目前,在氣象監(jiān)測中比較常見的有翻斗式雨量計(jì)、虹吸式雨量計(jì)、超聲波雨量計(jì)等,它們屬于不同類型的雨量計(jì),其監(jiān)測原理也不相同:
虹吸式雨量計(jì)
虹吸式雨量計(jì)能連續(xù)記錄液體降水量和降水時(shí)數(shù),從降水記錄上還可以了解降水強(qiáng)度。虹吸式雨量計(jì)由承水器、浮子室、自記鐘和外殼所組成。雨水由最上端的承水口進(jìn)入承水器,經(jīng)下部的漏斗匯集,導(dǎo)至浮子室。浮子室是由一個(gè)圓筒內(nèi)裝浮子組成,浮子隨著注入雨水的增加而上升,并帶動(dòng)自記筆上升。自記鐘固定在座板上,轉(zhuǎn)筒由鐘機(jī)推動(dòng)作用回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),使記錄筆在圍繞在轉(zhuǎn)筒上的記錄紙上畫出曲線。記錄紙上縱坐標(biāo)記錄雨量,橫坐標(biāo)由自記鐘驅(qū)動(dòng),表示時(shí)間。當(dāng)雨量達(dá)到一定高度(比如10毫米)時(shí),浮子室內(nèi)水面上升到與浮子室連通的虹吸管處,導(dǎo)致虹吸開始,迅速將浮子室內(nèi)的雨水排入儲(chǔ)水瓶,同時(shí)自記筆在記錄紙上垂直下跌至零線位置,并再次開始雨水的流入而上升,如此往返持續(xù)記錄降雨過程。
虹吸式雨量計(jì)結(jié)構(gòu)圖
超聲波雨量計(jì)
根據(jù)超聲波測距原理,利用高精度超聲波探測雨量桶內(nèi)水面高度的變化,由承雨器、特制漏斗、超聲波測距探頭、換桶控制開關(guān)、外接電纜、儲(chǔ)水桶等上、下兩部分組成,當(dāng)有液態(tài)降水時(shí),雨水落入承雨器內(nèi),經(jīng)特制漏斗沿儲(chǔ)水桶壁流入桶內(nèi),可避免因水建起水波而影響精度。根據(jù)超聲波測距原理,選用高精度的超聲波探頭,對(duì)雨量器內(nèi)的水面高度進(jìn)行測定,并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。超聲波探頭每分鐘對(duì)液面進(jìn)行一次觀測并計(jì)數(shù),數(shù)據(jù)經(jīng)采集器傳入主機(jī),計(jì)算機(jī)程序?qū)邓涗涀詣?dòng)分析可挑出5,10……1440分鐘供15個(gè)時(shí)段的將數(shù)量。
超聲波雨量計(jì)結(jié)構(gòu)圖
翻斗式雨量計(jì)
翻斗式雨量計(jì)是由感應(yīng)器及信號(hào)記錄器組成的遙測雨量儀器,感應(yīng)器由承水器、上翻斗、計(jì)量翻斗、計(jì)數(shù)翻斗、干簧開關(guān)等構(gòu)成;記錄器由計(jì)數(shù)器、錄筆、自記鐘、控制線路板等構(gòu)成。其工作原理為:雨水由最上端的承水口進(jìn)入承水器,落入接水漏斗,經(jīng)漏斗口流入翻斗,當(dāng)積水量達(dá)到一定高度(比如0.1毫米)時(shí),翻斗失去平衡翻倒。而每一次翻斗傾倒,都使開關(guān)接通電路,向記錄器輸送一個(gè)脈沖信號(hào),記錄器控制自記筆將雨量記錄下來,如此往復(fù)即可將降雨過程測量下來。
翻斗式雨量計(jì)架構(gòu)圖
翻斗式雨量計(jì)其承雨口內(nèi)徑尺寸為200mm,承雨口口緣呈刃口狀,承雨口刃口角度應(yīng)在40°~45°范圍內(nèi),符合《翻斗式雨量傳感器》GB/T21978.2-2014的國標(biāo)要求,有效地確保雨量監(jiān)測的精準(zhǔn)度,支持485信號(hào)和脈沖型兩種信號(hào)輸出,具有分辨率為0.2、0.5兩種類型產(chǎn)品。