JP2021502565A - 雨量計/測候ステーション - Google Patents
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Abstract
Description
(測定チャンバ30の断面積)−(同軸又は測定管90の環状面積)
開放時間T0=t2−t1
ここで、t1は、バルブが開く時間であり、
t2は、バルブが閉じる時間である。
ソフトウェアは、
a.t1の前の期間ΔTpriorにわたる水位の変化率ΔXpriorと、
b.t2の後の期間ΔTafterにわたる水位の変化率ΔXafterと、
を計算する。
(ΔXprior+ΔXafter)/(ΔTprior+ΔTafter)
X0=T0×(ΔXprior+ΔXafter)/(ΔTprior+ΔTafter)
xcum=x1(時間t1における水位)
xcum=x1+X0=x2
1.降雨を連続的に実時間測定すること
2.水位が所定の基準レベルに達した場合にボールバルブを開けて、測定チャンバを空にすること
3.排出によって測定チャンバからすべての水が放出されない場合に、測定チャンバ内の水位から、水位を測定し続けること
4.測定チャンバ中の水を排出可能となる降雨の停止を検出すること
5.ボールバルブまでの既知の距離に対して超音波トランスデューサを再校正するとともに、温度及び湿度の変動に対してパラメータを調整すること
6.温度測定結果から、雨量計での湿度を導き出すこと
7.降雨なしで水位が低下する場合に、ボールバルブの封止不良を検出すること
8.測定チャンバが所定の基準レベルを超えて充填された場合に、バルブ動作の障害を検出すること
9.溢流中の雨量計を上記雨量計から隔離すること
用語について
本書において、「ボールバルブ」とは、閉鎖位置において出口ポートを封止してそこからの流体の漏れを防止し、開放位置において、重力下で前記出口ポートを通る流体の急速な流れを可能にするよう前記出口ポートを自由とする、拘束された可動球形ボールとして解すべきものである。
Claims (41)
- 降雨を測定する雨量計であって、
一端に入口ポート及び他端に排出ポートを有する測定チャンバであり、前記排出ポートが、バルブにより閉鎖され、前記バルブが、所定の事象で開放されて、前記測定チャンバに収集された水を放出するようにプログラム可能である、測定チャンバと、
降雨を受け止めるように構成された漏斗又は収集器であり、前記入口ポートへと開いた漏斗又は収集器と、
前記測定チャンバに対して音響信号を送受信する超音波トランスデューサであり、前記測定チャンバの水位を決定するようにプログラム可能である超音波トランスデューサと
を含む、雨量計。 - 前記測定チャンバに入る水の乱流を抑えるよう、前記測定チャンバへと滑らかに湾曲した進入路をさらに含む、請求項1に記載の雨量計。
- 前記バルブが、ボールバルブであり、前記測定チャンバが、前記排出ポートで流体を密封する封止リングを含む、請求項1又は2に記載の雨量計。
- 前記封止リングが、前記排出ポート内に配置され、前記ボールバルブが、前記封止リング及び前記排出ポートに隣接している、請求項3に記載の雨量計。
- 前記バルブが、ソレノイドアクチュエータにより開閉される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の雨量計。
- 前記ソレノイドアクチュエータが、前記バルブと協働して前記バルブの開閉を可能にする傾斜部材をさらに含む、請求項5に記載の雨量計。
- 前記バルブの閉鎖時に物質の進入を防止するよう、前記排出ポート内にフロートバルブをさらに含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の雨量計。
- 前記測定チャンバの過剰充填を防止するよう、前記漏斗に水溢流ドレインをさらに含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の雨量計。
- 前記入口ポートへの水の流れが、前記超音波トランスデューサの動作と干渉しない、請求項1〜8のいずれか一項に記載の雨量計。
- 前記超音波トランスデューサが、前記入口ポートの上方に配置されている、請求項1〜9のいずれか一項に記載の雨量計。
- 前記漏斗又は収集器を前記入口ポートに連結する分岐管をさらに含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載の雨量計。
- 前記分岐管が、前記入口ポートへの水の層流進入を可能にする、請求項11に記載の雨量計。
- 前記漏斗又は収集器が、当該雨量計への汚染物質の進入を抑えるよう、その開放端に第1のフィルタを含む、請求項1〜12のいずれか一項に記載の雨量計。
- 前記第1のフィルタが、前記漏斗又は収集器に入る雨の正しい体積に影響を及ぼす風を抑えるとともに、鳥等の生物が前記漏斗又は収集器を覆うリスクを抑えるよう、鋭い縁部の穿孔金属グリッドを含む、請求項13に記載の雨量計。
- 前記第1のフィルタよりも微細な第2のフィルタが前記漏斗又は収集器内に配置されている、請求項13又は14に記載の雨量計。
- 前記測定チャンバが、管状であり、一定の断面積を有する、請求項1〜15のいずれか一項に記載の雨量計。
- 前記測定チャンバが、ハウジングに組み込まれ、前記ハウジングが、その頂部にソレノイドアクチュエータを含み、前記ソレノイドアクチュエータが、前記ハウジング内に摺動可能に配置されたプッシュロッドに動きを与え、前記プッシュロッドが、ロッカーアームと協働して前記ボールバルブに係合する、請求項1〜4、7〜16のいずれか一項に記載の雨量計。
- 前記ハウジングが、前記ボールバルブの側方移動を制限するよう、前記排出ポート内に複数の羽根を含む、請求項17に記載の雨量計。
