0.1mm和0.5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器的製作方法

2023-06-07 06:58:31

專利名稱：0.1mm和0.5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器的製作方法
技術領域：
本發明屬於氣象觀測裝置，特別涉及一種0. Imm和0. 5mm感量組合式多翻鬥雨量 傳感器。
背景技術：
目前已有雙翻鬥雨量傳感器存在有「大雨翻不贏，小雨又不翻」的弊病。影響對雨 量測量的準確性。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種0. Imm和0. 5mm感量組合式多翻鬥雨量 傳感器。本發明的技術方案是一種0. Imm和0. 5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器，其特徵在於一個筒狀的承雨 器，筒狀的承雨器底部有基座，在承雨器內的基座上由下至上依次裝有下層集水器、下層大 翻鬥、中層集水器、中層小翻鬥、上層集水器、上層小翻鬥、漏鬥，每個集水器裝在立板上，在 漏鬥上方有防堵裝置。所述的防堵裝置有傘狀的防堵罩，防堵罩下方中間有柱狀過濾網，過濾網下方有 大漏鬥，大漏鬥下方漏孔正對漏鬥中心。所述的下層大翻鬥、中層小翻鬥和上層小翻鬥的翻鬥有矩形盒狀的翻鬥，在翻鬥 的矩形盒的中間下方有翻鬥軸，矩形盒的中間一側的上方裝有磁鋼，磁鋼與相應立板上的
幹簧管配合。根據權利要求1所述的0. Imm和0. 5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器的測量方 法雨水由承雨器匯集，通過漏鬥進入上層小翻鬥，上層小翻鬥不計量；經過上層小翻鬥左 右擺動使不同雨強的雨水轉換為相對均勻的雨水，然後雨水通過上層集水器進入中層小翻 鬥計量，中層小翻鬥在雨強0-4mm/min範圍，翻動一次為0. Imm降雨量，隨之雨水進入中層 集水器引入大漏鬥排出雨水，大翻鬥不計量；當雨水通過漏鬥和上層小翻鬥進入中層小翻 鬥時，在雨強4-8mm/min範圍，中層小翻鬥不計量，隨之雨水進入下層大翻鬥計量，大翻鬥 翻動一次為0. 5mm降雨量，隨後雨水進入下層集水器排出；在中層小翻鬥和下層大翻鬥中心位置一側裝的磁鋼，和磁鋼對面的幹簧管，當磁 鋼掃過幹簧管接點吸合導通，該儀器能夠分別輸出兩個脈衝信號，一個是0. Imm感量脈衝 輸出信號，中層小翻鬥輸出信號，一個是0. 5mm感量脈衝輸出信號下層大翻鬥輸出信號，通 過電纜直接與數據採集系統連接和自動化處理。本發明效果是0. Imm和0.5mm感量多翻鬥式雨量傳感器結構合理、新穎、國內首創，技術指標超 越國標《GB/T11832-2002翻鬥式雨量計》的規定，克服了以往雙翻鬥式雨量傳感器的「大雨 翻不贏，小雨又不翻」的弊病。能適用於雨強變化大，經常有持續性暴雨地區的降雨量測量，填補國內強雨測量的雨量傳感器空白。結構簡約，0. Imm和0. 5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器採用翻鬥式雨量計技術， 其解析度為0. Imm和0. 5mm感量組合式翻鬥，其輸出為0. Imm感量開關信號和0. 5mm感量 開關信號，適用於測量持續性強降雨，可以與自動氣象站、自動水文站配套使用，也可以配 備計數器成為自動雨量計獨立設備使用。


