Deckel des Sammelraums 7 bildenden Aufnahmeplatte 2 unter einer elastischen Vorspannung anliegt.The drawing shows a cylindrical collecting container 1 which is placed on a corresponding cylindrical receiving plate 2 with the lower ends of its cylindrical side walls. The collecting container has a raised floor 3 , which runs obliquely downwards from the outside towards the center and opens into an outlet opening 4 , which extends as a tube 5 through a central opening 6 of the receiving plate 2 and into an underlying collecting space 7 . The collecting space 7 is limited by cylindrical outer walls 8 and a bottom 9 . In the Sam melraum, a tube 10 is inserted, which rests with a lower elastic end seal's 11 on the floor 9 and with an upper end elastic seal on the cover of the collecting space 7 forming the receiving plate 2 under an elastic bias.

Der Boden des Sammelraums 7 ist ebenfalls konisch nach unten zur Mitte hin geneigt und mündet in einen zylindrischen Teilraum 13, der durch einen nach unten ragenden Rohrstutzen 14 mit einem Außengewinde gebildet ist. Auf das Rohrstück 14 ist eine Kappe 15 mit einem Innengewinde aufgeschraubt, so daß der Teilraum 13 durch den Boden der Kappe 15 nach unten abgeschlossen wird. Durch den Boden der Kappe 15 ragt ein Druckmeßelement 16 in den Teilraum 13 hinein. An die Kappe 15 ist ein zylindrisches Gehäuse 17 ange schlossen, das das Druckelement 16 sowie eine parallel dazu ange ordnete Signalverarbeitungsplatine 18 beherbergt. Durch eine Öffnung der stirnseitigen Abschlußwand 19 des Gehäuses 17 ist ein Signal kabel 20 mit einer Kabeldurchführung 21 aus dem Gehäuse 17 heraus geführt.The bottom of the collecting space 7 is also inclined conically downwards towards the center and opens into a cylindrical partial space 13 which is formed by a downwardly projecting pipe socket 14 with an external thread. A cap 15 with an internal thread is screwed onto the pipe section 14 , so that the partial space 13 is closed at the bottom by the bottom of the cap 15 . A pressure measuring element 16 projects into the subspace 13 through the bottom of the cap 15 . To the cap 15 , a cylindrical housing 17 is connected, which houses the pressure element 16 and a signal processing board 18 arranged parallel thereto. Through an opening of the end wall 19 of the housing 17 , a signal cable 20 with a cable bushing 21 is guided out of the housing 17 .

Nahe der Mitte des Sammelraums 7 ragt in diesen bis nahe über den Boden ein Absaugrohr 22, das durch die Aufnahmeplatte 2 hindurch geführt und oberhalb sofort abgewinkelt ist und einen Schlauchauf nahmestutzen 23 bildet. Ein auf den Schlauchaufnahmestutzen 23 geschobener Schlauch 24 ist mit einer Absaugvorrichtung verbindbar. Diese ermöglicht eine automatische Absaugung des im Sammelraum 7 innerhalb des Rohres 10 angesammelten Wassers bis auf einen Aus gangs-Wasserpegel 25, der in der Zeichnung gestrichelt dargestellt ist. Diesem Wasserpegel 25 wird der Nullpunkt der Druckmeßvorrich tung 16 zugeordnet.Near the center of the collecting space 7 protrudes into this almost to the bottom of a suction pipe 22 which is passed through the receiving plate 2 and angled immediately above and forms a hose receptacle 23 . A hose 24 pushed onto the hose receptacle 23 can be connected to a suction device. This enables automatic suction of the water accumulated in the collecting space 7 within the tube 10 except for an output water level 25 , which is shown in dashed lines in the drawing. This water level 25 , the zero point of the Druckmeßvorrich device 16 is assigned.

Zur Anpassung der Meßbereiche und Meßgenauigkeiten kann das Rohr 10 mit einfachen Handgriffen ausgewechselt werden und in seinem Durchmesser der erwarteten Niederschlagsmenge angepaßt werden. Hierzu ist die Aufnahmeplatte 2 nur in einem Stecksystem mit der zylindrischen Wandung 8 des Sammelraums 7 verbunden. Hierzu ist auf die zylindrische Wandung 8 ein Ring 26 aufgesetzt, der mit einem ringförmigen Zentriersteg 27 an der Außenseite der zylin drischen Wandung 8 anliegt. Die Aufnahmeplatte 2 umgreift den Ring 26 radial außen mit einem weiteren ringförmigen Steg 28, der in eine Auflagefläche 29 für den Behälter 1 übergeht.In order to adapt the measuring ranges and measuring accuracies, the tube 10 can be exchanged with simple hand movements and its diameter can be adapted to the expected amount of precipitation. For this purpose, the receiving plate 2 is connected to the cylindrical wall 8 of the collecting space 7 only in a plug-in system. For this purpose, a ring 26 is placed on the cylindrical wall 8 , which bears with an annular centering web 27 on the outside of the cylindrical wall 8 . The receiving plate 2 surrounds the ring 26 radially on the outside with a further annular web 28 which merges into a support surface 29 for the container 1 .

