JP2006226720A - Rain gauge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、雨量計に関する。 The present invention relates to a rain gauge.
周知のように、一般的な雨量計には転倒升方式が広く使用されている。この転倒升方式雨量計は、中央隔壁で仕切られた一対の雨水受升が隣接状態で形成された転倒升に対して、上方から雨水が滴下するようになっており、雨水の滴下による転倒升の転倒回数に基づいて雨量を計測するものである。すなわち、転倒升方式雨量計は、一方の雨水受升に所定量の雨水が溜まると、その重量によって転倒升が転倒して他方の雨水受升に雨水が滴下し、当該他方の雨水受升に所定量の雨水が溜まるとその重量によって転倒升が転倒することを繰り返すことによって雨量を計測する。例えば、特開2004−198366号公報には、上記転倒升方式雨量計に関し、その計測精度の向上を目的とする技術が開示されている。
ところで、上記転倒升方式雨量計には、その計測原理上、計測精度を低下させる要因があった。すなわち、転倒升は所定量の雨水が一方の雨水受升に溜まると、その重量によって転倒を開始するが、この転倒開始から雨水が他方の雨水受升に滴下される状態になるまでの期間、雨水は一方の雨水受升に滴下されることになるので、この期間に一方の雨水受升に滴下された雨水は転倒升の転倒動作に寄与せずに雨量計測における計測誤差となっていた。また、この計測誤差は、降雨が激しくなる程大きくなる。 By the way, the above-mentioned overturning-type rain gauge has a factor that reduces the measurement accuracy due to its measurement principle. That is, when a predetermined amount of rainwater accumulates in one rainwater receptacle, the overturning trap starts toppling due to its weight, but the period from the start of the fall until rainwater drops into the other rainwater receptacle, Since rainwater is dripped into one rainwater receptacle, the rainwater dripped onto one rainwater receptacle during this period has not contributed to the overturning operation of the overturn, resulting in a measurement error in rainfall measurement. In addition, this measurement error increases as the rainfall increases.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、雨量計測精度のさらなる向上を目的とするものである。 This invention is made | formed in view of such a situation, and aims at the further improvement of the rainfall measurement precision.
上記課題を解決するために、本発明では、雨量計に係わる第1の解決手段として、中央隔壁部によって左右対称に分離された一方の雨水受升に所定量の雨水が溜まると転倒して他方の雨水受升で上方から供給される雨水を受け、当該他方の雨水受升に所定量の雨水が溜まると転倒して一方の雨水受升で上方から供給される雨水を受けることを繰り返す転倒升を備え、当該転倒升の転倒回数に基づく計測結果を外部に出力する雨量計であって、一方の雨水受升に所定量の雨水が溜まって転倒升が転倒を開始すると、雨水を他方の雨水受升に供給し、且つ他方の雨水受升に所定量の雨水が溜まって転倒升が転倒を開始すると、雨水を一方の雨水受升に供給する供給切替手段を具備する、という手段を採用する。 In order to solve the above-mentioned problem, in the present invention, as a first solution for the rain gauge, when a predetermined amount of rain water accumulates in one of the rain water receptacles symmetrically separated by the central partition wall, the other falls. When the rainwater supplied from above is received by one rainwater receptacle, it falls over when a predetermined amount of rainwater accumulates in the other rainwater receptacle and repeatedly receives rainwater supplied from above by one rainwater receptacle. A rain gauge that outputs the measurement result based on the number of falls of the fall dredge to the outside. When a predetermined amount of rain water accumulates in one rain catch and the fall dredge starts to fall, A means is provided that includes a supply switching means for supplying rainwater to one of the rainwater receptacles when a predetermined amount of rainwater accumulates in the other rainwater receptacle and the overturning trap starts to fall. .
