KR101146330B1

KR101146330B1 - 다중 전도형 우량계

Info

Publication number: KR101146330B1
Application number: KR1020110043977A
Authority: KR
Inventors: 박상덕
Original assignee: 강릉원주대학교산학협력단
Priority date: 2011-05-11
Filing date: 2011-05-11
Publication date: 2012-05-21
Also published as: WO2012153909A1

Abstract

본 발명은 상부에 트임부(101)가 형성된 본체(100); 트임부(101)로부터 유입된 우수의 양을 측정하도록, 본체(100)에 설치된 제1 전도 버켓(210); 제1 전도 버켓(210)보다 큰 용적을 갖도록 형성됨과 아울러, 제1 전도 버켓(210)을 통과하여 유입된 우수의 양을 측정하도록, 제1 전도 버켓(210)의 하부에 설치된 제2 전도 버켓(220); 제1 전도 버켓(210) 및 제2 전도 버켓(220)의 전도에 의해 발생한 신호를 측정하는 신호 측정부(300);를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 전도형 우량계를 제시함으로써, 강우강도가 크고 작은 경우에 불구하고, 정밀한 강우량의 측정을 가능하게 한다.

Description

다중 전도형 우량계{Multi-tipping Bucket Rain Recorder}

본 발명은 우랑계에 관한 것으로서, 상세하게는 우량을 계측하기 위한 장치의 구조에 관한 것이다.

우량의 계측을 위하여, 과거에는 우수를 용기 내에 모아두고 그 용기 내에 저류된 우수의 양을 측정하는 방식(저수형 우량계)을 사용하였으나, 최근에는 우수가 고이면 전도되는(뒤집어지는) 전도 버켓(Tipping Bucket)을 우량계 내에 설치하고 그 전도 버켓의 전도 시 발생하는 전기적 신호를 측정하는 방식(전도형 우량계)을 주로 사용하고 있다.

강우량(강수량)의 단위는 mm이므로, 우량계는 그 정밀도가 중요한 요소이다.

종래의 전도형 우량계는 강우량 0.5mm 단위의 측정을 위하여 15.7cc 정도 용적의 전도 버켓을 사용하는 것이 보통이고, 0.1mm 단위 또는 1mm 단위의 측정을 위해서는 위보다 작거나 큰 용적의 전도 버켓을 사용한다.

전자는 강우량이 적은 지역에 주로 사용하고, 후자는 강우량이 많은 지역에 주로 사용한다.

그런데, 종래의 전도형 우량계는 다음과 같은 문제를 안고 있었다.

강우량의 계측은 이슬비와 같이 강우강도가 현저히 작은 경우부터 강우강도가 매우 큰 호우에 이르기까지 다양한 자연현상을 측정해야 하는 것이므로, 그 강우량을 적정수준의 정밀도로 측정할 수 있는 장치가 필요하다.

현재 우량 측정에 광범하게 사용되고 있는 전도형 우량계(단일 버켓을 사용함)는 강우강도의 크기에 따라 우량측정의 정확도가 달라진다는 문제가 있다.

즉, 종래의 단일 버켓 전도형 우량계에서는, 버켓의 용량이 작으면 강우강도가 작은 강우의 우량을 정밀하게 측정할 수는 있으나 강우강도가 큰 호우 측정 시 오차가 크게 발생할 수 있고, 반대로 버켓의 용량이 크면 강우강도가 큰 호우의 우량을 정밀하게 측정할 수는 있으나 강우강도가 작은 강우에서는 측정오차가 크게 발생할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 강우강도가 크고 작은 경우에 불구하고, 정밀한 강우량의 측정을 가능하게 하는 다중 전도형 우량계를 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 상부에 트임부(101)가 형성된 본체(100); 상기 트임부(101)로부터 유입된 우수의 양을 측정하도록, 상기 본체(100)에 설치된 제1 전도 버켓(210); 상기 제1 전도 버켓(210)보다 큰 용적을 갖도록 형성됨과 아울러, 상기 제1 전도 버켓(210)을 통과하여 유입된 우수의 양을 측정하도록, 상기 제1 전도 버켓(210)의 하부에 설치된 제2 전도 버켓(220); 상기 제1 전도 버켓(210) 및 제2 전도 버켓(220)의 전도에 의해 발생한 신호를 측정하는 신호 측정부(300);를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 전도형 우량계를 제시한다.

