全自動翻斗雨量計滴定儀制造技術

本發明專利技術公開了一種全自動翻斗雨量計滴定儀，其特征在于：包括：底板（18）和罩住所述底板（18）的外殼（19），所述外殼（19）內設置有儲水箱（1），所述儲水箱（1）的出水口通過補水球閥（13）與主標準瓶（2）的頂端瓶肩相連通，所述主標準瓶（2）的上瓶嘴內的底端設置有上環形凸臺，所述上環形凸臺上設置有溢流浮子（5），所述主標準瓶（2）的上瓶嘴內的頂端設置有主瓶塞（7）。本發明專利技術提供的一種全自動翻斗雨量計滴定儀，應用微電子測控技術，在控制器管理控制下，具有自動注水和自動檢測功能，一鍵啟動，實現標準量瓶注水、大小雨強任意設置、誤差統計等全過程自動完成，具有便攜實用、省工省力、率定準確、智能高效等特點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種全自動翻斗雨量計滴定儀，特別是涉及一種用于準確地檢測翻斗 雨量計的測量誤差，以便調整翻斗大小，準確地測量降雨量的全自動翻斗雨量計滴定儀，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，磁鋼對干簧管掃描，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0.1_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Λt內翻斗多計 量的水量ΛW即為翻斗計量動態誤差ΛE1，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. 2mm的翻斗雨量計在雨強為4mm/min時，當Φ=12°，實測 Λt=0. 16秒，ΛW=0. 32克，動態計量誤差ΛΕ1達-5%。 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誤 差可以部分抵消。 翻斗式雨量計應用選擇：翻斗雨量計用于監測降雨量，目前市場上有不同類型的 翻斗雨量計，但翻斗雨量計以其便宜和穩定可靠的特性而得到廣泛使用。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. 5_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。 翻斗式雨量計檢定方法：為提高翻斗雨量計的測量精度，需要每年2次檢定翻斗 雨量計的準確性。當前檢定翻斗式雨量計的精度都是人工檢定，有二種方法：其一是適用實 驗室或室內的人工注水儀器排水計量法，這種方法是以人工勻速注水，測量翻斗實際排水 量作為計量基礎。對于已經安裝在野外使用的雨量計來說，無法向雨量計內勻速注水，雨量 計排水口離地面高度僅20mm，也無法收集排水量。第二種方法是人工給水檢定法，這種方法 是先測量注水量，模擬一定的雨強緩慢、均勻地從漏斗注入翻斗，計量翻轉次數。這種方法 是無須計量排水量，但關鍵問題是倒水速度須嚴格控制定量、勻速。尤應注意的是要控制雨 強切勿過大，更不得突然猛倒，因為計量誤差隨雨強的增大而迅速增加。因此這種方法要模 擬小、中、大三種雨強也是非常困難的。 野外翻斗雨量計率定只能采用第二種方法：人工給水檢定法，用水文氣象上專用 的10mm標準量筒量取314g水模擬0. 5mm/min、2mm/min和4mm/min的雨強均勾地從漏斗注 入翻斗，不但雨強無法控制，翻斗中的余留水量更是無法估算，因此，檢定精度無法保證。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是，提供一種應用微電子測控技術，具有自動注水和 自動檢測功能，一鍵啟動，實現標準量瓶注水、大小雨強任意設置、誤差統計等全過程自動 完成，具有便攜實用、省工省力、率定準確、智能高效特點的全自動翻斗雨量計滴定儀。 為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案為： 全自動翻斗雨量計滴定儀，其特征在于：包括：底板和罩住所述底板的外殼，所述外殼 內設置有儲水箱，所述儲水箱的出水口通過補水球閥與主標準瓶的頂端瓶肩相連通，所述 主標準瓶的上瓶嘴內的底端設置有上環形凸臺，所述上環形凸臺上設置有溢流浮子，所述 主標準瓶的上瓶嘴內的頂端設置有主瓶塞，所述溢流浮子的上方固定設置有溢流干簧開 關；溢流管依次穿過所述主瓶塞和溢流浮子后入口與所述上環形凸臺的上表面相平齊；所 述主標準瓶的下瓶嘴內的頂端設置有下環形凸臺，所述下環形凸臺的下面設置有瓶空浮子 和瓶空干簧開關，所述下瓶嘴的出水口與所述水栗的進水口相連，所述水栗的出水口與排 水管的進水口相連，所述排水管的出水口與待測的翻斗雨量計相連；所述主標準瓶的底端 與輔標準瓶的底端出水口之間通過連通球閥相連通；所述輔標準瓶的頂端瓶嘴內設置有輔 瓶塞，輔瓶氣孔穿過所述輔瓶塞后與大氣相通；所述外殼的外壁上設置有控制器；所述控 制器分別與所述連通球閥、補水球閥、水栗、溢流干簧開關、瓶空干簧開關和翻斗雨量計電 相連。 所述溢流管為折彎型，所述溢流管的出口低于所述上環形凸臺的上表面。 所述輔標準瓶的底端出水口高于所述主標準瓶的底端。所述控制器由電池供電，所述電池設置于所述底板上。 所述主標準瓶設置于所述底板上，所述輔標準瓶和儲水箱均通過立柱固定設置于 所述外殼內。 所述水栗內設置有PWM調速線。 所述主標準瓶和輔標準瓶的水量均為314. 16mL，相當于10_降雨量。 本專利技術用于在水文、氣象領域的生產和科學試驗中收集自然降雨量的翻斗雨量計 的準確度率定。本專利技術是翻斗雨量計生產廠家和各級氣象、水文站等單位的必備設備。目 前國內現用的翻斗雨量計檢定系統主要有以流量計為主件的進口翻斗雨量計檢定系統，且 均為翻斗雨量計生產廠家擁有的室內固定式設備。尚沒有用于對野外安裝的翻斗雨量計進 行現場檢定的儀器。本專利技術是一種高科技新產品，填補了翻斗雨量計野外檢測技術的空白。儲水箱通過補水球閥連接到主標準瓶，主標準瓶上部安裝有溢流管、溢流浮子、溢 流干簧開關和主瓶塞，主標準瓶下部安裝有瓶空浮子、瓶空干簧開關和水栗，輔標準瓶通過 連通球閥與主標準瓶連接，輔標準瓶上部安裝有輔瓶氣孔和輔瓶塞。連通球閥、補水球閥、水栗的控制線和溢流干簧開關、瓶空干簧開關的信號線連接 到控制器上，控制器由電池供電。 儲水箱由外殼支撐，主標準瓶和電池全部安裝在底板上，再罩上外殼，外殼固定在 底板上。 本專利技術提的控制過程和使用方法包括如下具體步驟： 步驟一，儲水箱裝水后放置在翻斗雨量計旁邊，將翻斗雨量計的信號線接到控制器的 接線柱上，打開控制器上的電源開關，選擇翻斗雨量計的實際分辨率F，按開始鍵開始檢測， 下面的步驟都是控制器自動控制的； 步驟二，打開補水球閥，儲水箱向主標準瓶中補水，將滿時，溢流浮子上升，使溢流干簧 開關導通，控制器檢測到溢流干簧開關的導通信號，立即關閉補水球閥，關閉過程約5秒， 多出的水從溢流管排出，保證主標準瓶中的水量為314. 16mL; 步驟三，打開水栗，控制器控制水栗的PWM調速線使水本文檔來自技高網...