また、雨量計に係わる第2の解決手段として、上記第1の解決手段において、供給切替手段は、前記中央隔壁部の上部に中央しきり部と該中央しきり部の両側に一対の副しきり部を備え、且つ前記中央しきり部と一方の副しきり部との間に供給された雨水を他方の雨水受升に導水する第1の導水路と、前記中央しきり部と他方の副しきり部との間に供給された雨水を一方の雨水受升に導水する第2の導水路とを備える、という手段を採用する。 Further, as a second solving means related to the rain gauge, in the first solving means, the supply switching means includes a central threshold portion at an upper portion of the central partition wall portion and a pair of auxiliary threshold portions on both sides of the central threshold portion. A first water conduit that guides rainwater supplied between the central threshold portion and one of the auxiliary threshold portions to the other rainwater receptacle, and between the central threshold portion and the other auxiliary threshold portion. And a second water conduit that guides the rainwater supplied to the rainwater receiver.
本発明によれば、転倒升を備えた雨量計において、前記転倒升の一方の雨水受升に所定量の雨水が溜まって転倒升が転倒を開始すると、雨水を他方の雨水受升に供給し、且つ他方の雨水受升に所定量の雨水が溜まって転倒升が転倒を開始すると、雨水を一方の雨水受升に供給する供給切替手段を具備するので、従来ならば計測原理上、雨量として計測されなかった雨水をも転倒動作に寄与させることができ、雨量計測精度を向上することが可能である。 According to the present invention, when a predetermined amount of rainwater accumulates in one rainwater receptacle of the overturned ridge and the overturning rod starts to overturn, the rainwater is provided to the other rainwater receptacle. And when a predetermined amount of rainwater accumulates in the other rainwater catcher and the overturning trap starts to fall, it is equipped with a supply switching means for supplying rainwater to one rainwater catcher. Rainwater that has not been measured can also contribute to the overturning operation, and the rain measurement accuracy can be improved.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る雨量計の構成を示す図面であり、(a)は正面図、(b)は右側面図、(c)は正面図におけるA−A’矢視図である。これらの図において、符号1は円形台座、2は外筒、3は雨水取込部、Sは被収納部材、また、Xは雨水である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a drawing showing the configuration of a rain gauge according to the present embodiment, where (a) is a front view, (b) is a right side view, and (c) is a view taken along the line AA ′ in the front view. . In these drawings, reference numeral 1 is a circular pedestal, 2 is an outer cylinder, 3 is a rainwater intake portion, S is a member to be stored, and X is rainwater.
これらの図に示すように、本雨量計は、円形台座1上に配置された被収納部材Sと、該被収納部材Sを収納するように円形台座1に着脱自在に装着される中空円筒状の外筒2と、該外筒2の上部に取り付けられた漏斗状の雨水取込部3とから構成されている。この雨水取込部3には、落ち葉等の比較的大型の異物が内部に侵入しないように網等の簡単な濾過部材が設けられている。また、円形台座1の下面には本雨量計を固定する取付脚が設けられている。 As shown in these drawings, the rain gauge has a storage member S disposed on the circular pedestal 1 and a hollow cylindrical shape that is detachably attached to the circular pedestal 1 so as to store the stored member S. The outer cylinder 2 and a funnel-shaped rainwater intake part 3 attached to the upper part of the outer cylinder 2. The rainwater intake 3 is provided with a simple filtering member such as a net so that relatively large foreign substances such as fallen leaves do not enter the inside. Further, mounting legs for fixing the rain gauge are provided on the lower surface of the circular pedestal 1.
被収納部材Sは、転倒升支持部4によって転倒自在に支持されると共に、左右に所定容量の雨水受升5a及び5bが形成された転倒升5と、濾水器支持部6によって転倒升5の上方に支持されると共に、雨水取込部3の中心部から供給された雨水Xを受け、該雨水Xを濾過してから転倒升5に滴下する濾水器7と、転倒升5の左右下方に1対設けられ、転倒升5から排水された雨水Xを外部に排出する排水部8A及び8Bと、転倒升5の下方に備えられ、転倒升5の最大転倒角度を規制するストッパ9A及び9Bとから構成されている。
The to-be-stored member S is supported by the overturning
また、図示しないが、このような被収納部材Sには、転倒升5の転倒動作を非接触で検出するリードスイッチが設けられている。転倒升5の転倒開始から転倒終了するまでの動作(転倒動作)の回数(転倒回数)は降雨量に応じた値となるので、本雨量計は、例えば電話回線を介することにより上記リードスイッチの検出結果を降雨量を示すパルス信号として気象センターに出力する。 Moreover, although not shown in figure, in such a to-be-stored member S, the reed switch which detects the fall operation | movement of the fall over 5 without contact is provided. Since the number of times of falling (the number of falls) from the start to the end of the fall of the faller 5 (the number of falls) is a value corresponding to the amount of rainfall, this rain gauge is connected to the reed switch by way of a telephone line, for example. The detection result is output to the weather center as a pulse signal indicating rainfall.