상기 트임부(101)로부터 유입된 우수를 중앙으로 모으도록, 상기 트임부(101)와 상기 제1 전도 버켓(210) 사이에는 제1 깔때기(211)가 설치된 것이 바람직하다.

이물질의 유입을 방지하도록, 상기 트임부(101)와 상기 제1 깔때기(211) 사이에는 이물질 차단망(102)이 설치된 것이 바람직하다.

상기 제1 전도 버켓(210)을 통과하여 유입된 우수를 중앙으로 모으도록, 상기 제1 전도 버켓(210)과 상기 제2 전도 버켓(220) 사이에는 제2 깔때기(221)가 설치된 것이 바람직하다.

상기 본체(100)는 통형 구조로 형성되고, 상기 신호 측정부(300)는 상기 제1 전도 버켓(210)에 연결된 제1 전선(301); 상기 제2 전도 버켓(220)에 연결된 제2 전선(302); 상기 제1 전선(301) 및 제2 전선(302)이 관통하도록, 상기 본체(100)에 상하방향으로 장착된 전선 보호관(310); 상기 제1 전선(301) 및 제2 전선(302)과 연결되도록, 상기 전선 보호관(310)의 하단에 설치된 측정장치(320);를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제2 전도 버켓(220)보다 큰 용적을 갖도록 형성됨과 아울러, 상기 제2 전도 버켓(220)을 통과하여 유입된 우수의 양을 측정하도록, 상기 제2 전도 버켓(220)의 하부에 설치된 제3 전도 버켓(230); 상기 제2 전도 버켓(220)을 통과하여 유입된 우수를 중앙으로 모으도록, 상기 제2 전도 버켓(220)과 상기 제3 전도 버켓(230) 사이에 설치된 제3 깔때기(231);를 더 포함하고, 상기 신호 측정부(300)는 상기 제3 전도 버켓(230)에 의해 발생한 신호를 함께 측정하도록 설치된 것이 바람직하다.

상기 제1 깔때기(211) 또는 상기 제2 깔때기(221)의 하측 관부의 상측 개구에는 그물망(200)이 설치된 것이 바람직하다.

본 발명은 강우강도가 크고 작은 경우에 불구하고, 정밀한 강우량의 측정을 가능하게 하는 다중 전도형 우량계를 제시한다.

도 1 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 제1 실시예의 구성도.
도 2는 제2 실시예의 구성도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 1,2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 기본적으로, 상부에 트임부(101)가 형성된 본체(100); 트임부(101)로부터 유입된 우수의 양을 측정하도록, 본체(100)에 설치된 제1 전도 버켓(210); 제1 전도 버켓(210)보다 큰 용적을 갖도록 형성됨과 아울러, 제1 전도 버켓(210)을 통과하여 유입된 우수의 양을 측정하도록, 제1 전도 버켓(210)의 하부에 설치된 제2 전도 버켓(220); 제1 전도 버켓(210) 및 제2 전도 버켓(220)의 전도에 의해 발생한 신호를 측정하는 신호 측정부(300);를 포함하여 구성된다.

즉, 기본적으로 종래의 전도형 우량계의 구성을 취하되, 상대적으로 용적이 작은 제1 전도 버켓(210)과 용적이 큰 제2 전도 버켓(220)을 상하로 배치하여 이들에서 발생하는 신호를 모두 측정하도록 한 것이다.

이는 다음과 같은 효과를 얻도록 한다.