圖1是0. Imm和0. 5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器整體結構2. 1是0. Imm和0. 5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器的小翻鬥主視2. 2是0. Imm和0. 5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器的小翻鬥側視2. 3是0. Imm和0. 5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器的小翻鬥俯視3. 1是0. Imm和0. 5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器的中翻鬥主視3. 2是0. Imm和0. 5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器的中翻鬥側視3. 3是0. Imm和0. 5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器的中翻鬥俯視4. 1是0. Imm和0. 5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器的大翻鬥主視4. 2是0. Imm和0. 5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器的大翻鬥側視4. 3是0. Imm和0. 5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器的大翻鬥俯視5是0. Imm和0. 5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器的防堵裝置圖
具體實施例方式如圖所示的一種0. Imm和0. 5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器，其特徵在於一個 筒狀的承雨器5，筒狀的承雨器底部有基座1，在承雨器內的基座上由下至上依次裝有下層 集水器11、下層大翻鬥10、中層集水器9、中層小翻鬥8、上層集水器2、上層小翻鬥3、漏鬥 4，每個集水器安裝於立板7，在漏鬥上方有防堵裝置6。如圖5所示的防堵裝置有傘狀的防堵罩6. 1，防堵罩下方中間有柱狀過濾網6. 2， 過濾網下方有大漏鬥，大漏鬥下方漏孔正對漏鬥中心。所述的下層大翻鬥、中層小翻鬥和上層小翻鬥的翻鬥有矩形盒狀的翻鬥，在翻鬥 的矩形盒的中間下方有翻鬥軸，矩形盒的中間一側的上方裝有磁鋼，磁鋼與相應立板上的
幹簧管配合。如圖2. 1,2. 2,2. 3所示上層小翻鬥的矩形盒的中間下方有翻鬥軸3. 2，矩形盒的 中間一側的上方裝有磁鋼3. 1。如圖3. 1,3. 2、3. 3所示中層小翻鬥8中間下方有翻鬥軸8. 3，矩形盒的中間一側的 上方裝有磁鋼8. 2。如圖4. 1,4. 2、4. 3所示下層大翻鬥10. 1中間下方有翻鬥軸10. 3，矩形盒的中間一 側的上方裝有磁鋼10.2。過濾網6. 1本0. Imm和0. 5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器採用翻鬥式雨量計技術，設計採 用解析度為0. Imm和0. 5mm感量組合式翻鬥，其輸出為0. Imm感量開關信號和0. 5mm感量 開關信號，適用於測量持續性強降雨，可以與自動氣象站、自動水文站配套使用，也可以配備計數器成為自動雨量計獨立設備使用。技術性能承雨 口 直徑φ 200mm解析度0. Imm 禾Π 0. 5mm測量範圍解析度0. Imm雨強0-4mm/min雨量大於0. Imm解析度0. 5mm 雨強4-8mm/min雨量大於0. 5mm測量允許誤差士0. 4mm (彡IOmm)士4% ( > IOmm)環境溫度0-60°C結構原理0. Imm和0. 