次に、本雨量計の特徴的構成要素である転倒升5の詳細構成について、図2を参照して説明する。この図2において、(a)は正面図、(b)は上面図、(c)は右側面図である。
Next, the detailed configuration of the
これらの図のように転倒升5は、雨水受升5a、5b、底面部5c、側壁部5d、5e、中央隔壁部5g、中央しきり部5g1、副しきり部5g2、5g3、受水部5h、5i、導水口5j1、5k1、導水路5j2、5k2、排水口5j3、5k3、連結部5f及びストッパ受け5m、5nによって構成されている。
As shown in these figures, the
底面部5cは、転倒升5の底部を形成するものであり、水切りを考慮した三角柱状部材である。側壁部5d,5eは、底辺が上記底面部5cの長辺と同じ長さに設定された二等辺三角形状の板状部材である。これらの側壁部5d,5eは、図示するように底面部5cの長辺方向に各々垂直状態で設置されている。
The
中央隔壁部5gは、転倒升5を左右対称に分離することによって一方の雨水受升5aと他方の雨水受升5bを形成するものであり、上記底面部5cの上面、且つ、中央に垂直状態に設置されている。さらに、図示するように中央隔壁部5gの上部には、中央しきり部5g1、一方の副しきり部5g2及び他方の副しきり部5g3の3つのしきり部が設けられており、これらのしきり部によって中央しきり部5g1と一方の副しきり部5g2との間に雨水Xを受ける受水部5hが形成され、また、中央しきり部5g1と他方の副しきり部5g3との間には雨水Xを受ける受水部5iが形成されている。
The central partition wall portion 5g forms one
中央しきり部5g1と一方の副しきり部5g2とが交差する部分には導水口5j1が設けられており、この導水口5j1は中央隔壁部5gの内部に設けられた導水路5j2によって雨水受升5bに開口する排水口5j3と連通している。一方の受水部5hに滴下された雨水Xは導水口5j1から入り、導水路5j2を通って排水口5j3から他方の雨水受升5bに導水される。また、中央しきり部5g1と他方の副しきり部5g3とが交差する部分には導水口5k1が設けられており、この導水口5k1は中央隔壁部5gの内部に設けられた導水路5k2によって雨水受升5aに開口する排水口5k3と連通している。他方の受水部5iに滴下された雨水Xは導水口5k1から入り、導水路5k2を通って排水口5k3から一方の雨水受升5aに導水される。
A water inlet 5j1 is provided at a portion where the central threshold part 5g1 and one of the auxiliary threshold parts 5g2 intersect, and the water inlet 5j1 is provided with a
なお、図2においては、雨水Xを効率良く取り入れるために導水口5j1及び5k1は開口面積が最大となるよう長方形としているが、他の形状でも良く、例えば、円状の孔を複数設けても良い。 In FIG. 2, the water inlets 5j1 and 5k1 have a rectangular shape so that the opening area is maximized in order to efficiently take in the rainwater X, but may have other shapes, for example, a plurality of circular holes may be provided. good.
