科普:快速了解翻斗式雨量计

快速了解翻斗式雨量计

近些年,云计算、大数据、物联网等领先技术与农业日渐融合,智慧农业概念应运而生。

传统农业中,人们获取农田气象数据方式有限,主要是依靠人工测量,获取过程不仅需要消耗大量的人力资源,测得的数据还不一定准确。随着智慧农业的发展,以及智能感知芯片、远程控制系统等物联网技术在现代农业中得以广泛应用。监测温度、湿度、风力、大气、降雨量,有关土地的湿度、土壤氮磷钾含量和pH值等数据,变得方便快捷。目前,以物联网为架构的传感器技术在农业的发展过程中发挥着越来越重要的作用。

本文将要讲述的翻斗式雨量计是智慧农业中用来监测雨量的传感器。

翻斗式雨量计

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。

翻斗式雨量计的组成

翻斗式雨量计由雨量计壳体、集雨器、漏斗、翻斗支撑、翻斗、轴承螺钉、 出水仓、密封接头、干簧管、水平泡、调节支撑板、控制盒、调平装置、接线端子、腿部 支

架、雨量计底座等组成。其中,雨量计底座上安装有翻斗轴、圆水平泡、干簧管支架和

信号输出端子。

翻斗式雨量计的原理

翻斗式雨量计的工作原理是:雨水从最上端的承雨口进入承水器,落入引水漏斗,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;将水倒出,随着降雨持续,将使翻斗左右翻转,接触开关将翻斗翻转次数变成电信号,送到记录器,在累积计数器和自记钟上读出降水资料,如此往复即可将降雨过程测量下来。

翻斗式雨量计的维护与保养

在雨量计的使用中,通常要求每月维护一次,在遇到较大降水之前也应进行校准,以保证测量的降水量客观、准确。日常的维护不仅可以延长仪器寿命,还能获得更准确的资料。保证外筒稳固垂直以及盛水器的水平,防止盛水器口变形。如果外筒不稳固,风大的时候就会摇晃,从而损坏仪器,而外筒是否垂直、承水器是否水平垂直则直接关系到采集雨器的客观性。具体维护措施如下:

1、应定期观察水平泡,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。

2、翻斗式雨量计长期处于室外,使用环境相当恶劣,因此设备的承雨口内壁应经常用软布擦拭, 保持承雨口清洁,如发现承雨口内有树叶等异物应及时清理,保持水路畅通;

3、雨量计长期不用时,应在雨量计环口上加盖上盖保护承雨口;

4、雨量计长期工作一般一个月要清理一次,三个月必须清理一次;

5、翻斗是本仪器的关键部件,它直接影响雨量计的测量准确度,久而久之,翻斗内壁会沉 积少许灰尘或油污,因此,应对翻斗进行清洗。清洗时,可用清水将翻斗内壁反复冲洗干净或用脱脂毛笔轻轻刷洗,严禁用手或其它物体洗刷翻斗内壁。

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降水量

降水量

降水量

科技名词定义

中文名称:降水量

英文名称:amount of precipitation;precipitation

其他名称:降水深

定义1:一定时段内液态或固态(经融化后)降水, 未经蒸发、渗透、流失而在水平面上累积的深度 。以毫米为单位。

应用学科:大气科学(一级学科);大气(二级学科)

定义2:在一定时段内,从大气降落到地球表面的液态和固态水所折 算的水层深度。

应用学科:水利科技(一级学科);水文、水资源(二级学科);应用水文学(水利)(三级学科)

定义3:一定时段内液态或固态(经融化后)降水,未经蒸发、渗透、流失而在单位面积累积的深度。以毫米为单位。

应用学科:资源科技(一级学科);气候资源学(二级学科)

