CN102565882A - 全雨强超声波雨量计 - Google Patents

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Abstract

一种全雨强高分辨率、高精度超声波雨量连续自动计量装置。本发明运用高频超声波换能器和高精准超声波处理器，与现有标准规范的雨量计承雨器进行了创新型组合，改变了由于翻斗式机械计量方法在大雨强情况下计量产生较大误差的不足，可以实现在任意雨强条件下都能够精准测量的雨量计量；全自动化处理模式，可以实现野外无人值守；测量***与GPRS通讯***实现数字化合置，可以实现远程数据传输，也可以与RTU遥测终端相兼容，在中心站的统一时钟指令下测报实时数据。

Description

全雨强超声波雨量计
所属技术领域
本发明产品涉及一种降雨计量装置，尤其是强降雨高分辨率超声波雨量自动计量装置。 
背景技术
雨量计量是水文、气象和防汛预警部门的重要监测要素之一，雨量(降水量)：是指某一时段内未经蒸发、渗透、流失的降水，在水平面上积累的深度(水位)。 
目前使用的传统的雨量计受到历史精准测量技术水平的限制，主要是用由机械原理制作的翻斗雨量计进行雨量计量。承雨器将一定面积的降水承接经过滤网流入一定容积的翻斗内(依据水位高程/容积换算为0.1mm/斗)，翻斗接满水后则翻转将水倒掉引起干簧管动作并记录一次电脉冲信号；同时，由另一侧翻斗承接雨水至翻转倒水，由此累计计量并记录降雨量。但是，由于机械零件的磨损、失衡；机械运动的惯性；雨水产生的重力势能；水的张力附着力等因素影响；或多或少造成了雨量计量的不准确性。另外，机械运动周期所占用时间限制了翻斗翻转的次数，，尤其是在强降雨状态下，要么翻斗速度跟不上，翻不过来；要么大流量单边倾泻，导致翻斗不动作；由此会出现比较大的计量误差。 
发明内容
为了克服上述技术及应用方面的不足，本发明提供一种全雨强水介质超声波雨量计，该雨量计能够满足任何雨强情况下的精确计量。 
本发明解决问题的方案是：在不改变现有国家标准规范的承雨器的基础上，将盛雨容器的直径制造成与承雨器直径相等，在盛雨容器底部安装高频超声波 换能器，水温测量传感器，自动补排水阀门等，应用水介质超声波(0.1mm高精度)测量仪，对承雨器承接的降雨流入容器中形成的水位进行直接测量。超声波声脉冲的高速度(空气340/s、水1500m/s)可以在一秒钟内测量数十次，从而满足任何高强度降雨情况下进行精准计量。 
本发明的有益效果是，在恶劣气候中出现的任何强降雨状态下，都可以实现水雨情的精准测报，提高防汛预警，防灾减灾的效果。 
图1为水介质超声波换能器应用剖面结构图 
图2为气介质超声波换能器应用剖面结构图 
具体实施方案
雨水降至承雨器(1)内，经过过滤网(2)和常开下水电磁阀(3)，进入盛雨桶(4)，形成水位高程线(13)，水位(13)随着雨量增加而发生高度变化，按雨量计量要求的时段规范，雨量计测量处理器(15)定时接受到测量工作指令后，雨量计测量处理器(15)、温度传感器(9)、超声波换能器(6)开始测量工作，将测量的水位高程(13)与前一次测量并存储的数据进行比较计算，随后将该时段的水位增加值即雨量值数据输出。其后，雨量计测量处理器(15)和超声换能器(6)继续不间断测量工作，根据对盛雨桶(4)内水位(13)情况自行作出判断处理； 
若水位线(13)高出设定排水高度，雨量计测量处理器(15)控制常开电磁阀(3)关闭，堵住可能正在进行的降雨进入盛水桶造成计量误差，同时开启常闭电磁阀(8)进行排水，当水位线(13)降至限位排水管(7)管口时，雨量计仪器(15)将控制关闭常闭电磁阀(8)，同时开启常开电磁阀(3)，雨量计测量处理器(15)自动停止工作。 
若水位线(13)低于设定最低值时，雨量计测量处理器(15)将控制开启 补水电磁阀(12)进行补水，当水位线(13)达到水位设定值时，雨量计测量处理器(15)关闭补水电磁阀(12)，雨量计测量处理器(15)自动停止工作。 

Claims (4)

1.一种超声波雨量计量装置，其主要特征是由一个直径上下相等的盛雨容器底部装置有超声波换能器和温度传感器，一套自动堵、补、排水***、一个按国标制作的承雨器和一个超声波测量处理器组成；
2.根据权利要求1，其特征是盛雨容器内部有一个限位排水管，与盛雨容器底部的常闭排水电磁阀相连接，该常闭排水电磁阀与承雨器底部的常开电磁阀同步联动；
3.根据权利要求1，其特征是盛雨容器的测量部分的直径尺寸与按国标制作的标准承雨器直径尺寸相等；
4.根据权利要求1，其特征是盛雨容器内装有一根带连通孔的静水管与超声波换能器配用。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104237976A (zh) * 2014-09-11 2014-12-24 河海大学 一种翻斗触发超声波雨量计
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Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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