連結部5fは、上記転倒升支持部4と転倒升5を連結する部材であり、底面部5cの下面に設置されている。ストッパ受け5m、5nは、上記ストッパ9A、9Bの先端部を受けることによって転倒升5がストッパ9Aあるいはストッパ9Bと接触する時の衝撃力を緩衝するものであり、底面部5cの長辺方向の所定部位に設置されている。
The connecting
上記のような転倒升5の構成要素の内、中央しきり部5g1、副しきり部5g2、5g3、受水部5h、5i、導水口5j1、5k1、導水路5j2、5k2及び排水口5j3、5k3は、供給切替手段を構成している。
Among the components of the overturning
次に、このように構成された本実施形態に係る雨量計の動作について図3及び図4を用いて説明する。なお、下記において転倒角度θは、転倒升5が転倒していない状態を基準(0°)として、この基準から転倒升5がどの程度の角度、転倒しているかを示すものである。
Next, the operation of the rain gauge according to this embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. In the following, the fall angle θ indicates how much the
また、本実施形態において、転倒升5が一方の雨水受升5aで雨水Xを受けるように転倒している場合には、転倒角度θは正の値を示すものとし、転倒升5が他方の雨水受升5bで雨水Xを受けるように転倒している場合には、転倒角度θは負の値を示すものとする。上記ストッパ9A,9Bは、転倒角度θが−30°〜30°の範囲で変化するように転倒升5の転倒角度θを規制している。
In the present embodiment, when the overturning
図3において、(a)は上記転倒角度θ=30°の場合を示し、(b)は転倒角度θ=15°の場合を示し、(c)は転倒角度θ=5°の場合を示し、また、図4(a)は転倒角度θ=−10°の場合を示し、(b)は転倒角度θ=−30°の場合を示している。 In FIG. 3, (a) shows the case of the above-mentioned fall angle θ = 30 °, (b) shows the case of the fall angle θ = 15 °, (c) shows the case of the fall angle θ = 5 °, FIG. 4A shows the case where the fall angle θ = −10 °, and FIG. 4B shows the case where the fall angle θ = −30 °.
これらの図のように、一方の副しきり部5g2は、転倒升5が転倒角度θ=30°で転倒している場合に雨水Xが受水部5hに滴下されないような位置に設けられており、また、他方の副しきり部5g3は、転倒升5が転倒角度θ=−30°で転倒している場合に雨水Xが受水部5iに滴下されないような位置に設けられている。
As shown in these figures, one of the auxiliary cut-off portions 5g2 is provided at a position where the rainwater X is not dropped on the
さらに、排水口5k3は、転倒升5が転倒角度θ=30°で転倒している間に、一方の雨水受升5aに溜まった雨水Xが受水部5iへ逆流しないように底面部5cから所定の高さに設けられている。同様に、排水口5j3は、転倒升5が転倒角度θ=−30°で転倒している間に、他方の雨水受升5bに溜まった雨水Xが受水部5hへ逆流しないように底面部5cから所定の高さに設けられている。
Further, the drain port 5k3 is provided from the
外筒2の上開放端から降り注いだ雨水Xは、漏斗状の雨水取込部3によって比較的大型の異物を取り除かれた後、上方から濾水器7に供給される。そして雨水Xは、濾水器7によって残留した異物を取り除かれた後、上方から転倒升5に滴下される。
The rainwater X poured from the upper open end of the outer cylinder 2 is supplied to the
図3(a)に示すように、転倒升5に滴下された雨水Xが、まず一方の雨水受升5aに滴下されるとする。雨水Xは、濾水器7から滴下されることによって一方の雨水受升5aに溜まっていき、雨水Xが一方の雨水受升5aに所定量溜まると、転倒升5は雨水Xの重量によって転倒を開始する。
As shown in FIG. 3A, it is assumed that the rainwater X dripped onto the overturning
そして、転倒升5が転倒を開始すると、図3(b)に示すように雨水Xは一方の副しきり部5g2によって遮られ、一方の雨水受升5aには滴下されずに受水部5hに溜まることになる。受水部5hに溜まった雨水Xは、導水口5j1から導水路5j2に流れ込み、排水口5j3から他方の雨水受升5bに導水される。さらに転倒升5が転倒し、図3(c)に示すように転倒角度θ=5°まで転倒した場合でも雨水Xは受水部5hに滴下するので上記と同様に導水口5j1から導水路5j2に流れ込み、排水口5j3から他方の雨水受升5bに導水される。このように、転倒升5が転倒を開始してから転倒角度がおよそθ=0°付近まで転倒する間に滴下した雨水Xは、導水路5j2を通って他方の雨水受升5bに溜まることになる。