以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

降水量是衡量一个地区降水多少的数据。空气柱里含有水汽总数量也称为可降水量。它对应于空气中的水分全部凝结成雨、雪降落所能形成的降水量。

目录

简介

分类

衡量标准

影响因素

等级划分

测量工具

测量方法

预测预报

简介

分类

衡量标准

影响因素

等级划分

测量工具

测量方法

预测预报

简介

降水量概念

是衡量一个地区在某段时间内降水多少的数据。

世界年降水量

降水量就是指从天空降落到地面上的液态和固态(经融化后)降水,没有经过蒸发、渗透和流失而在水平面上积聚的深度。它的单位是毫米。用英文字母p表示。

降雨量分类

降水根据其不同的物理特征可分为液态降水和固态降水。液态降水有毛毛雨、雨、雷阵雨、冻雨、阵雨等,固态降水有雪、雹、霰等,还有液态固态混合型降水:如雨夹雪等。

“降水量”是气象术语,按气象观测规范规定,气象站在有降水的情况下,每隔六小时观测一次。6小时中降下来的雨雪统统融化为水,称为6小时降水量;24小时降下来的雨雪统统融化为水,称为24小时降水量;一个旬降下来的雨雪统统融化为水,称为旬降水量……一年中,降下来的雨雪统统融化为水,称为“年降水量”。把一个地方多年的年降水量平均起来,就称为这个地方的“平均年雨量”。例如,北京的平均年雨量是644.2毫米,上海的平均年雨量是1123.7毫米。

雨水的测量与记录

雨水的测量与记录

雨水的测量与记录

雨水是自然界的一种重要水资源,对于农业、工业和人类的生活都起到了至关重要的作用。测量和记录雨水的数据,有助于了解降雨情况、水资源的利用以及预测未来的天气变化。本文将介绍雨水的测量方法以及记录方式。

一、雨水的测量方法

测量雨水的方法主要有以下几种:

1. 雨量计法:雨量计是一种专门用于测量降水量的仪器,其中最常用的是翻斗雨量计。翻斗雨量计由一个漏斗状的录水器和一个秤盘构成。每当雨滴进入漏斗时,秤盘会转动,通过计数器记录下每一次翻斗的次数,从而得知降水量。

2. 气象雷达法:气象雷达可以探测到降雨颗粒的反射信号,并将其转化为数字图像。通过对雷达图像的分析,可以估计出降雨的强度和范围。

3. 雨滴谱仪法:雨滴谱仪是一种用来测量雨滴粒径分布的仪器。通过测量一定时间内雨滴的尺寸和数量,可以推断出降水的性质。

4. 雨格测量法:利用雨格法可以间接测量降雨量。通过在地面或建筑物上设置网格,可以记录下雨滴在网格上的分布情况,从而推算出降水量。

二、雨水的记录方式 对于准确记录雨水数据,需要注意以下几点:

