翻斗式雨量计
雨量计 原理 参数 翻斗式 虹吸式 称重式
雨量计全自动雨量计原理参数简介雨量计（全自动雨量计）容栅式雨量计是通过容栅位移传器检测降雨量的，由于容栅传感器的分辨率是0. 01，所以容栅雨量计的计量非常精确。
采用上下电动阀控制进水和排水，又使得容栅雨量计在记录降水过程中雨量不流失，从而保证了计量过程的准确性。
雨量计（全自动雨量计）容栅式雨量计的数字化电路设计，不但计量精度高、操作方便、可靠性好等优点，与传统的雨量计相比较，该雨量计具有多项目前国内唯一的性能特点：•精度最高：分辨率0.01mm，比传统的翻斗式雨量计的精度高出10倍，所以在测量细雨和毛毛雨方面也不含糊。
•容许测量的降雨强度范围最大：国家标准是0.1mm—4mm/分钟，而容栅式雨量计的最大降雨强度测量可以高达9mm/分钟，大大超过国家标准，不管多大的暴雨都不漏计。
从而解决了以往其他遥测雨量计大雨时计量严重失准的弊病。
•计量误差最小：无论遇大雨暴雨，容栅式雨量计的误差始终小于±2%，远低于国家标准±4%，完全符合国际气象组织的检测标准，更让遇大雨暴雨计量严重失准（有时误差超过30%）的翻斗式雨量计望尘莫及。
•人工比对最准确：与人工测量比对，非常精确。
迄今为止，国内唯一可作为真实降雨记录和历史依据的测量设备。
•安装维护最方便：由于容栅式雨量计内部采用数字电路设计，因此无需像其他普通雨量计那样使用前、和使用一段时间后，要派人去现场先进行麻烦的精度校准，实现真正的无人值守。
•雨量计（全自动雨量计）其他技术参数：功耗：静态0.16W动态1.8W工作电压：DC9V～15V工作环境温度：0℃～60℃雨量计全自动雨量计原理参数简介雨量计（全自动雨量计）数据采集器用于读取容栅雨量计的降雨量，然后把这个降雨量保存在内部的存储器中。
这种Y系列的采集器配上“数据发送器”（Moden）后，还可以把保存在存储器中的雨量数据发送到省、市监控中心。
这就是一个完整的“自动遥测雨量站”。
雨量计（全自动雨量计）数据采集器另外具备温度输入端口，接上连线可以还采集百叶箱里数字温度传感器的地面温度数据。
一种新型双翻斗雨量计的研制
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器、 仪表 的研制 和开发 。据不 完全统 计 ， 目前 国内常 见生 产 的翻斗 式雨量 计常见 见表 １ 。
１６ 年 ， ６ ３ 与牛顿 同时代 的英国科学家雷恩和胡
克创 制 了翻斗式 自记雨 量计 。 １５ ９ ３年 ， 国开 始 生 产 虹 吸式 雨 量 计 ， 广 泛 我 并
应用于气象 、 水文等部门Ｌ 。 １ ］ １７ ９６年 ， 国气象部门首先开始研制翻斗式雨 我 量计 。 ¨
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翻斗式雨量仪的维护与准确度检验
２翻 斗式雨量 仪 的 日常维 护
２ １应 定期 观 察水 平 泡 （ 开 外侧 螺 母 ，打 开 外罩 即 可 在底 盘 上看 ． 旋
见 ），若水 平泡 不在 中心 圆圈 内 ，可 用 小扳手 调节 水平 螺钉 ，调 节 时不 能 用 力过大 ， 以防底盘脚 断裂 。 ２２ 定期 检查 承水器 内清 洁情况 ，如 有无 尘土 、树 叶、 昆虫等 。承水 ．
器 内的网罩可通 过拧松 下端 的固 定螺帽 得 以清 洗。 ２ ３ 各类翻 斗 的清洗 要特 ￣ ４ 心 ，不 要用手 指触 摸里 面 ，以防 油污粘 ． ｌ ｔ，
