一种融雪雨量计及控制方法技术

本发明专利技术提供一种融雪雨量计及控制方法。所述融雪雨量计包括桶体、支座、接水漏斗、液位计、入水管、雨量杯、盖板和用于控制所述入水管的入水量的入水阀，所述液位计包括本体、测杆和浮球，所述本体安装在所述支座内，所述测杆穿过支座的顶部竖向伸入桶体内，所述浮球浮动于所述测杆上，且所述浮球正对入水管设置；在所述测杆外套装所述雨量杯，所述盖板盖设于所述雨量杯的上端，所述入水管的一端与所述接水漏斗连通，另一端穿过所述盖板与雨量杯连通；所述液位计和入水阀外接控制器。本发明专利技术液位计中的浮球垂直正对入水管设置，雨水滴落时能够精准带动浮球轻微上下浮动，有效避免浮球与测杆的粘结。杆的粘结。杆的粘结。

【技术实现步骤摘要】
一种融雪雨量计及控制方法


[0001]本专利技术涉及降雨量观测
，尤其涉及一种融雪雨量计及控制方法。

技术介绍

[0002]融雪雨量计是指能够将雪或雨夹雪等固态降水融化为液态后，进行液态雨雪量测量的雨量计。在融雪方法的选择上，目前主要有电加热式、不冻液式、燃气加热式。从当前使用情况看，三种方法都存在明显缺点。
[0003]电加热式，通常功率较高，对电能需求较大，这类雨量计往往只能建设在附近有交流电源的地方，不适合野外偏远站点。
[0004]不冻液式，因其容易受温度、挥发等环境因素的影响，在长期使用的情况下，其测量精度较差。
[0005]燃气加热式，这类雨量计对安全性要求较高，如发生意外，不仅对雨量计本身，而且对雨量计周边设施都存在较大安全隐患。
[0006]此外，在雨量的计量上，目前主流的雨量计分为翻斗式雨量计和称重式雨量计：
[0007]翻斗式雨量计构造简单，制造成本低，但其准确度较差、雨强适用范围较小。此外，翻斗式雨量计易受环境影响而导致雨量测量异常，如大风引起雨量误记、风沙天气导致雨量计淤堵等。
[0008]称重式雨量计通过计量收集雨水的重量来换算降雨量，具有测量精度高的优点。但称重式雨量计有两大缺点，其一是价格昂贵，其二是这种间接换算测量法，线性关系待考量。
[0009]现有雨量计如专利公告号CN106019413A公示的一种温湿度控制的低温融雪型雨雪量计，其设置有融雪罐，融雪罐的外表面上设置有加热片，融雪罐内腔底部设置有隔热保温层，融雪罐的下方固定有翻斗支座，翻斗支座上端铰接安装有计量翻斗，通过计量翻斗左右翻转以分别压在继电器上，实现雨量计量。其虽然设有加热片和保温层能保证雪融化后顺利流向筒体内部的翻斗雨量计上，但在极低气温的环境中，必须开启高耗电的加热片，使得筒体内部达到热量平衡且温度高于0度。空气的导热系数大大低于水，若没有足够的加热功率，筒体内部空气温度低时则不能保证翻斗内剩余水量不结冰。若翻斗内结冰，翻斗式雨量计对雨雪量的计量势必会产生误差，影响测量的准确度。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于提供一种低能耗、低成本直流供电，且能实现“有雪就融、无雪不融”的高精度融雪雨量计及控制方法，以适应野外偏远、低温环境下的长时间雨雪量监测。
[0011]本专利技术的技术方案是：一种融雪雨量计包括桶体、设于所述桶体底部的支座、设于所述桶体上端的接水漏斗、设于所述桶体内的液位计、入水管、雨量杯、盖板和用于控制所述入水管的入水量的入水阀，所述液位计包括本体、测杆和浮球，所述本体安装在所述支座
内，所述测杆穿过支座的顶部竖向伸入桶体内，所述浮球浮动于所述测杆上，且所述浮球正对入水管设置；在所述测杆外套装所述雨量杯，所述盖板盖设于所述雨量杯的上端，所述入水管的一端与所述接水漏斗连通，另一端穿过所述盖板与雨量杯连通；所述液位计和入水阀外接控制器。
[0012]上述方案中，采用液位计代替计量翻斗，该液位计为具有浮球和测杆的磁致伸缩式液位计的改良版，目前市面上的磁致伸缩液位计使用时是直接将其置于液体环境中，其浮球随着液位变化而上下浮动。该方法存在的弊端是当液位长时间仅有较小变化时，浮球则难以克服与测杆的粘滞而将不产生移动，直到累计到足够的液位变化，浮球才能浮动。如将其直接应用于雨量计中，则当长时间小雨落下，在磁致伸缩液位计反映的则是长时间无雨，短时间的大雨。因此，为同时解决上述问题，上述方案将液位计中的浮球正对(垂直正对)入水管设置，雨水滴落时能够精准带动浮球轻微上下浮动，有效避免浮球与测杆的粘结，从而能够有效保证在温度过低时雨量计量精度。
[0013]优选的，所述入水阀为电动球阀。通过在入水管处设置为电动球阀的入水阀，电动球阀拥有足够大的直通管径，比现有的弯曲的入水管道具有不易堵塞的优势，避免因堵塞而影响测量的问题发生。
[0014]优选的，所述融雪雨量计还包括在所述雨量杯内设置的加热片、及在所述接水漏斗内设置的温度计，所述温度计与加热片电连接。