1. 测量时间:每次测量都需要记录下测量开始和结束的时间,以便后续进行数据分析。

2. 测量地点:记录下测量雨水的具体地点,比如国家、城市、乡村或者具体的观测站点。

3. 测量设备:记录下使用的测量设备的品牌、型号以及其他相关参数。

4. 降水量:根据测量方法得到的数据,准确记录下每次测量的降水量。

5. 降水强度:记录下降水的强度,可以是每小时的降水量,或者在一定时间内的降水密度。

6. 降水类型:根据降水的特性,记录下雨水的类型,比如小雨、中雨、大雨、暴雨等。

7. 天气状况:记录下测量时的天气状况,比如晴天、多云、阴天等,以便后续分析降水与天气的关系。

8. 其他观测参数:根据具体需要,还可以记录其他相关的观测参数,比如温度、湿度、风向风速等。

三、数据处理与应用

测量和记录雨水数据后,可以通过数据处理和分析,得到以下信息: 1. 年降水量统计:将每次测量得到的降水量进行累加,可以得到某一地区一年的总降水量。

遥测型翻斗雨量计观测资料的误差分析

遥测型翻斗雨量计观测资料的误差分析

科技推广与应用ll 安徽省阜阳水情分中心信息采集 系统于2001年9月建成并投入使用, 阜阳水文水资源局辖区内所使用的遥 测雨量计为JDZ05—1型翻斗式雨量 计,其特点为节省人力、减少错误,并 且数据传递迅速、快捷,便于自动测 报。阜阳水文水资源局为确保观测资 料的精度,均采用虹吸式自记雨量计 与其进行对比观测,现将该仪器与虹 吸式自记雨量计对比观测的降雨量资 料误差情况,作如下分析。 一、仪器技术指标 JDZ05—1型雨量传感器主要技术 指标为:①仪器分辩力0.5mm(即每达 到0.5mm降雨时,翻斗即翻转一次)。 ②雨量≤12.5mm,许可误差±0.5mm。 ③雨量>12.5ram,许可误差±4%。④根 据翻转次数乘以0.5mm即得降雨量。 该仪器的工作原理,结构性能及安装、 操作、使用方法均见仪器使用说明书。 二、对比观测资料误差分析 1、误差结果统计 采用了2002年至2004年阜阳水 文水资源局辖区内15个遥测南量站 的翻斗式雨量计和虹吸式自记雨量计 的雨量对比资料,逐年分别进行Et雨 量的绝对误差(mm)、相对误差(%)计 算,并将绝对误差从小到大排列,进行 频率计算,主要求得:①P=50%、 P=75%、P=100%日降雨量的绝对误 江德武 差;②5~10月降雨总量的绝对误差和 相对误差;③年降水量的相对误差。 从误差计算结果分析得出, JDZ05—1型翻斗式雨量计观测的日降 雨量系统(P=50%)平均偏大0.3mm; 最大(P=lO0%)偏大5.1mm;5~10月 降雨总量绝对偏大(平均值)23.8mm; 相对偏大(平均值)6.0%;年降水量平 均偏大4.9%。即该仪器在该地区观测 的降雨量均偏大,误差分布图在正轴 方向呈偏态分布。 2、产生误差原因分析 由于自然界降水是随时间变化 的,即该仪器的翻斗计量工作是一个 动态过程。当雨强很大时.流入翻斗 对独立性,通过选择切换控制屏上的 “现地/远方”开关,能进行手动控制启 闭闸门,远方控制与现地控制实现相 互闭锁。 (四)数据通信 监控主机与各LCU之间实现双向 数据通信,同时计算机监控系统与管 理处调度中心通信,并预留接口与枢 纽内的水情自动测报系统及枢纽CIMS 系统通信。 (五)屏幕显示 CRT显示主要有系统主操作界面 图;闸门控制图;配电设备信息图;网 络拓扑图;报警信息图;PLC通道图;开 度、荷重等各类模拟量变化历史曲线 图;各类报警统计报表;闸门操作记录 表;运行日志;过闸流量和全年总泄水 量统计表;各种整定值统计表;各种监 视量的限值整定表。画面显示能以自 动及召唤方式实现,事故报警画面有 最高优先权。 (六)报警 电气和机械等故障,系统故障。 CRT显示报警信息,并语音提示。 (七)系统自诊断 监控系统能进行在线和离线自检 计算机和外围设备的故障,并指出故 障模块位置,通知运行人员,及时处 理;能进行在线和离线自检各种应用 软件和基本软件故障,当程序死锁或 失控时,系统能自动启动或发出冗余 切换请求,对某些异常情况进行自恢 复处理。 四、监控系统主要硬件和软件配置 监控主机采用DELL Precision 380 高性能计算机,网络操作系统为 WIN2000,运行监控软件为Intellution Fix组态软件,实现人机界面和各种监 控功能;同时独立建立历史数据库和 报表系统,数据库软件选用微软公司 的关系型数据库SQL SERVER;通信软 件采用Client—Server模式,为系统提供 了网络透明的通讯服务。通信服务器 采用DELL OptiPlex 280,操作系统为 WIN2000。可编程控制器(PLC)选用GE 公司生产的GE VersaMax系列模块,并 采用GE Fanuc的Versapro软件,PLC 实现与生产过程的接口,并且通过串 行通讯的方式与开度仪等仪器仪表连 接,采集模拟量开关量等相关信息数 据集中传递到PLC进行分析处理。主 控制层设备和各LCU单元通过3COM 交换机联结成快速网络。系统的电气 参数由多功能仪表采集,通过RS485 接口与监控系统通信。 五、结语 上桥节制闸计算机监控系统的投 入运行,改变了节制闸传统的管理、控 制方式和观测、运行方式,提高了上桥 枢纽的综合自动化管理水平,为水利 工程安全高效运行和科学调度运用提 供了依据,为上桥枢纽效益的充分发 挥提供了技术保障,同时也将为水闸 的现代化管理积累经验■ (作者单位:安徽省茨淮新河工程 管理处233400)

