电控量筒式数字智能雨量器制造技术

电控量筒式数字智能雨量器属于雨量检测装置技术领域，尤其涉及一种电控量筒式数字智能雨量器。本发明专利技术提供一种可承受雨强范围大、故障可自动报警的电子雨量器：电控量筒式数字智能雨量器。本发明专利技术包括盛雨漏斗，其结构要点盛雨漏斗下端设置有缓冲盛水箱，缓冲盛水箱下端通过量筒上电磁阀与主测量管管体上端进口相连，主测量管管体下端出口设置有量筒下电磁阀；主测量管管体上的雨量测量电极、辅助电极、主测量管故障检测电极与电控量筒驱动板相连，电控量筒驱动板的控制信号输出端口分别与量筒上电磁阀的控制信号输入端口、量筒下电磁阀的控制信号输入端口相连，电控量筒驱动板与单片机单元相连。

Electrically controlled graduated cylinder type digital intelligent rain gauge

The electronic control barrel type digital intelligent raingauge belongs to the technical field of the raingauge detection device, in particular to an electronic control barrel type digital intelligent raingauge. The invention provides an electronic raingauge which can withstand a wide range of rainfall intensity and automatically alarm failure: an electronic control barrel type digital intelligent raingauge. The invention comprises a raining funnel, whose structural key points are that a buffer water tank is arranged at the lower end of the raining funnel, and the lower end of the buffer water tank is connected with the upper end of the main measuring pipe body through the solenoid valve on the measuring cylinder, and the lower end outlet of the main measuring pipe body is provided with the solenoid valve under the measuring cylinder; the raingauge electrode, auxiliary electrode and the auxiliary electrode on the main measuring pipe body are arranged. The fault detection electrode of the main measuring tube is connected with the driving board of the electronic control barrel. The control signal output port of the driving board of the electronic control barrel is connected with the control signal input port of the solenoid valve on the measuring barrel and the control signal input port of the solenoid valve under the measuring barrel respectively. The driving board of the electronic control barrel is connected with the single chip computer unit.

