[實(shí)用新型]一種自動(dòng)雨量計(jì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820533982.4
• 申請(qǐng)日: 2018-04-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208044104U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 行鴻彥;郎亞軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G01W1/14
• 分類號(hào): G01W1/14
• 代理公司: 南京匯盛專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮;裴詠萍

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種自動(dòng)雨量計(jì)，包括MCU模塊、紅外發(fā)射端、準(zhǔn)直透鏡、導(dǎo)光器、紅外接收端和信號(hào)處理模塊；紅外發(fā)射端為多個(gè)，分別與MCU模塊相連；導(dǎo)光器采用圓錐形導(dǎo)光器；各紅外發(fā)射端發(fā)射紅外線分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直透鏡由該導(dǎo)光器的圓錐底面垂直入射導(dǎo)光器后，經(jīng)導(dǎo)光器頂點(diǎn)出射然后進(jìn)入紅外接收端；各紅外線沿導(dǎo)光器圓錐底面的圓周方向均勻分布；紅外接收端通過(guò)信號(hào)處理模塊與MCU模塊相連。本實(shí)用新型通過(guò)采用多個(gè)紅外發(fā)射端通過(guò)錐形導(dǎo)光器進(jìn)行信號(hào)采集后，計(jì)算得到降雨量，更加精準(zhǔn)；雨滴落在導(dǎo)光器表面不積水，不會(huì)造成雜物堵塞，無(wú)需定期進(jìn)行人工清理。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種雨量計(jì)，具體涉及一種基于紅外折射原理的光學(xué)自動(dòng)雨量計(jì)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)雨量計(jì)從原理上進(jìn)行分類可以分為以下幾種：虹吸式雨量計(jì)、翻斗式雨量計(jì)、稱重式雨量計(jì)等。但是無(wú)一例外都存在以下幾個(gè)缺點(diǎn)：1.需要人工的定期清理和維護(hù)，否則集水通道會(huì)被雜物堵塞；2.降雨量太小時(shí)無(wú)法進(jìn)行測(cè)量，靈敏度低；3.強(qiáng)降雨時(shí)又會(huì)產(chǎn)生明顯誤差；4.機(jī)械部分長(zhǎng)期暴露在野外會(huì)被腐蝕；5.體積太大，只能靜態(tài)測(cè)量。目前市場(chǎng)上已有的紅外雨量探測(cè)器大多被用于非氣象領(lǐng)域（如汽車自動(dòng)雨量傳感器），有如下缺點(diǎn)：測(cè)量范圍小、誤差大、隨機(jī)性高。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種能夠進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量，且無(wú)需人工定期清理的自動(dòng)雨量計(jì)。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種自動(dòng)雨量計(jì)，包括MCU模塊、紅外發(fā)射端、準(zhǔn)直透鏡、導(dǎo)光器、紅外接收端和信號(hào)處理模塊；紅外發(fā)射端為多個(gè)，分別與MCU模塊相連；導(dǎo)光器整體呈中空?qǐng)A錐體，包括外圓錐體和內(nèi)圓錐體；所述導(dǎo)光器頂部封閉形成外圓錐體的頂點(diǎn)，底面開(kāi)口與內(nèi)部中空部分與形成內(nèi)圓錐體；各紅外發(fā)射端發(fā)射紅外線分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直透鏡由該導(dǎo)光器的圓錐底面垂直入射導(dǎo)光器后，經(jīng)導(dǎo)光器頂點(diǎn)出射然后進(jìn)入紅外接收端；各紅外線沿導(dǎo)光器圓錐底面的圓周方向均勻分布；紅外接收端通過(guò)信號(hào)處理模塊與MCU模塊相連。

進(jìn)一步的，導(dǎo)光器的內(nèi)圓錐體底面直徑5cm；外圓錐體底面直徑6cm，圓錐母線長(zhǎng)度為6cm，底面圓心到錐形頂點(diǎn)的高度為5.24cm。

本實(shí)用新型自動(dòng)雨量計(jì)還包括晶振電路；MCU模塊通過(guò)晶振電路與紅外發(fā)射端相連。

信號(hào)處理模塊包括I/V轉(zhuǎn)換模塊、放大器、AD采樣模塊；紅外接收端依次通過(guò)I/V轉(zhuǎn)換模塊、放大器、AD采樣模塊與MCU模塊相連。

紅外發(fā)射端為8個(gè)，沿導(dǎo)光器的底面圓周方向均勻分布。

本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型通過(guò)采用多個(gè)紅外發(fā)射端通過(guò)錐形導(dǎo)光器進(jìn)行信號(hào)采集后，計(jì)算得到降雨量，更加精準(zhǔn)；雨滴落在導(dǎo)光器表面不積水，不會(huì)造成雜物堵塞，無(wú)需定期進(jìn)行人工清理。

2、同時(shí)采用MCU模塊驅(qū)動(dòng)晶振電路產(chǎn)生38kHZ的信號(hào)，將紅外光調(diào)制成38kHZ的載波信號(hào)，能有效避免空氣中紅外光線的干擾。

附圖說(shuō)明

圖1為導(dǎo)光器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為紅外線在導(dǎo)光器內(nèi)部的傳播路徑示意圖；

圖3為紅外發(fā)射端的布置示意圖；

圖4為調(diào)制后的紅外線發(fā)射信號(hào)；

圖5為接收端的電信號(hào)；

圖6為光線全反射示意圖；

圖7為本實(shí)用新型自動(dòng)雨量計(jì)的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。