实习五_降水和蒸发观测

实习五_降水和蒸发观测

1 实习三 降水和蒸发观测

一、降水的观测

我国大部分地区的降水以降雨为主,北方地区冬季以降雪为主。降水量以降落在地面上的雨或雪、雹等融化后的深度表示,以mm 为单位。降水量可采用器测法、雷达探测和利用气象卫星云图估算。器测法用来测量降水量,雷达探测和卫星云图一般用来预报降水量。

(一)器测法

器测法是观测降水量最常用的方法,观测仪器通常有雨量器和自记雨量计。

1、雨量器

雨量器是直接观测降水量的器具。它是一个圆柱形金属筒,由承雨器、漏斗、储水瓶和雨量杯组成,如图2-1 所示。承雨器口径为20cm,安装时器口一般距地面70cm,筒口保持水平。雨量器下部放储水瓶收集雨水。观测时将雨量器里的储水瓶迅速取出,换上空的储水瓶,然后用特制的雨量杯测定储水瓶中收集的雨水,分辨率为0.1mm。当降雪时,仅用外筒作为承雪器具,待雪融化后计算降水量。

图2-1 雨量器示意图

用雨量器观测降水量的方法一般是采用分段定时观测,即把一天分成几个等长度的时段,如分成4 段(每段6 小时)或分成8 段(每段3 小时)等,分段数目根据需要和可能而定。一般采用2 段制进行观测,即每日8 时及20 时各观测一次,雨季增加观测段次,雨量大时还需加测。日雨量是以每天上午8 时作为分界,将本日8 时至次日8 时的降水量作为本日的降水量。

2、虹吸式自记雨量计

自记雨量计是观测降雨过程的自记仪器。常用的自记雨量计有三种类型:称重式、虹吸式(浮子式)和翻斗式。称重式能够测量各种类型的降水,其余两种基本上只限于观测降雨。按记录周期分,有日记、周记、月记和年记。在传递方式上,有线远传和无线远传(遥测)的雨量计。

(1)称重式:这种仪器可以连续记录接雨杯上的以及储积在其内的降水的重量。记录方式可以用机械发条装置或平衡锤系统,降水时全部降水量的重量如数记录下来。这种仪器的优点在于能够记录雪、冰雹及雨雪混合降水。

(2)虹吸式:虹吸式自记雨量计是常用的降水自记仪器,它能连续记录液体降水量和降水时数,从降水记录上还可以了解降水强度。日记型虹吸式雨量计的构造如图2-2 所示。虹吸式雨量计是由承水器、浮子室、自记钟、外壳所组成。承水器的承水口直径为200毫米,降水由承水口进入经下部的漏斗汇集,注入小漏斗,导至浮子室。浮子室是由一个园筒内装浮子组成,浮子随着注入雨水的增加而上升,并带动自记笔在附有时钟的转筒上的记录纸上画 2 出曲线。记录纸上纵坐标记录雨量,横坐标由自记钟驱动,表示时间。当雨量达到10mm 时,浮子室内水面上升到与浮子室连通的虹吸管顶端即自行虹吸,将浮子室内的雨水排入储水瓶,同时自记笔在记录纸上垂直下跌至零线位置,以后随雨水的增加而上升,如此往返持续记录降雨过程。记录纸上记录下来的曲线是累积曲线,既表示雨量的大小,又表示降雨过程的变化情况,曲线的坡度表示降雨强度。因此从自记雨量计的记录纸上,可以确定出降雨的起止时间、雨量大小、降雨量累积曲线、降雨强度变化过程等。虹吸式雨量计分辨率为0.1mm,降雨强度适应范围0.01~4.0mm/min。自记钟固定在座板上,自记钟筒由钟机推动作用回转运动,使记录笔在记录纸上作出降水记录。外壳是用来保护整个仪器的。另外在门上装有观测窗便于在记录降水过程中检查降水及记录情况。

