一种雨量测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种雨量测量装置及方法，属于测量领域。该装置包括用于测量空气温度的第一测温模块、用于测量感知雨量的导热体的温度的第二测温模块、以及根据所述导热体的温度与所述空气温度之间的温度差获得雨量信号的处理模块；所述第一测温模块和所述第二测温模块分别与所述处理模块相连。该方法包括：测量空气温度；使导热体感知雨量，并测量所述导热体的温度；根据所述导热体的温度与所述空气温度之间的温度差，获得雨量信号。通过本发明专利技术的技术方案，能够实时反应雨量大小且提高测量结果的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测量领域，特别涉及ー种雨量測量装置及方法。
技术介绍
天气，尤其是恶劣的雨雪天气，对农业、水利和地质灾害防治等领域产生的影响非常大。因此，很有必要通过相关測量工具及时对天气情况进行测量和评估。雨量測量装置是上述相关测量工具中ー种，用于测量雨量的大小。目前，市场上有很多雨量測量装置。总的来说，这些雨量測量装置大致分为两类，第一类测量出的雨量值较为准确，以虹吸式雨量计为代表；第二类测量出的雨量值的准确度比第一类低，以红外雨量传感器为代表。具体地，虹吸式雨量计包括浮子室和虹吸管；测量时雨水流入浮子室；当浮子室内的水位达到虹吸管的顶部吋，虹吸管便将浮子室内的雨水在短时间内迅速排出而完成一次虹吸；虹吸一次，雨量为10毫米。红外雨量传感器包括红外线发生和接收装置；测量时，雨水落在玻璃上；红外线发生装置发出红外线至玻璃，红外线经玻璃反射后被接收装置获取；分析玻璃表面雨点对红外线的反射程度确定雨量大小。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题虹吸式雨量计在测量时需先收集和!)&存雨水，不能实时反应雨量大小，动态特性较差；红外雨量传感器在測量时受雨滴大小、雨滴不均匀程度、外界光线、灰尘等因素影响，可靠性较差。
技术实现思路
为了实时反应雨量大小且提高测量结果的稳定性，本专利技术实施例提供了ー种雨量測量装置及方法。所述技术方案如下—种雨量測量装置，所述装置包括用于测量空气温度的第一测温模块、用于测量感知雨量的导热体的温度的第二测温模块、以及根据所述导热体的温度与所述空气温度之间的温度差获得雨量信号的处理模块；所述第一测温模块和所述第二测温模块分别与所述处理模块相连。具体地，所述第一测温模块为表面涂有憎水材料的温度传感器。其中，所述第二测温模块包括用于感知雨量的导热体、用于为所述导热体加热的加热器、以及测量所述导热体温度的测温单元；所述加热器和所述测温単元分别与所述导热体相连。具体地，所述导热体为表面涂有憎水材料的金属块；所述加热器为设在所述导热体内的电加热器；所述测温単元为设在所述导热体内的温度传感器。其中，所述处理模块包括用于获取所述导热体的温度与所述空气温度之间的温度差的差动单元和用于根据所述温度差获得雨量信号的处理单元；所述差动単元包括第一可变电阻、第一电阻、第二电阻和差分放大器；其中，所述第一可变电阻的两固定端分别与所述第一电阻和所述第二电阻连接，所述第一可变电阻的调节端与所述第一电阻和所述第二电阻的连接点连接；所述第一电阻与所述第一测温模块连接；所述第二电阻与所述测温单元连接；所述第一电阻与所述第二电阻串联；所述差分放大器的第一输入端与所述第一电阻和所述第二电阻的连接点连接，所述差分放大器的第ニ输入端与所述第一测温模块和所述测温単元的连接点连接。其中，所述处理単元包括模数转换芯片、第二可变电阻和第三可变电阻；其中，所述模数转换芯片分别与所述差动単元、所述第二可变电阻和所述第三可变电阻连接；所述第二可变电阻与所述第三可变电阻连接。其中，所述处理単元包括第四可变电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第五可变电阻和电压比较器；其中，所述第四可变电阻的调节端与所述第三电阻连接；所述第三电阻与所述第四电阻连接；所述第四电阻与所述第五电阻连接；所述第五电阻与所述第六电阻连接；所述第六电阻与所述第五可变电阻的调节端连接；所述电压比较器分别与所述差动単元、所 述第三电阻与所述第四电阻的连接点、所述第四电阻与所述第五电阻的连接点、所述第五电阻与所述第六电阻的连接点、以及所述第六电阻与所述第五可变电阻的连接点连接。具体地，所述处理模块为微控制器。一种测量雨量方法，所述方法包括测量空气温度；利用导热体感知雨量，并测量所述导热体的温度；根据所述导热体的温度与所述空气温度之间的温度差，获得雨量信号。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是通过由第二测温模块测量感知雨量的导热体的温度，第一测温模块测量空气温度，处理模块根据所述导热体温度与所述空气温度之间的温度差获得雨量信号；由于导热体表面不存贮雨水，因而能迅速反应雨量变化，动态特性好；且导热体接收ー个区域的雨滴，不受雨滴大小和不均匀程度影响，測量结果稳定。