本發明專利技術公開了一種大小雙翻斗雨量計及提高雨量測量精度的方法，其特征在于：包括：圓桶型的承雨器（1）、所述承雨器（1）內由上到下依次設置并均安裝在安裝支架（15）上的漏斗（3）、小翻斗（7）、上匯集漏斗（8）、大翻斗（11）、下匯集漏斗（12）和安裝平臺（16）；所述漏斗（3）的出水口正對所述小翻斗（7），所述漏斗（3）的出水口處設置有上干簧管（4），所述小翻斗（7）上設置有用于調節所述小翻斗（7）容量的調節螺釘（5）和用于翻轉時掃過所述上干簧管（4）的上磁鋼（6）。本發明專利技術提供的一種大小雙翻斗雨量計及提高雨量測量精度的方法，結構簡單、造價低、故障率低、通用性強、測量精度高、測量結果真實可靠。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及，屬于水文、氣象測量器具
技術介紹
大氣降水測量是地球水循環監測的重要環節，是水資源利用的重要組成部分，也是氣候變化、地質災害、洪水災害預警和環境評估等多方面的重要影響因素，業內學者尋求多種方法對降雨量進行精確計量。翻斗式雨量計測量原理:翻斗式雨量計的計量部件主要是左右對稱的翻斗，當翻斗盛積的水量達到一定的數量值時，相當0.1毫米降水時，翻斗翻倒，翻斗中部裝有一塊小磁鋼，磁鋼上端有干簧管。當翻斗翻動時，磁鋼掃過干簧管，使干簧接點因磁化而瞬間閉合一次，送出一個電路導通脈沖，代表0.1mm的降雨量。因此，翻斗的容量是否準確，直接影響翻斗雨量計的計量精度。然而，自然界降水強度是變化的，翻斗計量工作是動態過程。當雨強很大時，進入翻斗的水流如注，連綿不斷，當達到設計規定的重量(容積)時，翻斗開始翻轉(tl)，但這時雨水仍不停地注入翻斗，直至雨水流入另一翻斗(t2)，在tl~t2這一時段Λ t內翻斗多計量的水量Λ W即為翻斗計量動態誤差Λ E1，它與翻斗的安裝傾角Φ、雨強I等因素有關。據質檢部門提供的資料顯示，0.1mm的翻斗雨量計在雨強為4mm/min時，當Φ=12°，實測Δ t=0.16秒，Δ W=0.32克，動態計量誤差Λ El達-10%。翻斗雨量計的誤差主要來源于變化的降雨強度，自然降雨強度大多在0.01?4mm/min變化，為了提高測量精度，在設備出廠時會調整翻斗傾角，分配誤差，使小、大雨強兩端誤差分布對稱，將翻斗大小調整到雨強為2mm/min時誤差最小，使測量結果在雨強小于2mm/min時，誤差為正偏離，雨強大于2mm/min時，誤差為負偏離，全年總雨量測量結果的誤差可以部分抵消。翻斗式雨量計應用選擇:翻斗式雨量計由于其性能穩定，簡單可靠，維修性好，制造成本低，通用的開關量信號輸出方式等特點被廣泛應用。當前國內用于自動化遙測的雨量計主要是翻斗式雨量計，水文部門多用單翻斗雨量計，在0.l~6mm/min雨強范圍內，因0.1mm單翻斗雨量計的誤差達到+10%?-20%，這個誤差是不可接受的，故用0.2mm或0.5mm的雨量計，氣象部門全部使用0.1mm雙翻斗雨量計。SL21-2006雨量觀測規范中規定不需要雨日資料的雨量站，可使用0.2mm翻斗雨量計，多年平均降雨量大于800_的地區可使用0.5mm翻斗雨量計。盡管水文專家研究了很多其他類型的雨量計，如超聲波雨量計、浮子式雨量計、稱重式雨量計、虹吸式雨量計，增加了機構部件帶來的結果是造價提高和穩定可靠性降低。所以，翻斗式雨量計仍是目前國內外廣泛用于自動化監測的雨量計，翻斗式雨量計工作可靠，結構簡單，易于把降雨量轉換成電信號輸出，便于遠距離傳輸。但是目前的翻斗式雨量計存在通用性差，不能適合小雨到暴雨各種降雨強度的雨量測量；同時還具有測量精度低，動態計量誤差大、蒸發誤差大，測量精度受雨強影響等問題。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是，提供一種結構簡單、造價低、故障率低、通用性強、高精度測量降雨量的大小雙翻斗雨量計；進一步地，本專利技術提供一種大小雙翻斗雨量計提高雨量測量精度的方法，該法可克服蒸發和雨強變化等因素對雨量測量成果的影響，測量成果精度高，真實可靠。為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案為: 一種大小雙翻斗雨量計，其特征在于:包括:圓桶型的承雨器、所述承雨器內由上到下依次設置并均安裝在安裝支架上的漏斗、小翻斗、上匯集漏斗、大翻斗、下匯集漏斗和安裝平臺；所述漏斗的出水口正對所述小翻斗，所述漏斗的出水口處設置有上干簧管，所述小翻斗上設置有用于調節所述小翻斗容量的調節螺釘和用于翻轉時掃過所述上干簧管的上磁鋼；用于盛裝所述小翻斗水量的所述上匯集漏斗的出水口正對所述大翻斗，所述上匯集漏斗的出水口處設置有下干簧管，所述大翻斗內設置有用于調節所述大翻斗容量的調節螺柱和用于翻轉時掃過所述下干簧管的下磁鋼；用于盛裝所述大翻斗水量的所述下匯集漏斗安裝在所述安裝平臺上，所述安裝支架固定設置在所述安裝平臺上，所述安裝平臺固定設置于所述承雨器底面上；所述安裝支架上設置有控制器；所述控制器分別與所述小翻斗和大翻斗采用信號電纜相連。