FDY翻斗式雨量传感器使用说明书(修改后)11[1 ][1].1 2

FDY翻斗式雨量传感器使用说明书(修改后)11[1 ][1].1 2

专利号:ZL96218257.5

生产许可证号:XK34-232-20004

FDY---0.2、0.5、1.0型系列

翻斗式雨量传感器

使用说明书

长 春 市 供 水 设 备 厂 1 翻斗式雨量传感器使用说明书

概述:

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测量液体降水量、降水强度、降水起迄时间。

采用0.5、1毫米分辨力,特别适用于防洪、供水调试、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。

本传感器符合下列规范及标准要求:SL61-94水文自动测报系统规范;GB11831-2002水文测报装置遥测雨量计:GB11832-2002翻斗式雨量计。

一、主要技术指标

(1)承水口径:Ф200+0.6mm

(2)测量降水强度:≤4mm/min在8mm/min可以工作

(3)分辨力:0.2、0.5、1mm(6.28、15.7、31.4ml)

(4)误差:±3%(室内静态测试,雨强为2mm/min)

(5)输出信号:单干式舌簧管通断;双干式舌簧管通断,常态时一通一断。

(6)工作温度:0~50℃

(7)贮存温度:-10℃~50℃

二、结构原理

本传感器结构原理(见后页图)简介如下:

它是由承水口、过滤网、上筒、联接螺钉、磁钢、干式舌簧管、 2 下筒、翻斗、限位螺钉、锁紧螺母、底座、水准泡、调平螺钉等主要部分所组成。

承水口收集的雨水,经过上筒(漏斗)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(6.28、15.7、31.4ml)时,由于重力作用使自己翻倒,处于等待状态,另一斗室处于工作状态。当其接水量达到预定值时,又自己翻倒,处于等待状态。在翻斗侧壁上装有磁钢,它随翻斗翻动时从干式舌簧管旁扫描,使两个干式舌簧管轮流通断。即翻斗每翻倒一次,干式舌簧管便送出一个开关信号(脉冲信号)。

三种雨量观测仪观测降水的差异对比分析

三种雨量观测仪观测降水的差异对比分析

三种雨量观测仪观测降水的差异对比分析

本文根据一些降雨数据资料,对比分析了称重式雨量传感器、翻斗式雨量传感器以及人工观测雨量传感器三种雨量观测仪器的数据差异,并对引起差异的原因做了分析。

标签:雨量观测仪;差异;分析

对于雨量的观测,可以对旱情检测、防汛抗洪工作以及农作物生产都能起到很大的帮助作用。一般传统的观测降水方法都是人工的,而随着科技的不断进步,对于降水量检测数据的准确性要求越来越严格,逐渐产生了自动型观测仪器。本文对三种仪器的测量数据进行了比较分析。

一、称重式雨量传感器与翻斗式雨量传感器观测降水对比

本文选用水文局观测场的3种降水观测仪器得出的资料进行分析,从而找到产生误差的原因,提高降水量资料的准确性。如图一,是称重式雨量传感器与翻斗式雨量传感器得出的有效降水观测资料对比图。从图中我们可以得到,称重式雨量传感器比翻斗式雨量传感器得到的数值相对偏低,但平均差值也不是很大,在可以接受的范围之内。

二、三种雨量观测仪器整点雨量值分析

对三种雨量观测仪器在同一时间得到的数据进行分析,可以使结论更具有科学性与合理性。如图二,是三种雨量观测仪器在同一时间得到的数据对比图。从图中我们可以得到,称重式雨量传感器得到的数据一般比人工观测雨量传感器得到的数据偏小,而翻斗式雨量传感器得到的数据一般比人工观测雨量传感器得到的数据偏大。相对而言,翻斗式雨量传感器与人工观测雨量传感器得到的数据偏差较小,更为接近。