강우강도가 작은 경우, 상측에 설치된 제1 전도 버켓(210)에 의한 정밀한 우량측정이 가능하고, 강우강도가 커서 제1 전도 버켓(210)만에 의해서는 정밀한 측정이 불가능한 경우라 하더라도, 하측에 설치된 제2 전도 버켓(220)에 의해 안정적인 우량측정이 가능하므로, 강우강도가 큰 경우든 작은 경우든 측정오차를 최소화할 수 있다.

나아가, 제1 전도 버켓(210)의 전도에 따른 신호와, 제2 전도 버켓(220)의 전도에 따른 신호가 모두 신호 측정부(300)에 의해 수집되므로, 이들 양 신호의 상관관계를 분석함으로써, 강우량의 측정값을 보정할 수 있는바, 더욱 신뢰도 높은 계측값을 산출할 수 있다는 효과가 추가된다.

본체의 트임부(101)로 유입된 우수가 중앙으로 모아져 제1 전도 버켓(210)에 이르도록 하기 위해서는, 트임부(101)와 제1 전도 버켓(210) 사이에 제1 깔때기(211)가 설치되는 것이 바람직하고, 제1 전도 버켓(210)을 통과하여 유입된 우수를 중앙으로 모으도록 하기 위해서는, 제1 전도 버켓(210)과 제2 전도 버켓(220) 사이에 제2 깔때기(221)가 설치되는 것이 바람직하다(도 1).

본체의 트임부(101)를 통한 이물질의 유입에 의한 오측정을 방지하기 위해서는, 트임부(101)와 제1 깔때기(211) 사이에 이물질 차단망(102)이 설치되는 것이 바람직하다(도 1).

제2 전도 버켓(220)의 하측에, 제2 전도 버켓(220)보다 큰 용적을 갖도록 형성됨과 아울러, 제2 전도 버켓(220)을 통과하여 유입된 우수의 양을 측정하도록 제3 전도 버켓(230)이 설치되는 경우, 상술한 효과를 더욱 크게 얻을 수 있다(도 2).

예컨대, 제1 전도 버켓(210), 제2 전도 버켓(220), 제3 전도 버켓(230)을 각각 0.1mm, 0.5 mm, 1.0 mm 단위를 측정하기 위한 용적으로 형성하고, 이들을 상하방향의 순서로 설치하는 경우, 현재 일반적으로 사용되는 0.5 mm 또는 1.0 mm 단위 측정용 단일 버켓 전도형 우량계에 비해, 측정오차를 줄일 수 있으면서도 훨씬 정밀한 우량측정이 가능한 우량계를 얻을 수 있는 것이다.

이 경우, 제2 전도 버켓(220)을 통과하여 유입된 우수를 중앙으로 모으도록, 제2 전도 버켓(220)과 제3 전도 버켓(230) 사이에 제3 깔때기(231)가 설치되는 것이 바람직함은 상술한 바와 같다(도 2).

제1 전도 버켓(210), 제2 전도 버켓(220), 제3 전도 버켓(230)의 전도에 의해 발생하는 신호는 각각 이들에 연결된 제1 전선(301), 제2 전선(302), 제3 전선(303)에 의해 송신되는데, 이 전선들은 통형 구조의 본체(100)에 상하방향으로 장착된 전선 보호관(310)에 관통하도록 장착되어, 전선 보호관(310)의 하단에 설치된 측정장치(320)에 연결되도록 하는 것이 전선 및 측정장치의 보호를 위하여 바람직하다(도 1,2).

전도 버켓들을 모두 통과한 우수는 저면판(400)의 배수구(401)를 통해 배출하면 되고, 우수의 용이한 배출을 위하여, 저면판(400)은 받침대(410)에 의해 지면으로부터 상측으로 소정 이격되도록 하는 것이 바람직하다(도 1,2).