３５ ３按 照 ｌ 米／ ．． 毫 分钟左 右 的降 水 强度 ，每 ｌ０ 升水 持续 的降 水 时 Ｏ毫 间约 １２ ，平均 每６ ９秒 秒钟 可昕 到一 次计 数器 计数 的声 音 （秒 钟 降水０ １ ６ ．毫
我站 的原 先的 雨量仪 经过 长时 间的使 用后 ，测量 误差较 大 ，后通过 相 应 的维护 与调试 ，使雨 量仪 的误差控 制在 ±４ ％之 内，现每 半年进 行一次 雨
翻 转情 况 ，可先通 过 听音 的办法 先行 检查 。如 无相 应 的声音 ，再 打 开外罩 进 行检 查 。若发现 上翻 斗 出现滴 流而 不翻 转时 ， 可将 定位螺 钉往 内旋转 ， 以减小酿转 的角 度。 ２５ ３检查 计量翻 斗中部 与小磁 钢 的接触是 否 良好。 ．．
２ ５ １检查 电源 电压是 否正常 ．． ２ ５ ２通过 承水 器滴入 一 定量 的清洁 水，观 察工 作过 程 中，各翻 斗 的 ．．
４２ 当测 量值远 小 ＿理论 值时 ，最好 同 时将 两个 容量 调节 螺钉都 向 内 ． ｆ 旋转 。反 之则都 向外旋 转 。 ４３ 容量 凋节旋 钮 旋转时 可根据 测量 误差测 算调 节的 圈数 ，在接近 理 ． 论值 时 需缓慢 的傲细微 调节 ，以最 大限度 的缩 小测量误 差 。 ５实践 举例
基于STM32可在线监测传感器状态的翻斗雨量计
水 量 的 测 量 仪 器 ，需 要 具 备 不 易 损 坏 的 特 点［4］。 当 传感器损坏时，需要及时监测雨量传感器的故障信 息，从而进行维护。但由于多数雨量传感器都分布 在野外，不易发现其故障状态，所以在线监测雨量传 感器的故障状态信息变得尤其重要。目前，翻斗式 雨量传感器均使用常开式干簧管作为开关元件来采 集雨量信息［5，6］，当干簧管及相关测量电路出现断路 故障时，无法及时发现，影响雨量测量。原有的常开 式雨量传感器由于一直处于断路状态，即使传感器 或数据线损坏，采集器也无法检测到，不利于对雨量 传感器的远程监控。特别是对于远离台站的区域气
中图分类号：S24
文献标识码：A
文章编号：0439-8114（2021）05-0121-04
DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2021.05.024
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
Tipping bucket rain gauge based on STM32 for online monitoring of sensor state
第 60 卷第 5 期 20第21 5年期3 月
湖北农业科学 Hubei Agricultural Sciences
Vol. 60 No.5 Mar.，2021
段培法，张 璇，赵 宇，等 . 基于 STM32 可在线监测传感器状态的翻斗雨量计［J］. 湖北农业科学，2021，60（5）：121-124 ．
DUAN Pei-fa1，ZHANG Xuan1，ZHAO Yu1，GAO Zhen-xiang1，WANG Xiao-bin1 （1.Xuzhou Meteorological Bureau，Xuzhou 221000，Jiangsu，China；2. Suqian Meteorological Bureau，Suqian 223800，Jiangsu，China）