三、三种雨量观测仪器出现误差的原因分析

以下分别论述称重式雨量传感器、人工观测雨量传感器、翻斗式雨量傳感器产生误差的原因以及针对这些产生误差的原因提出一些维护措施,希望在今后的观测中这三种观测设备得到的数据更加精确。

1、称重式雨量传感器误差分析

称重式雨量传感器是一种可以自动测量雨量的设备,它既可以作为自动观测仪进行单独使用,也可以接在自动水文站上使用。由于它的测量原理是通过质量变化的快速响应来测量降水量的,因此存在多种因素可能导致数据存在偏差,包括露、霜、灰尘等,都会影响测量的精确性。

降雨量资料

当我们在收听或收看天气预报广播时,常常会听到“小雨”、“中雨”、“中到大雨”等名词,这就是雨量的等级.雨量是指降落在地面上的雨水未经蒸发、渗透和流失作用,而以积聚的深度来确定的.我国规定以毫米为深度的单位.雨量的等级根据二十四小时内降雨量的大小划分为小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨几个等级.小雨:降雨量在十毫米以内,雨滴清晰可辩,落到屋瓦和硬地上不四溅,雨声缓和淅沥;通常需两分钟后,始能完全润湿石板和屋瓦,水洼形成很慢.中雨:降雨量在十到二十五毫米之间,可听见沙沙的雨声,雨落如线,雨滴不易分辨,落到屋孔和硬地上略有四溅,水洼形成较快.大雨:降雨量在二十五至五十毫米之间,大雨时,雨落如倾盆模糊成片,雨滴落到屋瓦和硬地上四溅可达数寸,雨声如擂鼓,水潭形成极快.暴雨:降雨量在五十至一百毫米之间,马路积水.降雨量在一百毫米至二百毫米之间的叫大暴雨;降雨量在二百毫米以上的叫特大暴雨,地势低处受淹.阵雨:指阵性降水,雨点较大,时降时停,强度变化急剧,下雨时天空阴暗,有时忽然开朗,露出晴天,有时还伴有雷声.

中国气象局规定:24小时内的降雨量称之日降雨量,凡是日雨量在10毫米以下称为小雨,10.24.9毫米为中雨,25.49.9毫米为大雨,暴雨为50.99.9毫米,大暴雨为100.250.0毫米,超过250.0毫米的称为特大暴雨.

由于我国幅员辽阔,东西、南北地区的降水差别很大.有少数地区根据本省具体情况另有规定,制定了暴雨的地方标准在当地使用.例如,多雨的广东省,日雨量80毫米以上称暴雨;少雨的陕西延安地区,日雨量达到30毫米以上就称为暴雨;内地新疆的气候干燥,降水更少,新疆气象局特地将日雨量大于或等于10毫米的雨日起名为“大降水”.

气象部门把下雨下雪都叫做降水,降水的多少叫降水量,表示降水量的单位通常用毫米.1毫米的降水量是指单位面积上水深1毫米.1毫米降水落到田地里有多少呢?我们知道,每亩地面积是666.7平方米,因此,1毫米降水量就等于每亩地里增加0.667立方米的水.每立方米的水是1000公斤,这样,1毫米降水量也就等于向每亩地浇了约650公斤水.据测定,降5毫米的雨,可使旱地浸透3厘米~6厘米.在气象部门发布的天气预报中,我们经常听到小雨、中雨、暴雨等专业术语,它们之间有何区别呢?小雨是指24小时内降水量不超过10毫米的雨,小到中雨为5毫米~18毫米,中雨为10毫米~25毫米,中到大雨为18毫米~38毫米,大雨为25毫米~50毫米,大到暴雨为38毫米~75毫米.24小时内雨量超过50毫米的称为暴雨,超过100毫米的称为大暴雨,超过200毫米的称为特大暴雨.在天气预报用语中,不同的说法有不同的含义.比如,“零星小雨”指降水时间很短,降水量不超过0.1毫米.“有时有小雨”意即天气阴沉,有时会有短时降水出现.“降雨”指的是在夏季降水开始和终止都很突然,一阵大,一阵小,雨量较大.“雷阵雨”则是指下阵雨时伴着雷鸣电闪.“局部地区有雨”指小范围地区有降水发生,分布没有规律.