【技术实现步骤摘要】
电控量筒式数字智能雨量器
本专利技术属于雨量检测装置
，尤其涉及一种电控量筒式数字智能雨量器。
技术介绍
我国现在小型自动气象站大多使用的是翻斗式雨量器，而翻斗式雨量器因其测量结构设计上固有的缺陷，测量准确性受雨强影响较大。这不仅会使气象局的测量数据产生误差，而且在一些山洪预警系统所使用的就是翻斗式雨量器。根据研究得知，翻斗式雨量器在以1mm/min雨强为调试点调试准确，再在2.5mm/min和4mm/min的雨强情况下得到的测量结果误差很大，而以4mm/min雨强为调试点调试准确的仪器，再在另外两个雨强情况下得到的测量结果虽然也有一定误差，但差距不是很大，符合国标：“当降雨强度在0.01mm/min～4.00mm/min范围内变化时，最大计量误差应≤±4%”的要求。但是当下大雨的时候它的误差就增大了，而且雨越大误差也越大，遇到暴雨，它的误差不再是技术要求的指标：≤±4%，而是有可能高达20%、50%。因此，工作人员为了弥补翻斗式雨量器的缺陷，常常要进行人工测量加以对比。因为降雨量作为重要的水文观测项目，有效的雨量观测可带给人们诸多方便。但传统的人工雨量观测受到距离限制，测量不够及时，操作麻烦，耗费人力，为了测量夜间降雨甚至不能休息，频繁出入室内外，无法实现自动化。而且随着科技的进步，互联网的连接，已经使降雨量的测量和气象数据的采集进入了自动化阶段，人工测量虽准确，但在2000年前后,中国气象局开始在台站逐步布设地面自动气象观测系统。至今,我国气象部门约有600多个基准、基本站,1200个一般站已使用自动气象站进行地面气象观测。这些联网气象站都需要使用自动雨量器。但一些乡级站，甚至一些市级站由于条件限制没有安装准确度很高的自动雨量器，仍然安装的是翻斗式雨量器，甚至在一些乡镇，由于资金、技术限制，安装的山洪预警系统中配备的仍然是翻斗式雨量器，万一遇上大暴雨，就会漏测降雨数据。到了真正需要人员、物质撤离的时候，人们还被蒙在鼓里，就有可能造成生命财产损失的严重后果。
技术实现思路
本专利技术就是针对上述问题，提供一种可承受雨强范围大、故障可自动报警的电子雨量器：电控量筒式数字智能雨量器。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案，本专利技术包括盛雨漏斗，其结构要点盛雨漏斗下端设置有缓冲盛水箱，缓冲盛水箱下端通过量筒上电磁阀与主测量管管体上端进口相连，主测量管管体下端出口设置有量筒下电磁阀；主测量管管体上的雨量测量电极、辅助电极、主测量管故障检测电极与电控量筒驱动板相连，电控量筒驱动板的控制信号输出端口分别与量筒上电磁阀的控制信号输入端口、量筒下电磁阀的控制信号输入端口相连，电控量筒驱动板与单片机单元相连。作为一种优选方案，本专利技术所述电控量筒驱动板的控制信号输出端口与加速泵控制信号输入端口相连，加速泵与量筒下电磁阀相连。作为另一种优选方案，本专利技术所述单片机单元的检测信号输入端口与缓冲盛水箱上的测量结构故障检测电极相连。作为另一种优选方案，本专利技术所述单片机单元的检测信号输入端口与盛雨漏斗上的漏斗阻塞检测电极相连。作为另一种优选方案，本专利技术所述缓冲盛水箱下端通过连接软管与量筒上电磁阀相连。作为另一种优选方案，本专利技术所述盛雨漏斗上端直径为200mm。作为另一种优选方案，本专利技术所述雨量测量电极和辅助电极为多个横向电极，沿主测量管管体竖向均布。作为另一种优选方案，本专利技术相邻所述雨量测量电极的间距为10mm；一个辅助电极对应按顺序排布的五个雨量测量电极组成一个测量组，每个测量组的辅助电极位于该组最下端雨量测量电极下方；辅助电极与雨量测量电极呈90°角。作为另一种优选方案，本专利技术所述单片机单元采用STC90C516RD+芯片U1，U1的1～8脚分别与NPN三极管Q1、Q9、Q17、Q25、Q2、Q10、Q18、Q3的集电极对应相连，U1的28、27脚分别与NPN三极管Q11、Q19的集电极对应相连，U1的10～16脚分别与NPN三极管Q4、Q12、Q20、Q5、Q13、Q21、Q6的集电极对应相连，U1的26、25、24脚分别与NPN三极管Q14、Q22、Q7的集电极对应相连，U1的21脚与NPN三极管Q15的集电极对应相连，U1的35、34、33、32脚分别与NPN三极管Q23、Q8、Q16、Q24的集电极对应相连；NPN三极管Q1～Q25的基极分别与25个雨量测量电极对应相连，NPN三极管Q1～Q25的发射极接地；U1的39、38脚分别与PNP三极管Q27、Q28的基极相连，PNP三极管Q27、Q28的发射极接+5V电源，PNP三极管Q27、Q28的集电极分别通过继电器与量筒上电磁阀、量筒下电磁阀的控制信号输入端口相连；U1的36、23、22脚分别与NPN三极管Q29、Q30、Q31的集电极相连，NPN三极管Q29、Q30、Q31的发射极接地，NPN三极管Q29、Q30、Q31的基极分别与主测量管故障检测电极、测量结构故障检测电极、漏斗阻塞检测电极相连；U1的17脚与PNP三极管Q26的基极相连，PNP三极管Q26的发射极与+5V电源相连，PNP三极管Q26的集电极蜂鸣器的正极相连，蜂鸣器的负极接地；辅助电极与+5V电源相连。作为另一种优选方案，本专利技术所述缓冲盛水箱、主测量管管体、电控量筒驱动板和单片机单元设置在雨量器外壳内，盛雨漏斗设置在雨量器外壳上端，盛雨漏斗下端和雨量器外壳内壁设置有加热片和温度传感器，加热板的加热控制器的控制信号输入端口与单片机单元的控制信号输出端口相连，温度传感器的检测信号输出端口与单片机单元的检测信号输入端口相连。其次，本专利技术所述盛雨漏斗的出口处设置有筛网。另外，本专利技术所述主测量管故障检测电极设置在最上端雨量测量电极上方5mm处，测量结构故障检测电极设置在缓冲盛水箱上端，漏斗阻塞检测电极设置在漏斗高度的三分之一处。本专利技术有益效果。本专利技术没有浮子，减小了出现故障的概率。雨强对设备影响极小，通过电磁阀实现自动加水测量，自动停止加水，自动放水；整个过程由单片机单元控制，循环测量，并且可以自动检测故障。本专利技术成本低、信息可自动采集、可承受雨强范围大、故障可自动报警。本专利技术设置缓冲盛水箱，可避免在主测量管放水过程中，雨水依然会流入主测量管中，此时主测量管正在放水，不能继续测量降雨数据，导致漏测现象，造成结果偏小的情况。安装了缓冲盛水箱以后，在主测量管准备放水时，缓冲盛水箱下方电磁阀关闭，之后主测量管开始放水，此时降水暂时储存在缓冲盛水箱中，待主测量管放空里面水的时候，准备下一次开始测量，缓冲盛水箱下方电磁阀就会打开，把刚才主测量管放水过程中的降水导入到主测量管中，同时外界降水也会实时流入到主测量管中，这就保证了不会漏测降雨数据。缓冲盛水箱的安装还有助于测量短时间高强度降水的测量。当遇到短时间高强度降水时，雨强非常大，可能超出主测量管能承受的最大雨强，这可能导致漏测数据甚至损毁量筒。通过安装缓冲盛水箱，就可以把高强度的降水储存在缓冲盛水箱中，通过限流软管，转换为主测量管能承受的雨强，这就起到了缓冲作用，并且不会漏测数据。本专利技术设置盛雨漏斗，可减小降雨量测量误差，并能更好的防止树叶等杂物影响降雨的测量。本专利技术采用单片机单元，能更好的应对复杂的故障，并及时报警，且单片机单元的故障率极低，整个雨量器设备生命周本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电控量筒式数字智能雨量器，包括盛雨漏斗，其特征在于盛雨漏斗下端设置有缓冲盛水箱，缓冲盛水箱下端通过量筒上电磁阀与主测量管管体上端进口相连，主测量管管体下端出口设置有量筒下电磁阀；主测量管管体上的雨量测量电极、辅助电极、主测量管故障检测电极与电控量筒驱动板相连，电控量筒驱动板的控制信号输出端口分别与量筒上电磁阀的控制信号输入端口、量筒下电磁阀的控制信号输入端口相连，电控量筒驱动板与单片机单元相连。

