專利名稱：雙腔型光電感應(yīng)式自動電子雨量雪量計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自動測量儀器領(lǐng)域，特別涉及到一種用于測量雨量、雪量的雙腔型光電感應(yīng)式自動電子雨量雪量計。
背景技術(shù)：
雨、雪現(xiàn)象，是自然界最常見的天氣現(xiàn)象，它與國計民生密切相關(guān)，洪澇、干旱都是多雨、少雨所致，故雨量是氣象、水文、水利、軍事等領(lǐng)域的重要測量項目之一，及時準(zhǔn)確的雨量測定是其基本要求，而自動的測定更是現(xiàn)代化業(yè)務(wù)的要求，過去，在已有技術(shù)中，雨量測定的手段，限于其測定儀器和測量方式都比較落后，難以達到及時、準(zhǔn)確、自動化的要求。最早的以雨量筒配雨量杯測定方式下，各種人為的誤測漏測現(xiàn)象大量存在，后來使用翻斗式雨量計作為工具的情況下則測量精度又存在不小誤差，如圖1所示，更為普遍的是，對于大風(fēng)大雨的情況下，由于水平風(fēng)的影響，其測出雨量的誤差就相當(dāng)大， 以致難以提供出準(zhǔn)確的降雨量數(shù)值。
隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，運用高科技手段及電子信息技術(shù)制造出測量精度高、誤差小的雨量、雪量計取代目前落后的雨量測定儀器就成為形勢所迫，本發(fā)明人就是以這種需要為宗旨，以電子信息和計量技術(shù)集于一體的高科技手段，研制開發(fā)出完全新型的遙測自動電子雨量雪量計，它在測量項目、測量范圍、精度、被測狀態(tài)等諸多方面都有創(chuàng)新與突破，既可對慢速細(xì)雨量測定，又能對快速暴雨量測定，而且相比以往任何一種雨量計所無法實現(xiàn)的對水平風(fēng)影響因素能夠進行有效修正，成為目前國內(nèi)性能先進，功能齊全，自動化程度高的一種遙測自動電子雨量雪量計。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是，針對已有的雨雪測量儀器中，各種人為的誤測、漏測以及測量精度低、誤差大等存在諸多缺陷，為了克服這些缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種光電感應(yīng)式自動電子雨量雪量計，能夠?qū)Ω鞣N狀態(tài)的雨雪進行足夠精度的自動化測量，本發(fā)明的目的，是依靠以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的，一種雙腔型光電感應(yīng)式自動電子雨量雪量計，包括計算機控制、顯示系統(tǒng)及信號數(shù)據(jù)采集器，其特征在于，該信號數(shù)據(jù)采集器為一個內(nèi)含雙腔體的圓筒狀結(jié)構(gòu)，上部為漏斗形承雨斗，中心孔處連接著下方的大計量腔，該腔底部通過中心孔連接著小計量腔，大、小計量腔的側(cè)面有豎直連通管相連，上方與大計量腔相連通的管壁上設(shè)有光電水位傳感器S1；下方與小計量腔相連通的管壁上設(shè)有光電水位傳感器S2；大計量腔上部設(shè)有大腔常開電磁閥V1，下部設(shè)有小腔常開電磁閥V2，小計量腔處連有腔底常閉電磁閥V3，該采集器下部雨水匯集口處連有微型增壓水泵，底處還設(shè)有直流電源組件，自動溫控電加熱裝置以及自動控制和數(shù)據(jù)采集器電路板。
所述上部的承雨斗，它又由上部標(biāo)準(zhǔn)承雨口、漏斗集雨杯、及下部的雨水匯集口組成，上部流入口具有防塵網(wǎng)罩。為了計量的準(zhǔn)確，漏斗形集雨杯的上下口徑及杯身尺寸都是嚴(yán)格限定的，上部的防沙塵網(wǎng)罩可在無雨季節(jié)或需要時蓋住筒身以減少沙塵雜物污染。整個雙腔體圓筒具有兩個外部接口，即通往計算機控制顯示系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊口以及外部電源饋接口，外部接口也可設(shè)置一臺風(fēng)速儀，是為了計算雨量時對于風(fēng)速造成影響的誤差進行自動修正而用。
所述雙腔體中大計量腔的容積按雨量計量為1.0mm雨量，即31.6Cm3的體積；小計量腔容積為0.1mm雨量，即3.16Cm3的體積；雨量存量分別在大小腔中到達1.0mm或0.1mm時，液面就抵達光電水位傳感器的感應(yīng)部位。這里就會分別發(fā)出計量腔的控制信號，一旦接收到光電水位傳感器的信號，作為控制核心的中央微控器即會發(fā)出指令控制相關(guān)電閥和水泵動作，實現(xiàn)精確計量。該計量儀器配有自備后備電源，停電時可臨時由自備供電維持24小時以上正常工作。后備電池基本型為4500MAH鎳氫充電電池組。
所述內(nèi)含雙腔體的圓筒狀結(jié)構(gòu)固定在一個鋼板底，鋼板底再固定在水泥底座上。
本發(fā)明的有益效果是，該自動電子雨量雪量計能準(zhǔn)確的對各種大、小雨量雪量進行測量、記錄，計算機及中央微控制器系統(tǒng)通過光電傳感器及電磁閥的精確控制給出顯示，提高了工作效率，并減輕了測量人員勞動強度。


圖1為已知技術(shù)中的翻斗式雨量計。
圖2為雙腔型光電感應(yīng)式自動電子雨量雪量計組成3為信號數(shù)據(jù)采集器結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式