When the overturning
次に、転倒角度がθ=0°を超えると、図4(a)のように雨水Xは他方の副しきり部5g3に遮られて受水部5iに滴下されることになる。この場合、受水部5iに滴下された雨水Xは、導水路5k2を通じて一方の雨水受升5aに導水されてしまい、計測誤差の原因になるのではないかと思われる。
しかし、ここで転倒升5の転倒動作について補足説明をすると、転倒開始時における転倒升5の転倒速度は遅いが、転倒するに従って雨水受升5aに溜まった雨水Xの重心が転倒升5の転倒中心から離れる方向に移動するため転倒速度も徐々に速くなっていく。すなわち、図4(a)のように転倒升5は転倒角度θ=0°を超える(転倒角度θが負になる)と素早くストッパ9Aまで転倒するので、この間に受水部5iに滴下する雨水Xは、転倒開始してから転倒角度θ=0°になるまでの間に受水部5hに滴下した雨水Xと比べ極めて少量である。従って、転倒角度θ=0°〜−30°の間に滴下した雨水Xは全て他方の雨水受升5bに溜まると看做せるので、実質的に受水部5iに滴下する雨水Xによる計測誤差は無視しても良い。
Next, when the falling angle exceeds θ = 0 °, the rainwater X is blocked by the other auxiliary cut portion 5g3 and dropped onto the water receiving portion 5i as shown in FIG. In this case, the rainwater X dripped onto the water receiving portion 5i is led to one
However, here is a supplementary explanation of the overturning operation of the overturning
そして、転倒升5がストッパ9Aまで転倒する(すなわち転倒角度がθ=−30°になる)と、一方の雨水受升5aに溜まった雨水Xは全て排水部8Aに排水され、図4(b)のように他方の雨水受升5bに雨水Xが滴下して溜まっていくことになる。他方の雨水受升5bに所定量の雨水Xが溜まると、転倒升5は転倒角度θの正方向に向かって再び転倒を開始する。上記の他方の雨水受升5bに溜まった所定量の雨水Xは、転倒角度θ=30°から転倒を開始してから転倒角度θ=0°になるまでの間に受水部5hに滴下して他方の雨水受升5bに導水された雨水Xと、転倒角度θ=0°〜−30°の間に他方の雨水受升5bに滴下した雨水Xとの和である。
When the overturning
以降の動作は上記と同様に、他方の雨水受升5bに所定量の雨水Xが溜まり転倒升5が転倒を開始してからおよそ転倒角度θ=0°になる間は、雨水Xは受水部5iに滴下して導水口5k1から導水路5k2に流れ込み、排水口5k3から一方の雨水受升5aに導水され、一方の雨水受升5aに溜まっていく。そして、転倒角度θ=0°〜30°の間では、転倒升5は素早くストッパ9Bまで転倒するので、この間に受水部5hに滴下した雨水Xは無視しても良く、一方の雨水受升5aには、受水部5iから導水された雨水Xに加えて直接滴下した雨水Xが溜まることになる。
In the subsequent operation, in the same manner as described above, the rainwater X is received while the predetermined amount of rainwater X is accumulated in the other rainwater receiving well 5b and the falling
このように繰り返される転倒升5の転倒動作は、リードスイッチによって検出され、降雨量を示すパルス信号として例えば電話回線を介して気象センターに出力される。
The overturning operation of the overturning
以上のように、本雨量計によれば、転倒升5の一方の雨水受升5aに雨水Xが溜まって、転倒開始から雨水Xが他方の雨水受升5bに滴下される状態になるまでの期間に、従来ならば一方の雨水受升5aに滴下されて雨量として計測されなかった雨水Xを、副しきり部5g2、導水口5j1、導水路5j2及び排水口5j3を設けて他方の雨水受升5bに溜めて転倒動作に寄与させるので雨量計測精度を向上することができる。また、上記と同様に、転倒升5の他方の雨水受升5bに雨水Xが溜まって、転倒開始から雨水Xが一方の雨水受升5aに滴下される状態になるまでの期間に、従来ならば他方の雨水受升5bに滴下されて雨量として計測されなかった雨水Xを、副しきり部5g3、導水口5k1、導水路5k2及び排水口5k3を設けて一方の雨水受升5aに溜めて転倒動作に寄与させるので雨量計測精度を向上することができる。
As described above, according to the present rain gauge, the rainwater X is accumulated in one
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, For example, the following modifications can be considered.