5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器由承雨器、漏鬥、上層小翻鬥、上層 集水器、中層小翻鬥、中層集水器、下層大翻鬥、下層集水器、立板、基座、防堵裝置、電器等 部分組成，其結構原理如圖1所示。承雨器部分它包括承雨口、承雨筒等零件，通過一個承雨面積為3Hcm2的承雨 口接收雨水。上層小翻鬥部分小翻鬥由翻鬥勺、翻鬥軸兩個零件組成(如圖2所示)。翻鬥勺 與翻鬥軸連接固定為一體。翻鬥勺分隔為左右兩個鬥室，在工作過程中，兩個鬥室以翻鬥軸 為中心輪流擺動，使不同雨強的雨水經過小翻鬥的擺動，轉換為雨強比較均勻的雨水，小翻 鬥不計量。上層集水器上層集水器配有軸承螺釘、寶石板、寶石眼等零件支撐小翻鬥，雨水 通過上層小翻鬥流入上層集水器裡，克服不同雨強的雨量對中層小翻鬥的衝擊力，排氣管 能夠引導雨水進入中層小翻鬥。中層小翻鬥中層小翻鬥由翻鬥勺、翻鬥軸、磁鋼三個零件組成，翻鬥勺與翻鬥軸 連接固定為一體。小翻鬥設計成對稱斜坡形容器。(如圖3所示)在工作過程中，兩個鬥室 輪流擺動計量降雨量，翻鬥的每次翻轉動作通過磁鋼和幹簧管(此件在主板上)輸出一個 脈衝信號(1脈衝=0. Imm降雨量)傳輸到採集系統裡，即可得到相應的降雨量數據。中層集水器中層集水器配有軸承螺釘、寶石板、寶石眼等零件支撐小翻鬥，雨水 通過中層小翻鬥流入中層集水器裡，隨之引導雨水經過排氣管進入大翻鬥。下層大翻鬥部分大翻鬥由翻鬥勺、翻鬥軸、磁鋼三個零件組成(如圖4所示)，翻 鬥勺與翻鬥軸連接固定為一體，翻鬥勺分隔為左右兩個迷宮形鬥室成為機械式雙穩態稱重 機構。在工作過程中，兩個鬥室輪流擺動計量降雨量，翻鬥的每次翻轉動作通過磁鋼和幹簧 管(此件在主板上)輸出一個脈衝信號(1脈衝=0. 5mm降雨量)傳輸到採集系統裡，即可 得到相應的降雨量數據。下層集水器部件下層集水器配有軸承、螺釘、寶石板、寶石眼等零件支撐大翻鬥， 並且固定在基座板上，雨水通過大翻鬥流入下層集水器裡引導雨水從出水孔處排出。防堵罩裝置在承雨筒的出水口處安裝一個防堵裝置，由防堵罩和過濾網兩個零 件組成(如圖5所示)，避免了在野外條件下沙塵、昆蟲、草葉等異物進入儀器內部堵住流水孔，幹擾儀器的測量，安裝容易，清理方便。立板部分包括立板、幹簧管支架、幹簧管等零件，主要是支撐上層集水器、中層集 水器、下層集水器、幹簧管支架。幹簧管支架起到了固定幹簧管作用。結構簡單，可靠性高。工作過程雨水由承雨器匯集，通過漏鬥進入上層小翻鬥，上層小翻鬥不計量。經過上層小翻 鬥左右擺動使不同雨強的雨水轉換為相對均勻的雨水，然後雨水通過上層集水器進入中層 小翻鬥計量，中層小翻鬥在雨強0-4mm/min範圍，翻動一次為0. Imm降雨量，隨之雨水進入 中層集水器引入大漏鬥排出雨水，大翻鬥不計量。當雨水通過漏鬥和上層小翻鬥進入中層 小翻鬥時，在雨強4-8mm/min範圍，中層小翻鬥不計量，隨之雨水進入下層大翻鬥計量，大 翻鬥翻動一次為0. 5mm降雨量，隨後雨水進入下層集水器排出。在中層小翻鬥和下層大翻鬥中心位置一側裝有磁鋼，磁鋼對面有幹簧管，磁鋼掃 過幹簧管接點吸合導通，該儀器能夠分別輸出兩個脈衝信號，一個是0. Imm感量脈衝輸出 信號(中層小翻鬥輸出信號)，一個是0. 5mm感量脈衝輸出信號(下層大翻鬥輸出信號)， 通過電纜直接與數據採集系統連接和自動化處理。本0. Imm和0. 5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器是在0. 5mm感量雙翻鬥雨量傳感 器(已申請專利)基礎上派生出的一種雙輸出信號的新型雨量傳感器。據了解國內外沒有 發現相似組合式雙輸出信號的雨量傳感器。0. Imm和0. 5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器，增加如下特點性能1)該儀器核心部件採用3個翻鬥，3個集水器，通過串聯式導水方法，使每個翻鬥 與相應配套的集水器組成全封閉一體化結構，每個集水器與立板採用懸臂連接固定，另外 在上層集水器增加兩個溢流孔。