參照圖1表示的是已知的技術(shù)中翻斗雨量計1，為了有一個對比的效果，參照其結(jié)構(gòu)，筒身1.1為一圓筒狀，其間承雨口1.2，下面為網(wǎng)罩1.3，漏斗1.4，上翻斗1.5，匯集漏斗1.6，下面分別有計數(shù)翻斗a1.7和著的計數(shù)翻斗b1.8，最底層為底盤1.9，由于它主要依靠一系列機械性的傳動進行測量及控制，因此它的測量結(jié)果存在較大誤差。
參照圖2、圖3，表示本發(fā)明中雙腔型光電感應(yīng)式自動電子雨量雪量計的系統(tǒng)組成圖以及它的主要組成部分，信號數(shù)據(jù)采集器的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中儀器外套筒2，它的內(nèi)部包含有承雨斗3，設(shè)置在豎直連通管中的光電水位傳感器S1為4，它與大計量腔6相連通，大計量腔上部設(shè)有大腔常開電磁閥V1，標(biāo)注為5，置于下方的小腔常開電磁閥V2為7，經(jīng)過與其相連的連通管上設(shè)置有光電水位傳感器S2，標(biāo)為8，它與小計量腔9相連通，其下部為腔底常閉電磁閥V3，標(biāo)為10，置于圓筒底部與雨水匯集口相連的是微型增壓水泵11，自動溫控電加熱裝置12、自動控制和數(shù)據(jù)采集器電路板13以及電源組件14，總體安裝在水泥底座15上。在具體使用時，當(dāng)雨水落入本雨量筒后，由于V1、V2是常開型電磁閥，V3是常閉型電磁閥，注入的雨水存在于下部的計量腔中，該計量腔的容積是經(jīng)過準(zhǔn)確計算的3.16Cm3(相當(dāng)于0.1mm降雨量)，一旦水位達到S2光電水位傳感器感應(yīng)位置，即雨水存量達到3.16Cm3，則由控制系統(tǒng)發(fā)出指令關(guān)閉V2，同時記錄并存儲0.1mm雨量。再落下的雨水則存在上面大腔內(nèi)，再按程序打開V3和水泵P執(zhí)行放水和抽水動作，隨即完成一次雨量為0.1mm的計量過程，然后再讓V2打開繼續(xù)存水計量，如此往復(fù)，每0.1mm計量一次，其計量速度很快，通常在2秒左右即可計量0.1mm雨量。若過大雨，雨量在很短時間內(nèi)存滿31.6Cm3的上部大計量腔，S1光電水位傳感器立即感受到并指令V1關(guān)閉，同時打開V3，和水泵P，抽水并記錄1.0mm雨量，根據(jù)雨量大小自動計量。關(guān)于降雪的計量，只要再加裝自動溫控機其他加熱器件即將雪融化，即可實現(xiàn)自動計量降雪量。
權(quán)利要求
1.一種雙腔型光電感應(yīng)式自動電子雨量雪量計，包括計算機控制、顯示系統(tǒng)及信號數(shù)據(jù)采集器，其特征在于，該信號數(shù)據(jù)采集器為一個內(nèi)含雙腔體的圓筒狀結(jié)構(gòu)，上部為漏斗形承雨斗，中心孔處連接著下方的大計量腔，該腔底部通過中心孔連接著小計量腔，大、小計量腔的側(cè)面有豎直連通管相連，上方與大計量腔相連通的管壁上設(shè)有光電水位傳感器S1；下方與小計量腔相連通的管壁上設(shè)有光電水位傳感器S2；大計量腔上部設(shè)有大腔常開電磁閥V1，下部設(shè)有小腔常開電磁閥V2，小計量腔處連有腔底常閉電磁閥V3，該采集器下部雨水匯集口處連有微型增壓水泵，底處還設(shè)有直流電源組件，自動溫控電加熱裝置以及自動控制和數(shù)據(jù)采集器電路板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙腔型光電感應(yīng)式自動電子雨量雪量計，其特征在于，所述雙腔體中大計量腔的容積按雨量計量為1.0mm雨量，即31.6Cm3；小計量腔容積為0.1mm雨量；雨量存量分別在大小腔中到達1.0mm或0.1mm時，液面就抵達光電水位傳感器的感應(yīng)部位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙腔型光電感應(yīng)式自動電子雨量雪量計，其特征在于，所述上部的承雨斗，它又由上部標(biāo)準(zhǔn)承雨口、漏斗集雨杯、及下部的雨水匯集口組成，上部流入口具有防塵網(wǎng)罩。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙腔型光電感應(yīng)式自動電子雨量雪量計，其特征在于，后備電池基本型可采用4500MAH鎳氫充電電池組。
全文摘要
雙腔型光電感應(yīng)式自動電子雨量雪量計，屬于自動測量儀器領(lǐng)域，包括計算機控制、顯示系統(tǒng)及信號數(shù)據(jù)采集器，該信號數(shù)據(jù)采集器為一個內(nèi)含雙腔體的圓筒狀結(jié)構(gòu)，上部為漏斗形承雨斗，中心孔處連接著下方的大計量腔，該腔底部通過中心孔連接著小計量腔，大、小計量腔的側(cè)面有豎直連通管相連，管壁上設(shè)有光電水位傳感器S1、S2；上部設(shè)有大腔常開電磁閥，下部連有小腔常開電磁閥，腔底設(shè)有常閉電磁閥和微型增壓水泵及數(shù)據(jù)采集器電路板、自動溫控電加熱裝置。該自動電子雨量雪量計能準(zhǔn)確的對各種大、小雨量、雪量進行測量、記錄，通過光電傳感器及電磁閥的精確控制，提高了工作效率，并減輕了測量人員勞動強度。
文檔編號G01W1/14GK1564028SQ20041002977
公開日2005年1月12日 申請日期2004年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月26日
發(fā)明者王學(xué)永, 王欣 申請人:王學(xué)永