(1)上記実施形態において、転倒升5の転倒角度θの範囲を−30°〜30°とした。しかしながら、この範囲は雨量計の形状の許容範囲において任意である
(1) In the above embodiment, the range of the fall angle θ of the
(2)上記実施形態において、最もスタンダードな構造の雨量計について説明した。しかしながら、本発明に係る雨量計の適用範囲は、これに限定されるものではなく、例えば、寒冷地で用いられるヒータを内蔵した雨量計等にも適用できるものである。 (2) In the above embodiment, the rain gauge having the most standard structure has been described. However, the application range of the rain gauge according to the present invention is not limited to this, and can be applied to, for example, a rain gauge with a built-in heater used in a cold region.
(3)上記実施形態において、本雨量計は、降雨量を示すパルス信号を出力した。しかしながら、演算機能を有する変換器を設け、該変換器において上記パルス信号に基づいて所定時間内の降雨量を示す積算値を算出して、該積算値を出力しても良い。 (3) In the above embodiment, the rain gauge outputs a pulse signal indicating the rainfall. However, a converter having an arithmetic function may be provided, and an integrated value indicating the rainfall amount within a predetermined time may be calculated based on the pulse signal in the converter, and the integrated value may be output.
1…円形台座、2…外筒、3…雨水取込部、4…転倒升支持部、5…転倒升、5a、5b…雨水受升、5g…中央隔壁部、5g1…中央しきり部、5g2、5g3…副しきり部、5h、5i…受水部、5j1、5k1…導水口、5j2、5k2…導水路、5j3、5k3…排水口、6…濾過器支持部、7…濾水器、8A、8B…排水部、9A、9B…ストッパ、S…被収納部材、X…雨水
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Circular pedestal, 2 ... Outer cylinder, 3 ... Rain water intake part, 4 ... Falling sill support part, 5 ... Falling
Claims (2)
一方の雨水受升に所定量の雨水が溜まって転倒升が転倒を開始すると、雨水を他方の雨水受升に供給し、且つ、他方の雨水受升に所定量の雨水が溜まって転倒升が転倒を開始すると、雨水を一方の雨水受升に供給する供給切替手段を具備することを特徴とする雨量計。 When a predetermined amount of rainwater accumulates in one rainwater receptacle that is symmetrically separated by the central partition wall, it falls down and receives rainwater supplied from above by the other rainwater receptacle, and a predetermined amount is received in the other rainwater receptacle. This rain gauge is equipped with a tumble gutter that repeatedly falls and receives rainwater supplied from above at one of the gutters, and outputs the measurement results based on the number of tumbles to the outside. ,
When a predetermined amount of rainwater accumulates in one rainwater receptacle and the overturning trap starts to fall, the rainwater is supplied to the other rainwater receptacle, and a predetermined amount of rainwater accumulates in the other rainwater receptacle and a fallover trap is formed. A rain gauge characterized by comprising supply switching means for supplying rain water to one of the rain water receptacles when a fall starts.
The supply switching means includes a central threshold part at the upper part of the central partition part and a pair of auxiliary threshold parts on both sides of the central threshold part, and is supplied between the central threshold part and one of the auxiliary threshold parts. A first water conduit that guides rainwater to the other rainwater receptacle, and a second water conduit that guides rainwater supplied between the central threshold and the other auxiliary drain to one rainwater receptacle. The rain gauge according to claim 1, further comprising:
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Cited By (1)
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CN108168593A (en) * | 2017-11-28 | 2018-06-15 | 昆明理工大学 | A kind of measurement water distribution device |
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2005
- 2005-02-15 JP JP2005037985A patent/JP2006226720A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080513 |