翻斗雨量计的误差分析

2010年2月 (总第110期) 大众商务 Popular Business No.2,2010 (Cumulatively,NO.1 10) 翻斗雨量计的误差分析 栾少波,于得水,殷切 (沈阳炮兵学院,辽宁沈阳110161) 【摘 要】大气降水测量是地球水循环监测的重要环节,是水资源利用的重要组成部分。随着水文信息化技术的快速发展,传统雨量观测手段已难 以满足雨量自动采集、固态存储和雨量遥测的要求,翻斗雨量计是~个可以将实时观测的雨量数据数字化的重要雨量观测仪器。然而,翻斗雨量计在水 文、气象站推广使用过程中,由于其自身结构、原理方面的局限性,表现出许多缺陷:如雨量测量精度差,测量误差的大小随雨强变化剧烈,受外界随机因 素影响大等。这些缺陷直接影响了降雨观测资料的质量,因此,在很多情况下,难以将雨量观测资料入库整编。本文主要以翻斗雨量计为研究对象,介绍 了翻斗雨量计的工作原理并分析容易造成误差的几个原因,提高雨量的测量精度,使其具有广阔的应用发展前景。 【关键词】翻斗;雨量计;误差 中图分类号:F59 文献标识码:A 文章编号:1009—8283(2010)02—0254—01 1引言 在一段时间内,从云中降落到水平地面上的液态或固态(经融化 后)降水,在无渗透、蒸发、流失情况下积聚的水层深度,称为该地该时 段内的降雨量。近年来随着科学技术的日新月异,社会对雨量信息的时 效性要求日益增高,尽管自计雨量计的形式繁多,但目前国内外用于远 传和实时雨情预报调度的雨量传感器,仍是翻斗式较为广泛。翻斗式雨 量计工作可靠,结构简单,易于把降雨量转换成电信号输出,便于远距离 传输,为有线远传和无线遥测提供了方便,目前广泛应用于水文自动测 报系统与雨量资料收集固态存储系统之中。 式机械双稳态称重机构。它采用中间隔板间开的两个完全对称的三角 形容器,中隔板可绕水平轴转动,类似于跷跷板的原理。工作时两侧容 器轮流接水,当一侧容器装满一定量雨水时(根据灵敏度不同而定), 由于重心外移而翻转,将水倒出,随着降雨持续,将使翻斗不断的左右翻 转。在翻斗的轴上固定有磁钢,在漏斗的偏下方有固定的干簧继电器或 霍尔元件,如图所示。在翻斗翻转过程中磁钢的位置在①②两个位置之 间往复运动,当磁钢接近干簧继电器或霍尔元件时开关闭合,离开一定 距离时,开关断开,于是就产生一个计数脉冲。固态存储器则负责将传 感器传来的脉冲计数,然后以各种方式记录下来。 千簧继电器 

SL3-1型翻斗式雨量传感器的常见故障分析及日常维护

SL3-1 型翻斗式雨量传感器的常见故障分析及日常维护

发布时间:2021-12-27T09:51:39.116Z 来源:《现代电信科技》2021年第12期 作者: 李惠[导读] 使用精度较高的翻斗式雨量计对降雨实行监测,已超过人工测量,成为降雨量测量的主要方法。

(国家海洋局汕尾海洋环境监测中心站 516600)

摘要:本文通过简单阐述 SL3-1 型翻斗雨量传感器的结构及工作原理、以及对雨量传感器的常见故障的分析,结合国家海洋局汕尾海洋环境监测中心站日常工作实际,给出了SL3-1 型翻斗式雨量传感器常见故障的处理方法和日常维护措施,供同行借鉴与参考。

