一种液位计式雨量计制造技术

本发明专利技术公开了一种液位计式雨量计，包括底座、外壳、排水装置、补水装置、水位监测传感装置等组件，其中，水位监测传感装置监测雨量测量筒内的水位并与中央处理单元进行数据通讯。本发明专利技术创造性地将磁致伸缩液位测量技术应用于雨量测量，结合排水、补水系统组成全自动雨量计，解决了在各种雨强条件下精确测量雨量的难题，提高了测量精度，满足了实际工作的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及降水量计量仪器设备领域，尤其是一种液位计式雨量计。
技术介绍
雨量计是气象、水文、海洋及农业等行业观测降水量的基本设备，具有多种种类，包括容栅式、浮子式、虹吸式、翻斗式等。容栅式雨量计测量精度高，但因其滑动摩擦阻力大，以致灵敏度降低，且其温度应用范围小，稳定性比较差，防潮性能不好。浮子机械编码式雨量计要求浮子比较大，反应不灵敏，且存在传动阻力大的问题。虹吸式雨量计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。虹吸式雨量计由承水器、浮子室、自记钟和外壳所组成，可持续记录降雨过程。但虹吸管内壁容易脏污，影响正常虹吸甚至导致虹吸的失灵或中断。目前雨量计的主要形式以翻斗式为主，其工作原理如下：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，当积水量达到一定容量时，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，记录器将雨量记录下来，如此往复测量降雨量。翻斗式雨量计的优点是结构简单，执行计量机构不用电、可靠性高、功耗低。但存在如下缺点：(1)小雨量时不灵敏，存在一个翻斗雨量的计量误差。因为当翻斗中的雨量没有达到翻转时，由于没有后续降雨，因此翻斗中的雨量就会被蒸发而不计入降雨量统计之中；(2)大雨量时记录出错，主要原因是水流太大，翻斗翻转不及，造成不计或少计数。在实践中，水面蒸发测验规范要求配套精确可靠的雨量计，要求雨量计在小雨至特大暴雨范围均能精确连续测量降雨量，测量精度要求达0.1mm，因此，设计一种可满足实际测量需求的雨量计成为本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种测量雨强范围宽、测量精度高的可为蒸发系统配套的观测用雨量计。为达到前述专利技术目的，本专利技术所运用的技术方案包括：一种液位计式雨量计，包括底座和置于底座上的外壳，外壳内设置有承雨器、电动球阀、内漏斗、雨量测量筒、排水装置、补水装置、水位监测传感装置；其中，承雨器设置在外壳的上部，承雨器的下端出水口连接电动球阀；内漏斗的漏斗口设置于电动球阀的出水口下方，内漏斗的出水口置入雨量测量筒内，排水装置用于将雨量测量筒中的水排出；补水装置给雨量测量筒补水，水位监测传感装置监测雨量测量筒内水位并与中央处理单元进行数据通讯，并由中央处理单元发出控制信号。优选地，水位监测传感装置为磁致伸缩液位传感器，该磁致伸缩液位传感器具有电子部分和浮子部分，浮子部分设置于雨量测量筒中，通过浮子部分的上下运动监测雨量测量筒内的水位值。优选地，置于底座上的雨量测量筒内设置的排水装置包括潜水泵、与潜水泵相连通的排水管。优选地，补水装置包括补水管，补水管的进水口与外接水源连接，补水管的出水口位于内漏斗的漏斗口上方。优选地，补水装置包括补水管，补水管的进水口与外接水源连接，补水管的出水口直接与雨量测量筒相连。优选地，外接水源包括贮水桶、水阀、输水管和补水潜水泵，其中，水阀为浮子式水阀或电磁水阀。优选地，水位监测传感装置可以是浮球式液位传感器、浮筒式液位传感器、静压式液位传感器、投入式液位传感器、单法兰静压/双法兰差压液位变送器、磁性液位变送器、电容式液位变送器、磁致伸缩液位变送器、侍服液位变送器、超声波液位变送器或雷达液位变送器，用于监测雨量测量筒内的水位值。优选地，雨量测量筒的内径面积为承雨器端口面积的一半或四分之一或其它比例尺寸。优选地，中央处理单元可以设置在雨量计中，也可以设置在与液位计式雨量计配套使用的系统中。优选地，配套使用的系统为水面蒸发系统，水位监测传感装置监测雨量测量筒内水位并与水面蒸发系统中设置的中央处理单元进行数据通讯。与现有技术相比，本专利技术的优点是：(1)本专利技术创造性地将磁致伸缩液位测量技术应用于雨量测量，结合排水、补水系统组成全自动雨量计，满足实际工作的需求。(2)创造性地将电动球阀安装在承水器下方，可按指令阻断承雨器中下流的雨水，解决了在各种雨强条件下精确测量雨量的难题。(3)采用潜水泵排水方案，在降雨量达到上限时将水抽出测量容器，解决了传统技术中使用电磁阀进行排水可能发生的浸漏问题。(4)在结构上将雨量测量筒的内径面积设计为承雨器端口面积的一半，提高了测量精度。附图说明图1为本专利技术所述雨量计的一种优选实施例的结构示意图。图2为本专利技术优选实施例的补水原理图。