所述漏斗的接水口設置有過濾網。所述控制器包括邏輯比較運算模塊。所述承雨器上設置有用于顯示所述小翻斗和大翻斗累計測量值的LCD顯示模塊；所述LCD顯示模塊與所述控制器信號電纜相連。所述小翻斗的容積為0.1mm降水量，所述大翻斗的容積為0.5mm降水量。所述安裝平臺上設置有用于調水平的水準泡。所述承雨器的材質為不銹鋼，口徑為200+a6mm，外刃口 42~45°。—種大小雙翻斗雨量計提高雨量測量精度的方法，其特征在于:包括以下步驟:控制器監測小翻斗和大翻斗的翻轉動作；小翻斗翻轉I次，累計降雨量值A增加1，輸出I個0.1mm降雨量脈沖信號；大翻斗翻轉I次，累計降雨量值B增加5 ;然后控制器進行邏輯比較運算，如果累計降雨量值A多累計降雨量值B，則令累計降雨量值B=累計降雨量值A，無補發脈沖信號輸出；如果累計降雨量值B >累計降雨量值A，則補發輸出兩者之差的脈沖數，且令累計降雨量值A=累計降雨量值B。控制器監測小翻斗和大翻斗的動作，控制器經過智能邏輯處理后輸出精確的雨量測量脈沖信號。自然界降雨通過承雨器收集，經過濾網濾去樹葉柴草流經漏斗至小翻斗，小翻斗裝滿水后翻轉，上磁鋼掃過上干簧管產生吸合斷開脈沖信號，控制器收到脈沖信號，累計降雨量值A增加I ;小翻斗傾倒的雨水經過上匯集漏斗流至大翻斗，如此往復，大翻斗裝滿水后翻轉，下磁鋼掃過下干簧管產生吸合斷開脈沖信號，控制器收到脈沖信號，累計降雨量值B增加5，此時，控制器進行邏輯比較運算，如果累計降雨量值A大于等于累計降雨量值B，說明大翻斗中的雨水被部分蒸發了，小翻斗測量精度高，則令累計降雨量值B等于累計降雨量值A;如果累計降雨量值B大于累計降雨量值A，說明降雨強度較大，小翻斗在翻轉過程中有較多的雨水向下流淌，小翻斗測量值偏小，大翻斗測量精度高，則令累計降雨量值A等于累計降雨量值B。小翻斗測量值A和大翻斗測量值B都顯示在控制器的LCD顯示器上。小翻斗的容量為3.14克，可通過旋轉調節螺釘改變小翻斗的容量；大翻斗的理論容量為15.7克，因翻轉過程有雨水向下流淌，多次平均流淌雨水占3%，實際使用時大翻斗容量調整到15.2克，可通過旋轉調節螺柱改變大翻斗的容量。小翻斗、大翻斗、上匯集漏斗、下匯集漏斗和控制器均安裝在安裝支架上，安裝支架安裝在安裝平臺上。小翻斗的容量為3.14克，為國際規范中最高分辨率，相當于0.1mm降雨量，每翻轉I次，向外輸出0.1mm降雨量的脈沖信號。大翻斗的其理論容量為15.70克，相當于0.5mm降雨量，實際容量調整到15.2克，每翻轉I次，是否向外輸出降雨量由控制器經過邏輯運算后確定。—種大小雙翻斗雨量計提高雨量測量精度的方法中，使用小翻斗，消除了大翻斗的蒸發誤差；使用大翻斗，降雨經上匯集漏斗節流輸出到大翻斗后，又修正了在小翻斗受降雨強度影響很大的情況下所產生的測量誤差，從而，提高了雨量測量精度。本專利技術有如下技術特點: (1)翻斗式:穩定可靠，經久耐用，防雷抗干擾； (2)可視化:顯示模塊為2X16字符IXD，顯示各種翻斗累計測量值； (3)本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種大小雙翻斗雨量計，其特征在于：包括：圓桶型的承雨器（1）、所述承雨器（1）內由上到下依次設置并均安裝在安裝支架（15）上的漏斗（3）、小翻斗（7）、上匯集漏斗（8）、大翻斗（11）、下匯集漏斗（12）和安裝平臺（16）；所述漏斗（3）的出水口正對所述小翻斗（7），所述漏斗（3）的出水口處設置有上干簧管（4），所述小翻斗（7）上設置有用于調節所述小翻斗（7）容量的調節螺釘（5）和用于翻轉時掃過所述上干簧管（4）的上磁鋼（6）；用于盛裝所述小翻斗（7）水量的所述上匯集漏斗（8）的出水口正對所述大翻斗（11），所述上匯集漏斗（8）的出水口處設置有下干簧管（9），所述大翻斗（11）內設置有用于調節所述大翻斗（11）容量的調節螺柱（13）和用于翻轉時掃過所述下干簧管（9）的下磁鋼（10）；用于盛裝所述大翻斗（11）水量的所述下匯集漏斗（12）安裝在所述安裝平臺（16）上，所述安裝支架（15）固定設置在所述安裝平臺（16）上，所述安裝平臺（16）固定設置于所述承雨器（1）底面上；所述安裝支架（15）上設置有控制器（14）；所述控制器（14）分別與所述小翻斗（7）和大翻斗（11）采用信號電纜相連。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：舒大興，
申請(專利權)人：河海大學，
類型：發明
國別省市：江蘇;32
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