- 前記測定チャンバが空で、降雨が予測も検出もされていない場合に、温度及び湿度効果のための校正であり、前記超音波トランスデューサと前記バルブとの間の距離に基づく、校正が生じるようにプログラムされている、請求項1〜18のいずれか一項に記載の雨量計。
- 前記漏斗又は収集器の上方及び周囲に配置され、風速及び風向の計算を可能にする音響風速計を構成する複数の超音波トランスデューサをさらに含む、請求項1〜19のいずれか一項に記載の雨量計。
- 前記測定チャンバ内に配置され、一端が前記バルブと隣り合い、他端が前記超音波トランスデューサに固定されて、前記音響信号の内部での送受信を可能にする測定管をさらに含む、請求項1〜20のいずれか一項に記載の雨量計。
- 前記測定管に少なくとも1つの通気口が配置されて、前記測定チャンバ及び前記測定管の両者との水位の等化を可能にする、請求項21に記載の雨量計。
- 前記漏斗又は収集器内及び前記入口ポートの上方に配置され、降雨を前記入口ポートへとガイドするように構成されたキャップ部材をさらに含む、請求項1〜22のいずれか一項に記載の雨量計。
- 前記キャップ部材が、円錐状ハウジングとして形成され、前記漏斗又は収集器との間に間隙を有し、使用時に、当該キャップ部材の頂部から前記間隙を通じて前記入口ポートへと降雨をガイドする、請求項23に記載の雨量計。
- 前記キャップ部材が、前記漏斗又は収集器において複数の垂直脚部により支持されている、請求項23又は24に記載の雨量計。
- 前記超音波トランスデューサが、前記測定チャンバの上方で前記キャップ部材に配置されている、請求項23〜25のいずれか一項に記載の雨量計。
- 前記バルブの開放時に水位の変化を導き出して又は補間して、捕捉降雨の連続的及び累積的測定結果を与えるようにプログラムされている、請求項1〜26のいずれか一項に記載の雨量計。
- 前記漏斗又は収集器の内側に存在するカップ状部材であり、その側部及び基部の円周方向周りに複数のスロットを有して、内部に進入した雨が前記複数のスロットを通じて前記漏斗又は収集器へと流出し得るようにした、カップ状部材をさらに含む、請求項1〜27のいずれか一項に記載の雨量計。
- 前記カップ状部材の基部から突出した中空テーパ状ボスであり、全天日射計の拡散器が突き出る開口部を頂部に有する、中空テーパ状ボスをさらに含む、請求項28に記載の雨量計。
- 請求項1〜29のいずれか一項に記載の少なくとも1つ雨量計を含む、コンピュータ制御の灌漑管理システムであって、動作制御及び前記少なくとも1つ雨量計からのデータの収集を提供するようにプログラムされている、コンピュータ制御の灌漑管理システム。
- (a)降雨を連続的に実時間測定すること、
(b)水位が所定の基準レベルに達した場合に前記バルブを開けて、前記測定チャンバを空にすること、
(c)排出によって前記測定チャンバからすべての水が放出されない場合に、前記測定チャンバ内の水位から、水位を測定し続けること、
(d)前記測定チャンバ中の水を排出可能となる降雨の停止を検出すること、
(e)前記バルブまでの既知の距離に対して前記超音波トランスデューサを再校正するとともに、温度及び湿度の変動に対してパラメータを調整すること、
(f)温度測定結果から、前記雨量計での湿度を導き出すこと、
(g)降雨なしで水位が低下する場合に、前記バルブの封止不良を検出すること、
(h)前記測定チャンバが所定の基準レベルを超えて充填された場合に、バルブ動作の障害を検出すること、
(i)溢流中の前記少なくとも1つの雨量計を前記雨量計から隔離すること
という動作のうちの1つ又は複数を含む、請求項30に記載のコンピュータ制御の灌漑管理システム。 - 請求項1〜29のいずれか一項に記載の雨量計と、電力用のソーラーパネルと、動作解析用のコンピュータ制御のデータロガーと、温度計、風速計、風向計、湿度計、気圧計、雲高計、現在天気センサ及び/若しくは視程センサ、積雪センサ、並びに全天日射計のうちの1つ又は複数とを含む、自動測候ステーション。
- 請求項1〜29のいずれか一項に記載の雨量計を含む自動測候ステーションであって、前記雨量計が頂部に配置されて降雨を収集するハウジングを含み、前記ハウジングが、スティーブンソン型百葉箱を前記雨量計の下方に有して、内部に含まれる気象測器を雨及び外部源からの直接熱放射に対して保護する一方、周囲での空気の自由循環を可能にする、自動測候ステーション。
- 前記ハウジングが、前記スティーブンソン型百葉箱の下方に配置され、風速及び風向の計算を可能にする音響風速計を構成する複数の超音波トランスデューサを含む、請求項33に記載の自動測候ステーション。
- 前記雨量計から延びたキャップ部材内に配置された全天日射計をさらに含む、請求項33又は34に記載の自動測候ステーション。
- 前記全天日射計が、散光器により保護されたUVセンサ又はフォトダイオードを備える、請求項35に記載の自動測候ステーション。
- 前記雨量計から突出して、当該測候ステーション上の鳥の就塒を防止する鳥管理スパイクをさらに含む、請求項33〜36のいずれか一項に記載の自動測候ステーション。
- 前記ハウジングが、円筒状である、請求項33〜37のいずれか一項に記載の自動測候ステーション。
- 前記ハウジングが、内部の孔を通過するロッドによって一体的に保持された連動構成要素により形成されている、請求項33〜38のいずれか一項に記載の自動測候ステーション。
- 前記ロッド及び/又は前記孔のうちの1つ又は複数が、無線通信用のアンテナを内蔵している、請求項39に記載の自動測候ステーション。
- 前記ルーバーのうちの1つ又は複数が、無線通信用のアンテナを内蔵している、請求項39又は40に記載の自動測候ステーション。
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