具体实施方式为让本专利技术的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文以本专利技术的较佳实施例为例，并参照附图，做详细说明如下。本专利技术是利用先进的磁致伸缩液位传感器作为核心部件，结合排水、补水伺服系统组成全自动雨量计，并重点根据水面蒸发系统的需要配套伺服装置(注：水面蒸发系统是用于观测水气蒸发量的设备)。如图1所示，本专利技术所述液位计式雨量计99由多部件组成：包括底座6和置于底座上的外壳10，外壳内设置有承雨器1、电动球阀2、内漏斗4、雨量测量筒7、补水装置、排水装置、水位监测传感装置。其中，承雨器设置在外壳的上部，承雨器的下端出水口连接电动球阀；内漏斗的漏斗口设置于电动球阀及补水装置的出水口下方，内漏斗的出水口置入雨量测量筒内，排水装置用于将雨量测量筒中的水排出。其中，排水装置置于底座上的雨量测量筒内，排水装置包括潜水泵11、与潜水泵相连通的排水管5。如图1、2所示，补水装置包括补水管3，补水管的进水口与外接水源连接，补水管3的出水口位于内漏斗4的漏斗口上方。外接水源包括贮水桶17、浮子式水阀15、输水管14和补水潜水泵16。该雨量计还包括中央处理单元，水位监测传感装置监测雨量测量筒内水位并与中央处理单元进行数据通讯。在本实施例中，水位监测传感装置为磁致伸缩液位传感器，该磁致伸缩液位传感器具有电子部分9和浮子部分8，浮子部分设置于雨量测量筒中，通过浮子部分的上下运动监测雨量测量筒内的水位值。雨量测量筒的内径面积为承雨器端口面积的一半。作为另外的实施例，补水装置包括补水管，补水管的进水口与外接水源连接，补水管的出水口直接与雨量测量筒相连。补水装置的具体结构可以有各种变化，只要其可以起到补水的作用即可。外接水源包括贮水桶、水阀、输水管和补水潜水泵，其中，水阀为电磁水阀。外接水源的结构也可以进行各种变化，只要其可以实现为补水装置供水即可。作为另外的实施例，水位监测传感装置还可以是浮球式液位传感器、浮筒式液位传感器、静压式液位传感器、投入式液位传感器、单法兰静压/双法兰差压液位变送器、磁性液位变送器、电容式液位变送器、磁致伸缩液位变送器、侍服液位变送器、超声波液位变送器或雷达液位变送器等各种类型，用于监测雨量测量筒内的水位值。本专利技术的工作原理如下：1、降水的测量状态。降水时，直径200mm的承雨器负责将降水汇聚锥形出口，承雨器下方的电动球阀处于常开状态，降水可以直接通过球阀注入内漏斗，再入雨量测量筒。降水进入雨量测量筒后，造成水位升高，磁致伸缩液位传感器的浮子部分也上升，产生位移信号传输给监测和控制设备。雨量计通过中央控制单元设置雨量筒内的上水位值和下水位值。当水位上升，浮子部分上浮至雨量筒上水位值时，水位监测设备启动并关闭承雨器下方的电动球阀，防止雨水继续注入，随后启动潜水泵抽水，通过排水管排水，抽水会造成雨量测量筒的水位下降，浮子部分也同时下降，当水位降至雨量筒下水位值时，控制设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液位计式雨量计，包括底座和置于底座上的外壳，其特征在于：外壳内设置有承雨器、电动球阀、内漏斗、雨量测量筒、排水装置、补水装置、水位监测传感装置；其中，承雨器设置在外壳的上部，承雨器的下端出水口连接电动球阀；内漏斗的漏斗口设置于电动球阀的出水口下方，内漏斗的出水口置入雨量测量筒内，排水装置用于将雨量测量筒中的水排出；补水装置给雨量测量筒补水，水位监测传感装置监测雨量测量筒内的水位并与中央处理单元进行数据通讯，并由中央处理单元发出控制信号。

【技术特征摘要】
1.一种液位计式雨量计，包括底座和置于底座上的外壳，其特征在于：外壳内设置有承雨器、电动球阀、内漏斗、雨量测量筒、排水装置、补水装置、水位监测传感装置；其中，承雨器设置在外壳的上部，承雨器的下端出水口连接电动球阀；内漏斗的漏斗口设置于电动球阀的出水口下方，内漏斗的出水口置入雨量测量筒内，排水装置用于将雨量测量筒中的水排出；补水装置给雨量测量筒补水，水位监测传感装置监测雨量测量筒内的水位并与中央处理单元进行数据通讯，并由中央处理单元发出控制信号。2.如权利要求1所述的一种液位计式雨量计，其特征在于：水位监测传感装置为磁致伸缩液位传感器，该磁致伸缩液位传感器具有电子部分和浮子部分，浮子部分设置于雨量测量筒中，通过浮子部分的上下运动监测雨量测量筒内的水位值。3.如权利要求1所述的一种液位计式雨量计，其特征在于：置于底座上的雨量测量筒内设置的排水装置包括潜水泵、与潜水泵相连通的排水管。4.如权利要求1所述的一种液位计式雨量计，其特征在于：补水装置包括补水管，补水管的进水口与外接水源连接，补水管的出水口位于内漏斗的漏斗口上方。5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊欹，林小星，
申请(专利权)人：北京美科华仪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11