[發明專利]一種基于質量式雨量計自動檢定裝置及檢定方法

有效

• 申請號: 201710172327.0
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN106772702B
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 姜明波;羅昶;王龍;李銅;董猛
• 申請（專利權）人: 中環天儀（天津）氣象儀器有限公司
• 主分類號: G01W1/18
• 分類號: G01W1/18
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 胡京生

本發明涉及一種基于質量式雨量計自動檢定裝置及檢定方法，采用集成?分布式架構，由控制臺和若干個檢定終端工作臺級聯組成，采用定期檢定的電子天平實時稱量供水模塊中水的質量，計算供水模塊中輸送至檢定容器中的水的質量，作為質量標準值；通過純水密度查算表，將檢定容器中水的質量值換算為體積，除以承雨口面積，得到雨量標準值；使用蠕動泵以設定流速將檢定容器中的水，全部輸送至被檢雨量計；將雨量標準值與被檢雨量計示值進行比較，得到檢定/校準結果。技術效果是能夠實現對各型雨量計的自動計量檢定，具有性能好、效率高、成本低的綜合優勢，推廣應用前景十分廣闊。

技術領域

本發明涉及一種雨量計自動檢定裝置，特別涉及一種基于質量式雨量計自動檢定裝置及檢定方法。

背景技術

雨量是氣象觀測的主要項目之一。目前，我國基層氣象臺站使用的雨量計主要包括量筒式雨量器、虹吸式雨量計、翻斗式雨量計、稱重式雨量計等，其中翻斗式雨量計應用最為廣泛。受觀測方法制約，雨水濺失、蒸發及風吹等外界因素易造成雨量觀測結果偏差，同時在雨量計生產、運輸、安裝、使用等過程還存在承水口公差、沾水誤差、起動誤差、非水平誤差、感應測量誤差等共性誤差，因此需對雨量計進行周期檢定，以保證其測量結果的準確性。

當前，我國主要采用“容量”式計量保障方案。氣象計量技術機構使用“容量球”或“加液器”作為標準器，對量筒、虹吸、翻斗、稱重等各種形式的雨量計進行檢定。傳統的容量球式雨量計檢定裝置具有結構簡單、長期穩定、成本低廉等優點，但也存在人工操作誤差大、工作效率低、堅固性差、功能單一、雨強不恒定等問題。針對容量球式雨量計檢定裝置的不足，國內氣象計量技術機構普遍采用自動化程度較高的加液器式雨量計檢定裝置，但在實際使用過程中，也存在諸多問題：一是單次加液滿量程僅50mL，檢定中存在容量誤差累積問題；二是因加液不連續，需反復進行注水操作，一定程度上限制了裝置的工作效率；三是因具備相應檢定/校準能力的機構較少，溯源成本高、周期長；四是受技術原理所限，誤差來源較復雜，難以建立有效的技術核查手段，標準裝置建立、保持等基礎工作技術難度高、工作量大。雨量計的廣泛布設及其對計量檢定保障的現實需求，對雨量計檢定裝置的創新、發展和建設提出了新要求。

發明內容

鑒于現有技術存在的問題，本發明提供了一種基于質量式雨量計自動檢定裝置及檢定方法，能夠實現對各型雨量計的自動檢定，檢定裝置是以采用“集成-分布”式架構，使用Labview圖形化編程工具，定制設計出一套具備自動化檢定、故障診斷、自動生產證書等一系列功能的系統，具體技術方案是，一種基于質量式雨量計自動檢定裝置，包括控制臺和若干個檢定終端工作臺，所述的控制臺包括稱量模塊、供水模塊、分水泵、控制器模塊、串口服務器、控制端排水模塊，其中，稱量模塊又包括定期檢定的電子天平、稱量容器、水溫傳感器和光電液位開關，控制器模塊又包括工控機、繼電器串口控制器、溫濕度采集器、開關電源，

供水模塊包括電磁閥、凈水器、蓄水桶和供水泵，所述的檢定終端工作臺包括分水閥、檢定容器、檢定泵、數據采集模塊、檢定端排水模塊，其特征在于：由控制臺和若干個檢定終端工作臺通過串口服務器級聯組成集成-分布式架構，控制臺的控制器模塊分別與檢定終端工作臺的分水閥、檢定泵、數據采集模塊單向連接，被檢雨量計分別與數據采集模塊、檢定端排水模塊單向連接，分水閥與預留擴展接口單向連接，開關電源為本發明裝置供電；控制臺連接為稱量模塊與控制器模塊雙向連接、經分水泵、檢定終端工作臺與控制端排水模塊單向連接，控制器模塊分別與供水模塊、分水泵、檢定終端工作臺單向連接，控制器模塊與串口服務器雙向連接，供水模塊通過稱量模塊與分水泵單向連接；檢定終端工作臺連接為分水閥、檢定容器、檢定泵、被檢雨量計依次單向連接；供水模塊包括電磁閥、凈水器、蓄水桶和供水泵，蓄水桶經供水泵與凈水器相連，凈水器通過電磁閥向稱量模塊供水。

所述的分水泵采用步進電機式蠕動泵，應用流量調節模式。

檢定方法包括以下步驟，（一）人工檢查各個模塊是否存在異常，確保儲水桶內盛有清水，確認無誤后，檢定裝置上電，打開控制器電源，進入檢定軟件；