一種基于水膜厚度傳感器的雨量計的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明設計雨量測量裝置，尤其設計一種利用現(xiàn)有的微波反射式原理設計的水膜厚度傳感器進行雨量測量的雨量計。
【背景技術】
[0002]目前，氣象、水文部門使用的雨量計一般多為虹吸式雨量計或者是翻斗式雨量計。虹吸式雨量計由于虹吸過程中的降雨一并流失，所以產(chǎn)生流失誤差，并且降雨強度越大，誤差越大，由于測量裝置沒有電信號接口，所以無法進行自動測量和數(shù)據(jù)實時處理。翻斗式雨量計通過來回翻動兩個平衡的翻斗來記錄降水量，這種測雨方法操作簡單，但存在小雨無反應，大雨、暴雨時誤差大的問題。因為強降水時，翻斗來回翻動的頻率太大，而每次翻動翻斗內(nèi)都殘存一點水，翻動次數(shù)越多，誤差越大，且使用維護麻煩。
[0003]國外雨量計的研制由于各國的國情以及應用的場合及目的不同，產(chǎn)品繁多、原理各異。如日本等國研制的電極式雨量計、量子式雨量計、船舶雨量計，美國研制的光學雨雪量計、稱重法雨量計、激光雨量計以及為改進天氣預測和預報系統(tǒng)所進行的天氣交互處理系統(tǒng)(AWIPS)和地面自動觀測系統(tǒng)(ASOS)等。這些雨量計的特點就是價格昂貴，一般應用于特殊場合。常用的測量用雨量計主要有采用量斗計量的翻斗式雨量，采用液位計量方式的虹吸式、編碼式及超聲式雨量計以及光電式雨量計等。
[0004]近年來，隨著傳感器技術、通信技術及計算機技術的迅猛發(fā)展，雨量儀器朝著自動化、智能化的方向發(fā)展，各種集傳感器、嵌入式、機電等技術的廣義雨量計不斷出現(xiàn)，特別是基于超聲、微波等新型傳感原理的雨量計更是成為研究的熱點，這使得雨量儀器的研制水平獲得了極大的提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]技術問題:本發(fā)明的目的是通過對水膜厚度傳感器的改進研究，使其達到能夠測量雨量的功能，水膜厚度傳感器通過微波反射式原理測量穩(wěn)定水膜的厚度，需要研究一種測量裝置，使形成的水膜厚度可以反映雨量的大小，從而通過測量水膜的厚度，達到測量雨量的大小的功能。
[0006]技術方案:已有的水膜厚度傳感器可以測量靜止水膜的厚度，而雨量計需要測量降雨量的大小，因此，考慮到可以通過收集雨滴，并改進機械裝置實現(xiàn)流動的均勻水膜，從而使其能夠通過已有的水膜厚度傳感器可以實時測量流動的均勻水膜厚度，并根據(jù)均勻水膜厚度與雨量的數(shù)據(jù)模型映射，實現(xiàn)對雨量的測量。水膜厚度傳感器采用微波測量原理，內(nèi)部微波發(fā)射器發(fā)射高頻信號，接收天線接收反射回來的信號，通過微波檢測器比較發(fā)射信號和反射信號的幅度相位差，最后得到水膜厚度值。對雨量收集裝置進行機械設計和試驗調(diào)試，使其能夠?qū)α鲃拥挠甑涡纬删鶆虻乃?，實現(xiàn)流動水膜的測量。
[0007]—種基于水膜厚度傳感器的雨量計，包括雨水收集裝置和雨量測量裝置，所述雨水收集裝置頂部開口，在所述雨水收集裝置底部圓周上開設有若干個進水孔I ;所述雨量測量裝置為一中空容器，與所述雨水收集裝置底部連接；在所述雨量測量裝置側(cè)壁上與所述雨水收集裝置上的進水孔I相對應的位置開設有進水渠12，所述進水渠12底部與所述雨量測量裝置內(nèi)部連通；所述進水孔I與所述進水渠12構(gòu)成雨水的進水通道；在所述雨量測量裝置側(cè)面底部往上一定距離處開設有若干排水孔11 ;所述進水孔I與所述排水孔11在雨量充足且穩(wěn)定的時候進出水保持一致，并在所述雨量測量裝置內(nèi)形成厚度穩(wěn)定的水膜；在所述雨量測量裝置底部安裝有用于測量所述雨量測量裝置內(nèi)水膜厚度的水膜厚度傳感器。
[0008]所述雨水收集裝置為漏斗狀。
[0009]所述雨水收集裝置中間設有一個凸起3。
[0010]所述雨水收集裝置底部圓周上開設的進水孔I為細長弧形。
[0011]所述雨水收集裝置底部圓周上開設的進水孔I具有四個，并且相互對稱。
[0012]所述雨水收集裝置底部交錯設置有凸槽4，在所述雨量測量裝置頂部開設有與所述凸槽4相對應的凹槽6 ;所述雨水收集裝置與所述雨量測量裝置連接時，所述凸槽4與所述凹槽6互相配合。
[0013]在所述雨量測量裝置側(cè)面開設有若干個用于防止封閉空間形成氣壓差的排氣孔9。
[0014]所述雨量測量裝置側(cè)面底部的排水孔11向下傾斜。
[0015]有益效果:在已有的水膜厚度傳感器的基礎上，對其進行改進研究，利用水膜厚度傳感器的高精度測量水膜厚度的功能，通過對雨水收集裝置的研發(fā)，實現(xiàn)對不同降雨強度的雨水收集和均勻釋放，使其在雨水收集裝置內(nèi)形成流動的均勻水膜，通過水膜厚度傳感器對水膜厚度進行測量，并與雨量的數(shù)據(jù)模型映射，從而實現(xiàn)了對雨量的測量，使其達到測量雨量的功能，一方面擴展了水膜厚度傳感器的使用范圍，另一方面，本發(fā)明提供了一種新的雨量計，豐富了雨量計市場，完善了雨量計的功能。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明雨量計上部分俯視圖。
[0017]圖2是本發(fā)明雨量計上部分仰視圖。
[0018]圖3、圖4是本發(fā)明雨量計上部分不同剖面的剖視圖。
[0019]圖5是本發(fā)明雨量計上部分剖視方位圖。
[0020]圖6是本發(fā)明雨量計下部分俯視圖。
[0021]圖7是本發(fā)明雨量計下部分仰視圖。
[0022]圖8、圖9是本發(fā)明雨量計下部分不同剖面的剖視圖。
[0023]圖10是本發(fā)明雨量計下部分剖視方位圖。
[0024]圖11、圖12是本發(fā)明雨量計整體剖視圖。
[0025]以上圖中有:1-進水孔，2-收集漏斗壁，3-中間凸起，4-凸槽，5-進水孔，6-凹槽，7-圓柱桶壁，8-水膜傳感器槽，9-排氣孔，10-進水孔，11-排水孔，12-進水渠。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步描述。
[0027]圖1至圖5是本發(fā)明上部分的示意圖。如圖所示，本發(fā)明基于水膜厚度傳感器的雨量計上部分有四個相同的進水孔1，平均分布在圓形收集漏斗底部的圓周上，雨量計下部分有四個相同的進水孔5，平均分布在圓柱桶壁7的圓周上，上部分的四個進水孔I分別與下部分的四個進水孔5相連，構(gòu)成四個進水渠12。在圓柱桶壁7四周還分別有四個相同凹槽6，平均分布在圓柱桶壁7的每兩個相鄰的進水孔5之間，作用是與雨量計上部分的四個凸槽