【技术特征摘要】
1.电控量筒式数字智能雨量器，包括盛雨漏斗，其特征在于盛雨漏斗下端设置有缓冲盛水箱，缓冲盛水箱下端通过量筒上电磁阀与主测量管管体上端进口相连，主测量管管体下端出口设置有量筒下电磁阀；主测量管管体上的雨量测量电极、辅助电极、主测量管故障检测电极与电控量筒驱动板相连，电控量筒驱动板的控制信号输出端口分别与量筒上电磁阀的控制信号输入端口、量筒下电磁阀的控制信号输入端口相连，电控量筒驱动板与单片机单元相连。2.根据权利要求1所述电控量筒式数字智能雨量器，其特征在于所述电控量筒驱动板的控制信号输出端口与加速泵控制信号输入端口相连，加速泵与量筒下电磁阀相连。3.根据权利要求1所述电控量筒式数字智能雨量器，其特征在于所述单片机单元的检测信号输入端口与缓冲盛水箱上的测量结构故障检测电极相连。4.根据权利要求3所述电控量筒式数字智能雨量器，其特征在于所述单片机单元的检测信号输入端口与盛雨漏斗上的漏斗阻塞检测电极相连。5.根据权利要求1所述电控量筒式数字智能雨量器，其特征在于所述雨量测量电极和辅助电极为多个横向电极，沿主测量管管体竖向均布。6.根据权利要求5所述电控量筒式数字智能雨量器，其特征在于一个辅助电极对应按顺序排布的五个雨量测量电极组成一个测量组，每个测量组的辅助电极位于该组最下端雨量测量电极下方。7.根据权利要求4所述电控量筒式数字智能雨量器，其特征在于所述单片机单元采用STC90C516RD+芯片U1，U1的1～8脚分别与NPN三极管Q1、Q9、Q17、Q25、Q2、Q10、Q18、Q3的集电极对应相连，U1的28、27脚分别与NPN三极管Q11、Q19的集电极对应相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘航邑，
申请(专利权)人：刘航邑，
类型：发明
国别省市：辽宁,21