翻斗式雨量计的误差分析
翻斗式雨量计的误差分析梁朝阳;李清;刘浏;徐洋【摘要】翻斗式雨量计是气象台站现有测量雨量的主要仪器设备之一,但从对其检定结果分析,翻斗式雨量计的测量误差受雨强的影响较大,而在实际降水过程中雨强是不可控的,所以,本文在探讨雨强对雨量计的测量误差影响的同时,利用改进试验方法和增加挡流器来实现减小翻斗式雨量计的误差,并在方法上进行验证和研究,可在实践中推广应用.【期刊名称】《气象水文海洋仪器》【年(卷),期】2016(033)001【总页数】4页(P68-71)【关键词】翻斗式雨量计;误差;雨强【作者】梁朝阳;李清;刘浏;徐洋【作者单位】白城兵器试验中心,白城 137001;白城兵器试验中心,白城 137001;白城兵器试验中心,白城 137001;白城兵器试验中心,白城 137001【正文语种】中文【中图分类】P335翻斗式雨量计是一个可以实时观测雨量数据数字化的重要雨量观测仪器，它具有时间准确、自动记录数据和便于数据采集整编处理等优势[1]。
但实际应用中常常会出现测量误差大的问题，需要反复调整才能得到较为准确的数据，这便大大降低了试验的效率，经过多次试验和观察研究发现，误差大的原因主要有两个：一是受计量翻斗倾角大小的影响；二是受计量翻斗和上翻斗的翻转频率影响。
通过试验我们得出误差跟计量翻斗的倾角成反比；而受翻转频率的影响是较为复杂的，会因为选择调试点的不同而产生不同的效果，本文将重点从这两方面讨论翻斗式雨量计的误差。
翻斗式雨量计包括承雨器、接水漏斗、翻斗传感器、干簧管、脉冲产生电路、底座、外壳和支架等。
有单翻斗和双翻斗两种，双翻斗雨量计的内部结构如图1所示。
“翻斗”是两个完全对称的三角形盛水器，在两个翻斗中间有一个轴，翻斗可在降雨的作用下轮流翻转。
计量翻斗每翻倒一次，下面的计数翻斗跟着也同步翻转一次，通过安装在计数翻斗上的磁钢对固定在机架上的干簧管扫描一次，使其触点闭合一次，从而输出一个单位降雨量的脉冲信号。
如何使用雨量计测量降水量
如何使用雨量计测量降水量雨量计是一种用来测量降水量的仪器，它在农业、气象学、水资源管理等领域起着非常重要的作用。
通过使用雨量计，我们可以准确地记录雨水的降落量，从而更好地了解降水情况并进行有效的应对措施。
雨量计的类型目前常见的雨量计主要有翻斗式雨量计、荷斯特式雨量计和雷达式雨量计等。
其中，翻斗式雨量计是最为常用的一种，它通过一个漏斗装置将雨水导入一个瓶子或容器中，容器底部有一个翻斗，每接收一定量的雨水，翻斗就会翻转一次，记录倾斜的次数就可以推算出降水量。
如何正确使用雨量计1.安装位置的选择：在安装雨量计时，应选择一个离建筑物和树木较远的开阔地带，以避免因外界因素干扰而影响雨量计的测量准确性。
2.定期清洁维护：为了确保测量的精准性，雨量计需要定期清洁和维护。
在没有降水时也要定期检查，清除积水或附着的杂物。
3.记录数据：每天定时记录雨量计的数据，包括雨量计的读数和具体的日期时间。
这样可以及时发现异常情况并进行处理。
4.注意数据的准确性：在记录数据时，一定要注意准确性，不要出现记录错误或遗漏的情况，以免影响后续的数据分析和应用。
雨量计的作用雨量计的主要作用是用来测量降水量，通过记录雨水的降落情况，可以为农业灌溉、城市防汛、气象预测等领域提供重要的数据支持。
在农业中，根据雨量计的数据可以制定合理的灌溉计划；在城市防汛中，可以及时了解降水情况，从而采取有效的排水措施；在气象预测中，基于雨量计的数据可以更好地进行天气预报和气候监测。