Unterhalb des Bodens 9 des Sammelraums 7 bilden zylindrische Wän de 30 eine Aufnahmekammer 31 für das Gehäuse 17 des Druckmeßele ments 16. Die Kammer ist an ihrem unteren Ende durch eine abnehmbare Platte 32 abgeschlossen, so daß ein schneller Zugriff zu dem Ge häuse 17 des Druckmeßelements 16 möglich ist. Durch Abschrauben der Kappe 15 kann das Druckelement 16 mitsamt seinem Gehäuse 17 schnell ausgewechselt und, falls gewünscht, durch ein Druckmeßele ment mit einer anderen Empfindlichkeit ersetzt werden.Below the bottom 9 of the collecting space 7 , cylindrical walls 30 form a receiving chamber 31 for the housing 17 of the pressure measuring element 16 . The chamber is closed at its lower end by a removable plate 32 , so that quick access to the Ge housing 17 of the pressure measuring element 16 is possible. By unscrewing the cap 15 , the pressure element 16 together with its housing 17 can be quickly replaced and, if desired, replaced by a pressure measuring element with a different sensitivity.

Das erfindungsgemäße Niederschlagsmeßgerät ist somit sehr flexibel einsetzbar, kann die gewünschten Auffangflächen ohne wesentliche Zunahme der Verdunstungsgefahr bereitstellen und auf unterschied lichste Niederschlagsmengen durch Variation der Rohre 10 bzw. der Druckmeßelemente 16 eingestellt werden.The precipitation measuring device according to the invention can thus be used very flexibly, can provide the desired collecting areas without a significant increase in the risk of evaporation and can be set to the most varied amounts of precipitation by varying the pipes 10 or the pressure measuring elements 16 .

Claims

1. Precipitation measuring device with a collecting container ( 1 ) and a measuring device for the amount of precipitation accumulated with the collecting container, characterized in that the collecting container ( 1 ) has an outlet opening ( 4 ) with an opening under the collecting container ( 1 ). arranged, closed collecting space ( 7 ) is aligned and that in the bottom ( 9 ) of the collecting space ( 7 ) a pressure measuring element ( 16 ) is arranged.

2. Precipitation meter according to claim 1, characterized in that in the collecting space ( 7 ) on the floor ( 9 ) bedich tend arranged pipe ( 10 ) is used interchangeably.

3. Precipitation meter according to claim 2, characterized in that the tube ( 10 ) with an upper elastic seal ( 12 ) also bears on the lid ( 2 ) of the collecting space ( 7 ).

4. Precipitation meter according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the collecting space ( 7 ) a short to above the bottom ( 9 ) projecting suction tube ( 22 ) is inserted, to which a suction device can be connected.

5. Precipitation meter according to claim 4, characterized net that the suction device by a timer direction can be switched on and off.

6. Precipitation meter according to one of claims 1 to 5, characterized in that the bottom ( 3 ) of the collecting container has conically inclined surfaces, at the lowest point of which the drain opening ( 4 ) is arranged.

7. Precipitation meter according to claim 6, characterized in that the drain opening ( 4 ) is formed by a tube ( 5 ) projecting into the collecting space ( 7 ).

8. Precipitation meter according to one of claims 1 to 7, characterized in that the bottom ( 9 ) of the collecting space ( 7 ) has conically inclined surfaces symmetrically arranged to the center, at the lowest points of which the pressure measuring element ( 16 ) is arranged.

9. Precipitation meter according to claim 8, characterized in that the pressure measuring element ( 16 ) is exchangeably attached to the collecting space ( 7 ).

10. Precipitation measuring device according to one of claims 1 to 9, characterized in that a cylindrical part space ( 13 ) of the collecting space ( 7 ) is arranged above the pressure measuring element ( 16 ).

11. Precipitation meter according to claim 10, characterized in that the cylindrical partial space ( 13 ) is formed by a downwardly projecting, open tube extension ( 14 ) which can be closed by a cap ( 15 ) placed on the tube extension ( 14 ), by whose bottom protrudes the pressure measuring element ( 16 ).

12. Precipitation meter according to claim 11, characterized in that the pressure measuring element ( 16 ) in a the outer edge of the cap ( 15 ) is continued housing ( 17 ) in which a small signal processing board ( 18 ) is housed.

13. Precipitation meter according to claim 11 or 12, characterized in that the tube extension ( 14 ) carries an external thread onto which the cap ( 15 ) can be screwed with an internal thread.