[0015]优选的，所述融雪雨量计还包括在所述接水漏斗内表面覆设的第一加热膜和第二加热膜，所述接水漏斗靠近入水管的部位设置所述第二加热膜，所述接水漏斗其他部位设置所述第一加热膜，所述第一加热膜和第二加热膜分别与所述温度计电连接。
[0016]优选的，所述第一加热膜的加热功率大于第二加热膜的加热功率。
[0017]优选的，所述雨量杯与桶体之间设有保温层。
[0018]优选的，所述融雪雨量计还包括用于将雨量杯内的水排出的排水阀，所述排水阀外接所述控制器。
[0019]优选的，所述支座内设有包覆于液位计外部的保温层。
[0020]优选的，所述融雪雨量计还包括设置在所述接水漏斗上端的防风圈，所述防风圈为筒体结构，内部与所述接水漏斗相通。
[0021]本专利技术还提供一种融雪雨量计的控制方法，包括：
[0022]1)设定温度阈值，并配置温度、液位、加热的映射关系；
[0023]2)当监测到环境温度低于设定的温度阈值时，以第一种加热功率的模式启动对雨量计内部加热；若监测到雨量计内的液位有上涨，则以第二种加热功率的模式启动对雨量计内部加热，第二种加热功率大于第一种加热功率；若监测到雨量计内的液位没有上涨，则继续以第一种加热功率的方式加热；
[0024]3)当监测到环境温度高于或等于设定的温度阈值时，则关闭对雨量计的内部加热。
[0025]上述方案中，液位监测可感知极小量的雨水，结合温度监测，配合优化的微加热(第一种小功率的加热模式)，无需配接雨雪感应器即可实现“有雪就融、无雪不融”，从而保证低耗能。
[0026]与相关技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0027]一、所述融雪雨量计通过在入水管处设置入水阀，使其具有足够大的直通管径，比现有的弯曲的入水管道具有不易堵塞的优势，避免因堵塞而影响测量的问题发生，能够有效防堵塞、防粘滞以及测量精度更高的优点；
[0028]二、所述液位计中的浮球正对(垂直正对)入水管设置，雨水滴落时能够精准带动浮球轻微上下浮动，有效避免浮球与测杆的粘结；
[0029]三、所述液位计能够直接测量出雨水的相应液位值，没有因温度、气压、水质的脏污程度而对测量结果产生影响；
[0030]四，所述融雪雨量计不仅在雨量计内设置加热片，同时还在接水漏斗上设置两个不同加热功率的加热膜，同时还设有低导热系数的保温层，能够在室外
‑
30℃的环境下，雨量杯也不会结冰，且保证低耗能。
附图说明
[0031]图1为本专利技术提供的融雪雨量计的内部结构示意图；
[0032]图2为本专利技术提供的融雪雨量计的控制原理框示意图。
[0033]附图中：1、接水漏斗；2、入水管；3、入水阀；4、浮球；5、测杆；6、雨量杯；7、桶体；8、支座；81、安装腔体；9、液位计；10、排水阀；11、盖板；12、防风圈；13、第一加热膜；14、第二加热膜；15、温度计；1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种融雪雨量计，包括桶体(7)、设于所述桶体(7)底部的支座(8)、设于所述桶体(7)上端的接水漏斗(1)和设于所述桶体(7)内的液位计(9)，其特征在于，还包括入水管(2)、雨量杯(6)、盖板(11)和用于控制所述入水管(2)的入水量的入水阀(3)，所述液位计(9)包括本体、测杆(5)和浮球(4)，所述本体安装在所述支座(8)内，所述测杆(5)穿过支座(8)的顶部竖向伸入桶体(7)内，所述浮球(4)浮动于所述测杆(5)上，且所述浮球(4)正对入水管(2)设置；在所述测杆(5)外套装所述雨量杯(6)，所述盖板(11)盖设于所述雨量杯(6)的上端，所述入水管(2)的一端与所述接水漏斗(1)连通，另一端穿过所述盖板(11)与雨量杯(6)连通；所述液位计(9)和入水阀(3)外接控制器。2.根据权利要求1所述的融雪雨量计，其特征在于，所述入水阀(3)为电动球阀。3.根据权利要求1所述的融雪雨量计，其特征在于，还包括在所述雨量杯(6)内设置的加热片(17)、及在所述接水漏斗(1)内设置的温度计(15)，所述温度计(15)与加热片(17)电连接。4.根据权利要求3所述的融雪雨量计，其特征在于，还包括在所述接水漏斗(1)内表面覆设的第一加热膜(13)和第二加热膜(14)，所述接水漏斗(1)靠近入水管(2)的部位设置所述第二加热膜(14)，所述接水漏斗(1)其他...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷梦佳，易刚，孔维正，彭英杰，祝倩，
申请(专利权)人：中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：