结语通过正确使用雨量计，我们可以更好地了解降水情况，为相关领域的工作提供科学依据和数据支持。
因此，无论是个人还是各行各业的机构，都应该重视雨量计的使用与维护，并合理应用其测量数据，以实现更好的社会效益和经济效益。
降水量观测方法
降水量观测方法降水量观测包括测量记录降雨、降雪、降雹的水量，根据需要也可测记雪深、冰雹直径、初霜和终霜日期及雾、露、霜现象。
常规降水量的观测，在观测场地、雨量站考证、观测仪器与安装、观测记录等方面均应严格按照有关降水量观测的规范开展工作。
第一节观测场地要求降水量观测场地的查勘内容包括：地名和交通、通信条件等；附近雨量站分布情况；自然地理特征和水体分布情况；当地降水和气温等气候特征；雷电情况；场地周围障碍物情况。
查勘后场地环境应满足观测资料具有可靠性、代表性和一致性的要求。
降水量观测场地环境与设置，必须满足以下要求。
（1）降水量观测应设置地面观测场。
当地面观测场环境不符合要求时，可设置杆式观测场。
特殊情况下，专用雨量站可设置房顶观测场。
（2）除本站需备份观测外，观测场不宜设置3套及以上同类型的观测设备。
（3）地面观测场环境与设置应符合下列要求。
1）观测场应避开强风区，其周围应空旷、平坦，不受突变地形、树木和建筑物的影响。
2）观测场不能完全避开建筑物、树木等障碍物的影响时，雨量器（计）至障碍物边缘的距离应大于障碍物顶部与承雨器口高差的2倍。
3）在山区，观测场不宜设在陡坡上、峡谷内和风口处，应选择相对平坦的位置，使承雨器口至山顶的仰角不大于30°。
4）场内仪器之间、仪器与栏栅之间的间距不小于2m。
仅设一台雨量器（计）时为4m×4m，设置雨量器和自记雨量计各一台时为4m×6m。
5）场内地面应平整，保持均匀草层，草高不宜超过20cm。
设置的小路和门应便于观测，路宽不大于0.5m。
6）观测场四周应设置不高于1.2m的防护栏栅，栏栅条的疏密不应影响降水量观测精度，多雪地区应考虑在近地面不致形成雪堆。
7）有积水的观测场，应在其周围开挖排水沟，防止场地内积水。
8）观测场应设立警示标志，划定保护范围。
承雨器口至障碍物顶部高差的2倍距离为保护范围，不应有建筑物，不应栽种树木和高秆作物。
9）水面蒸发站的降水量观测场地设置应符合《水面蒸发观测规范》（SL 630—2013）的要求。
降水量测量原理
雨量是如何测量的？
从天空降落到地面上的雨水，未经蒸发、渗透、流失而在地面上积聚的水层深度，称为降雨量（以毫米为单位），它可以直观地表示降雨的多少。
降雨量的多少直接影响农作物的生长和人们的出行，同时常年对一个地区进行降雨量记录，对分析该地区的降雨分布有着重要意义。
那么雨量是用什么来测量的呢？
气象、水文用来测量雨量的工具主要是翻斗式雨量传感器（翻斗式雨量计）。
翻斗雨量计是由不锈钢带有刃口角度的承水口的外护筒、过滤网、漏斗、三角形工作平台、永久磁钢、干式舌簧管、轴承螺钉、六角锁紧螺母、翻斗部件、限位螺钉、园锁紧螺母、支架、底座、底脚、水准泡、调平螺钉、电缆护套、接线端子、备份干式舌簧管等主要部分组成。
用来测量液体降水量、降水强度、降水起迄时间。
测量原理如下：
承水口收集的雨水，经过装在承水口大漏斗上的过滤网，注入计量翻斗——翻斗是用工程塑料注射成型的用中间隔板分成两个等容积的三角斗室。
它是一个机械双稳态结构，当一斗室接水时，另一斗室处于等待状态。
当所接雨水容积达到预定值（6.28ml）时，由于重力作用使自己翻倒，处于等待状态，另一斗室处于接雨水的工作状态。