2)中層小翻鬥配有磁鋼，翻鬥的每次翻轉經過磁鋼和幹簧管(此件裝在立板上) 輸出一個開關信號。中層小翻鬥在雨強0-4mm/min範圍內，翻動一次為0. Imm降雨量。3)下層大翻鬥配有磁鋼，翻鬥的每次翻轉通過磁鋼和幹簧管(此件裝在立板上)， 輸出一個開關信號，在雨強4-8mm/min範圍翻動一次為0. 5mm降雨量。4)小翻鬥0. Imm感量，大翻鬥0. 5mm感量，也可以同時翻轉計量，完全克服過去翻 鬥雨量計「大雨翻不贏，小雨又不翻」的弊病。
權利要求
1.一種0. Imm和0. 5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器，其特徵在於一個筒狀的承雨 器，筒狀的承雨器底部有基座，在承雨器內的基座上由下至上依次裝有下層集水器、下層大 翻鬥、中層集水器、中層小翻鬥、上層集水器、上層小翻鬥、漏鬥，每個集水器裝在立板上，在 漏鬥上方有防堵裝置。
2.根據權利要求1所述的0.Imm和0. 5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器，其特徵在於 所述的防堵裝置有傘狀的防堵罩，防堵罩下方中間有柱狀過濾網，過濾網下方有大漏鬥，大 漏鬥下方漏孔正對漏鬥中心。
3.根據權利要求1所述的0.Imm和0. 5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器，其特徵在於 所述的下層大翻鬥、中層小翻鬥和上層小翻鬥的翻鬥有矩形盒狀的翻鬥，在翻鬥的矩形盒 的中間下方有翻鬥軸，矩形盒的中間一側的上方裝有磁鋼，磁鋼與相應立板上的幹簧管配I=I ο
4.根據權利要求1所述的0.Imm和0. 5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器的測量方法 雨水由承雨器匯集，通過漏鬥進入上層小翻鬥，上層小翻鬥不計量；經過上層小翻鬥左右擺 動使不同雨強的雨水轉換為相對均勻的雨水，然後雨水通過上層集水器進入中層小翻鬥計 量，中層小翻鬥在雨強0-4mm/min範圍，翻動一次為0. Imm降雨量，隨之雨水進入中層集水 器引入大翻鬥排出雨水，大翻鬥不計量；當雨水通過漏鬥和上層小翻鬥進入中層小翻鬥時， 在雨強4-8mm/min範圍，中層小翻鬥不計量，隨之雨水進入下層大翻鬥計量，大翻鬥翻動一 次為0. 5mm降雨量，隨後雨水進入下層集水器排出。在中層小翻鬥和下層大翻鬥中心位置一側裝的磁鋼，磁鋼對面有幹簧管，在磁鋼掃過 幹簧管接點吸合導通，該儀器能夠分別輸出兩個脈衝信號，一個是0. Imm感量脈衝輸出信 號，中層小翻鬥輸出信號，一個是0. 5mm感量脈衝輸出信號下層大翻鬥輸出信號，通過電纜 直接與數據採集系統連接和自動化處理。
全文摘要
一種0.1mm和0.5mm感量組合式多翻鬥雨量傳感器，一個筒狀的承雨器，筒狀的承雨器底部有基座，在承雨器內的基座上由下至上依次裝有下層集水器、下層大翻鬥、中層集水器、中層小翻鬥、上層集水器、上層小翻鬥、立板、漏鬥，在漏鬥上方有防堵裝置。0.1mm和0.5mm感量多翻鬥式雨量傳感器結構合理、新穎、國內首創，技術指標超越國標《GB/T11832-2002翻鬥式雨量計》的規定，克服了以往雙翻鬥式雨量傳感器的「大雨翻不贏，小雨又不翻」的弊病。能適用於雨強變化大，經常有持續性暴雨地區的降雨量測量，填補國內強雨測量的雨量傳感器空白。
文檔編號G01W1/14GK102116879SQ201110040769
公開日2011年7月6日 申請日期2011年2月18日 優先權日2011年2月18日
發明者吳權林, 穆祥傑, 鄭曉林 申請人:天津華雲天儀特種氣象探測技術有限公司