한편, 강우량이 많은 경우 전도 버켓 내에 누적되고 있는 물이 요동침에 따라, 버켓이 전도되기도 전에 수면불안정으로 흘러서 넘치는 현상이 발생할 수 있는데, 제1 깔때기(211), 제2 깔때기(221), 제3 깔때기(231)의 하측 관부의 상측 개구에 그물망(200)이 설치된 구성을 취하는 경우, 깔때기에 의해 모아진 물이 안정적으로 하측으로 배출되어 나가도록 유도하여 상기 현상을 방지한다는 효과가 있다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

100 : 본체 101 : 트임부
102 : 이물질 차단망 210 : 제1 전도 버켓
211 : 제1 깔때기 220 : 제2 전도 버켓
221 : 제2 깔때기 230 : 제3 전도 버켓
231 : 제3 깔때기 300 : 신호 측정부
301 : 제1 전선 302 : 제2 전선
303 : 제3 전선 310 : 전선 보호관
320 : 측정장치

Claims

상부에 트임부(101)가 형성된 본체(100);
상기 트임부(101)로부터 유입된 우수의 양을 측정하도록, 상기 본체(100)에 설치된 제1 전도 버켓(210);
상기 제1 전도 버켓(210)보다 큰 용적을 갖도록 형성됨과 아울러, 상기 제1 전도 버켓(210)을 통과하여 유입된 우수의 양을 측정하도록, 상기 제1 전도 버켓(210)의 하부에 설치된 제2 전도 버켓(220);
상기 제1 전도 버켓(210) 및 제2 전도 버켓(220)의 전도에 의해 발생한 신호를 측정하는 신호 측정부(300);
상기 트임부(101)로부터 유입된 우수를 중앙으로 모으도록, 상기 트임부(101)와 상기 제1 전도 버켓(210) 사이에 설치된 제1 깔때기(211);
상기 제1 전도 버켓(210)을 통과하여 유입된 우수를 중앙으로 모으도록, 상기 제1 전도 버켓(210)과 상기 제2 전도 버켓(220) 사이에 설치된 제2 깔때기(221);를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 전도형 우량계.
삭제
제1항에 있어서,
이물질의 유입을 방지하도록, 상기 트임부(101)와 상기 제1 깔때기(211) 사이에는 이물질 차단망(102)이 설치된 것을 특징으로 하는 다중 전도형 우량계.
삭제
제1항에 있어서,
상기 본체(100)는 통형 구조로 형성되고,
상기 신호 측정부(300)는
상기 제1 전도 버켓(210)에 연결된 제1 전선(301);
상기 제2 전도 버켓(220)에 연결된 제2 전선(302);
상기 제1 전선(301) 및 제2 전선(302)이 관통하도록, 상기 본체(100)에 상하방향으로 장착된 전선 보호관(310);
상기 제1 전선(301) 및 제2 전선(302)과 연결되도록, 상기 전선 보호관(310)의 하단에 설치된 측정장치(320);를
포함하는 것을 특징으로 하는 다중 전도형 우량계.
제1항에 있어서,
상기 제2 전도 버켓(220)보다 큰 용적을 갖도록 형성됨과 아울러, 상기 제2 전도 버켓(220)을 통과하여 유입된 우수의 양을 측정하도록, 상기 제2 전도 버켓(220)의 하부에 설치된 제3 전도 버켓(230);
상기 제2 전도 버켓(220)을 통과하여 유입된 우수를 중앙으로 모으도록, 상기 제2 전도 버켓(220)과 상기 제3 전도 버켓(230) 사이에 설치된 제3 깔때기(231);를 더 포함하고,
상기 신호 측정부(300)는 상기 제3 전도 버켓(230)에 의해 발생한 신호를 함께 측정하도록 설치된 것을 특징으로 하는 다중 전도형 우량계.
제1항, 제3항, 제5항, 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 깔때기(211) 또는 상기 제2 깔때기(221)의 하측 관부의 상측 개구에는 그물망(200)이 설치된 것을 특징으로 하는 다중 전도형 우량계.