当其接水量达到预定值时，又自己翻倒，处于等待状态。
在翻斗侧壁上装有永久磁钢，它随翻斗翻动时从干式舌簧管旁扫描，干式舌簧管平时处于断开状态，只有在翻斗翻动、磁钢扫描干式舌簧管的瞬间才闭合。
这样翻斗翻动次数用磁钢扫描干式舌簧管通断送出脉冲信号计数，每记录一个脉冲信号，便代表地面有0.1mm深的降水，实现降水遥测的目的。
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使用维护注意事项
• 定时用雨量传感器专用清洗笔清理接雨口，防止杂物堵住。 • 仪器放置在室内，或在野外工作确信无雨天日时，为防止 尘土落入接雨器，可用筒盖将器口遮蔽。 • 翻斗部件支承轴的轴向工作游隙应经常检查，太大或太小 都将影响翻斗部件的正常工作。两个M3x10圆柱头固定螺 钉应注意固紧，以免仪器工作失常。
用途
翻斗式雨量传感器是用来测量自然界降雨量，同时将 降雨量转换为以开关量形式表示的数字信息量输出，以满 足信息传输、处理、记录和显示等的需要。翻斗式雨量传 感器适用于气象台（站）、水文站、农林、国防等有关部 门用来遥测液体降水量、降水强度、降水起止时间。用于 防洪、供水调度、电站水库水情管理为目的水文自动测报 系统、自动野外测报站,为降水测量传感器。
工作原理
翻斗式雨量计是由斗、计量翻斗、计数翻斗、 干簧开关等构成；记录器由计数器、录笔、自记钟、控制 线路板等构成。其工作原理为：雨水由最上端的承水口进 入承水器，落入接水漏斗，经漏斗口流入翻斗，当积水量 达到一定高度（比如0.1毫米）时，翻斗失去平衡翻倒。 而每一次翻斗倾倒，都使开关接通电路，向记录器输送一 个脉冲信号，记录器控制自记笔将雨量记录下来，如此往 复即可将降雨过程测量下来。
翻斗式雨量计
翻斗式雨量计
• 概括
翻斗式雨量传感器 是一种水文、气象仪器，用以测量 自然界降雨量，同时将降雨量转换为以开关量形式表示的 数字信息量输出，以满足信息传输、处理、记录和显示等 的需要。 本仪器是国内首先研制成功的0.2、0.5mm翻斗 式雨量计，可用于国家水文、气象站网雨量数据长期收集 的雨量传感器。 本仪器与记录或显示部分配套，可进行 有线雨量数据传输、显示、自记。与无线水情自动测报系 统配套，作为专设站雨情遥测报汛的传感器。 本仪器广 泛用于全国各水文站，并且批量出口东西方国家。本仪器 获国家实用新型专利。 本仪器1996年经水利部鉴定，性 能达到国际先进水平。1998年获水利部科技进步三等奖。 该型雨量传感器经中国气象局产业发展与装备部选型试验、 考核， 证明性能稳定性较好，可直接用于中小尺度自动 气象站。
翻斗式雨量计的结构
翻斗式雨量计的特点
本仪器翻斗部件支承系统制造精良，摩阻力 矩小，因而翻斗部件翻转灵敏，性能稳定，工作 可靠。承雨口采用不锈钢皮整体冲拉而成，光洁 度高，滞水产生的误差小。仪器外壳用不锈钢制 成，防锈能力强，外观质量佳。
主要技术参数
• 承雨口径：φ 200； 刃口锐角：40o～45 o • 分辨力：0.1mm、0.2mm、0.5mm、1mm可选； • 测量准确度：≤±3%（室内人工降水、以仪器自身排水量 为准） • 雨强范围：0.01mm～4mm/min（允许通过最大雨强 8mm/min） • 发讯方式：双触点通断信号输出 • 工作环境： • 环境温度：0～50℃ • 相对湿度；<95%(40℃) • 尺寸重量：φ 216×410 2.2Kg