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本专利技术实施例I中提供的ー种雨量測量装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例2中提供的ー种雨量測量装置的结构示意图；图3是本专利技术实施例2中提供的ー种雨量測量装置的电路结构示意图；图4是本专利技术实施例3中提供的ー种雨量測量装置的电路结构示意图；图5是本专利技术实施例4中提供的ー种雨量測量装置的电路结构示意图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进ー步地详细描述。实施例I參见图1，本专利技术实施例I提供了ー种雨量測量装置，该装置包括用于测量空气温度的第一测温模块101、用于测量感知雨量的导热体的温度的第ニ测温模块102、用于根据导热体的温度与空气温度之间的温度差获得雨量信号的处理模块103。其中，第一测温模块101和第二测温模块102分别与处理模块103相连。进ー步地，第二测温模块102包括用于感知雨量的导热体、用于为导热体加热的加热器、以及测量导热体温度的测温单元；加热器和测温单元分别与导热体相连。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是通过由第二测温模块测量感知雨量的导热体的温度，第一测温模块测量空气温度，处理模块根据所述导热体温度与所述空气温度之间的温度差获得雨量信号；由于导热体表面不存贮雨水，因而能迅速反应雨量变化，动态特性好；且导热体接收ー个区域的雨滴，不受雨滴大小和不均匀程度影响，測量结果稳定。 实施例2參见图2 图3，本专利技术实施例2提供了ー种雨量測量装置，该装置包括用于测量空气温度的第一测温模块201、用于测量感知雨量的导热体2021的温度的第二测温模块202、用于根据空气温度与导热体2021的温度之间的温度差获得雨量信号的处理模块203。其中，第一测温模块201和第二测温模块202分别与处理模块203相连。其中，第一测温模块201在下雨天时测量空气温度且将测出的空气温度转换为电信号，其表面涂有憎水材料。具体地，第一测温模块201为表面涂有憎水材料的温度传感器。该温度传感器可以是半导体温度传感器，例如热敏电阻；也可以是热电阻温度传感器，例如钼热电阻、铜热电阻；也可以是数字温度传感器，例如DS18B20、DHTll ;还可以是电压类温度传感器，例如热电偶；以及其他温度传感器。进ー步地，第二测温模块202包括用于感知雨量的导热体2021、用于为导热体2021加热的加热器2022、以及测量导热体2021温度的测温单元2023 ;加热器2022和测温单元2023分别与导热体2021相连。其中，导热体2021由热的良导体材料制作而成，且表面涂有憎水材料。导热体2021在下雨天受到雨水冲刷，用于感知雨量大小。具体地，导热体2021为表面涂有憎水材料的金属块，例如铝锭。优选地，该金属块的长宽高为20mm*2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雨量测量装置，其特征在于，所述装置包括用于测量空气温度的第一测温模块、用于测量感知雨量的导热体的温度的第二测温模块、以及根据所述导热体的温度与所述空气温度之间的温度差获得雨量信号的处理模块；所述第一测温模块和所述第二测温模块分别与所述处理模块相连。

【技术特征摘要】
1.一种雨量测量装置，其特征在于，所述装置包括用于测量空气温度的第一测温模块、用于测量感知雨量的导热体的温度的第二测温模块、以及根据所述导热体的温度与所述空气温度之间的温度差获得雨量信号的处理模块；所述第一测温模块和所述第二测温模块分别与所述处理模块相连。2.如权利要求I所述的装置，其特征在于，所述第一测温模块为表面涂有憎水材料的温度传感器。3.如权利要求I所述的装置，其特征在于，所述第二测温模块包括用于感知雨量的导热体、用于为所述导热体加热的加热器、以及测量所述导热体温度的 测温单元；所述加热器和所述测温单元分别与所述导热体相连。4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述导热体为表面涂有憎水材料的金属块；所述加热器为设在所述导热体内的电加热器；所述测温单元为设在所述导热体内的温度传感器。5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述处理模块包括用于获取所述导热体的温度与所述空气温度之间的温度差的差动单元和用于根据所述温度差获得雨量信号的处理单元； 所述差动单元包括第一可变电阻、第一电阻、第二电阻和差分放大器；其中，所述第一可变电阻的两固定端分别与所述第一电阻和所述第二电阻连接，所述第一可变电阻的调节端与所述第一电阻和所述第二电阻的连接点连接；所述第一电阻与所述第一测温模块连接；所述第二电阻与所述测温单元连接；所述第一电阻与...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢俊辉，周荣政，丁建军，钱同惠，
申请(专利权)人：江汉大学，
类型：发明
国别省市：