关键词:SL3-1 型翻斗式雨量传感器;常见故障;日常维护

引言

雨量计是最基本的气象检测仪器,是一种气象学家和水文学家用来测量一段时间内某地区的降水量的最基本的气象检测仪器,降雨量是环境监测的重要气象因素之一,对降雨量实施监测能够为气象、水文、农业等部门进行预报、决策等提供重要的数据。随着传感器和物联网技术的发展,使用精度较高的翻斗式雨量计对降雨实行监测,已超过人工测量,成为降雨量测量的主要方法。

1SL3-1 型翻斗式雨量传感器的工作原理

1.1.SL3-1 型翻斗式雨量传感器的结构

SL3-1 型翻斗式雨量传感器由承水器、漏斗、上翻 斗、汇集漏斗、计量翻斗、计数翻斗和干簧管等器件组成。

1.2SL3-1 型翻斗式雨量感应器的工作原理

SL3-1 型翻斗式雨量传感器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时。由于重力作用自己翻倒、处于等待状态,由雨量数据采集终端机接收信号并显示。

1.3SL3-1 型翻斗式雨量传感器的工作过程

承水器收集的降水通过漏斗进入上翻斗,当将水达到一定量时上翻斗翻转,然后进入汇集漏斗;经汇集漏斗降水进入计量翻斗,当计量翻斗承受的降水量为 0.1mm 时,计量翻斗翻转把降水倒入计数翻斗,当计量翻斗每翻转一次,计数翻斗相应地翻转一次;在计数翻斗的中部装有一块小磁钢,磁钢的上面装有一对干簧管,当计数翻斗翻转一次就对干簧管扫描一次,送出一个闭合信号,就相当于 0.1mm 的降水量;输出的信号由红黑接线柱引出接入到采集器中,依据此原理来测量地面降水量。

降水量观测规范

中华人民共和国水利水电行业标准

SL21-90

降水量观测规范

1991-02-21发布1991-07-01实施

中华人民共和国水利部发布

主编单位:水利部水文司

批准部门:水利部

目次

第一章 总则

第二章 观测场地

第一节 场地查勘

第二节 场地设置

第三节 场地保护

第四节 雨量站考证簿的编制

第三章 仪器及安装

第一节 基本技术要求

第二节 仪器的主要组成和适用范围

第三节 仪器安装

第四节 检查和维护

第四章 雨量器观测降水量

第一节 观测时段

第二节 液态降水量观测

第三节 固态降水量观测

第四节 特殊观测

第五节 观测注意事项

第五章 日记型自记雨量计观测降水量

第一节 虹吸式自记雨量计观测降水量

第二节 翻斗式自记雨量计观测降水量

第六章 长期自记雨量计观测降水量 第一节 自记周期的选择

第二节 观测方法

第七章 降水量资料整理

第一节 一般规定

第二节 雨量器观测记载资料的整理

第三节 日记型自记雨量计记录资料的整理

第四节 长期自记雨量计记录资料的整理

附录一 雨量站考证簿编制说明

附录二 F-86型防风雨量器的安装

附录三 雨量站观测记载簿填制说明

附录四 降水量观测误差 第一章 总则

第1.0.1条 为统一基本雨量站的降水量观测技术,提高降水量观测资料质量,特制定本规范。

第1.0.2条 本规范适用于基本雨量站的降水量观测,包括单独设立的基本雨量站和水文站、水位站、水面蒸发站及地下水位站等兼作基本雨量站的降水量观测。

各类水文自动测报或遥测系统中作为基本雨量站的降水量观测,亦应执行本规范。

第1.0.3条 雨量站的任务是在选定的观测场使用雨量器或自记雨量计进行降水量观测。其观测项目、记录精度、观测段次、是否观测降水起止时间、资料整理等均应按照《测站任务书》执行,一般情况下,雨量站不得自行改变。

第1.0.4条 降水量观测项目,一般包括测记降雨、降雪、降雹的水量。单纯的雾、露、霜可不测记。必要时,部分站还应测记雪深、冰雹直径、降水强度、初霜和终霜日期等特殊观测项目。

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