【技術保護點】
全自動翻斗雨量計滴定儀，其特征在于：包括：底板（18）和罩住所述底板（18）的外殼（19），所述外殼（19）內設置有儲水箱（1），所述儲水箱（1）的出水口通過補水球閥（13）與主標準瓶（2）的頂端瓶肩相連通，所述主標準瓶（2）的上瓶嘴內的底端設置有上環形凸臺，所述上環形凸臺上設置有溢流浮子（5），所述主標準瓶（2）的上瓶嘴內的頂端設置有主瓶塞（7），所述溢流浮子（5）的上方固定設置有溢流干簧開關（6）；溢流管（4）依次穿過所述主瓶塞（7）和溢流浮子（5）后入口與所述上環形凸臺的上表面相平齊；所述主標準瓶（2）的下瓶嘴內的頂端設置有下環形凸臺，所述下環形凸臺的下面設置有瓶空浮子（8）和瓶空干簧開關（9），所述下瓶嘴的出水口與所述水泵（14）的進水口相連，所述水泵（14）的出水口與排水管（15）的進水口相連，所述排水管（15）的出水口與待測的翻斗雨量計相連；所述主標準瓶（2）的底端與輔標準瓶（3）的底端出水口之間通過連通球閥（12）相連通；所述輔標準瓶（3）的頂端瓶嘴內設置有輔瓶塞（11），輔瓶氣孔（10）穿過所述輔瓶塞（11）后與大氣相通；所述外殼（19）的外壁上設置有控制器（16）；所述控制器（16）分別與所述連通球閥（12）、補水球閥（13）、水泵（14）、溢流干簧開關（6）、瓶空干簧開關（9）和翻斗雨量計電相連。...

【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