[實用新型]一種基于紅外測距的防凍型雨量計

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821502600.8
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN208752228U
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳仕闊;周航
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: G01W1/14
• 分類號: G01W1/14;G01S17/08
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 劉凱

本實用新型公開一種基于紅外測距的防凍型雨量計，其外殼內(nèi)設(shè)有盛水器和量筒，盛水器底部設(shè)有通向量筒的進(jìn)水管，進(jìn)水管上設(shè)有第一電磁閥；量筒底部設(shè)有排水管，排水管上設(shè)有第二電磁閥；盛水器和量筒的底部、進(jìn)水管和排水管上均設(shè)有加熱裝置，盛水器和量筒內(nèi)處均設(shè)有溫度傳感器；量筒內(nèi)還設(shè)有泡沫浮板，頂部設(shè)有紅外測距傳感器；還包括控制單元，溫度傳感器和紅外測距傳感器將采集到的數(shù)據(jù)傳送給控制單元，控制單元控制加熱裝置及兩個電磁閥的啟閉，并將根據(jù)紅外測距傳感器采集的數(shù)據(jù)得到降雨量信息，發(fā)送給監(jiān)測中心。本實用新型解決了溫度低于0℃時雨水上凍導(dǎo)致的雨量計失效問題，實現(xiàn)降了雨量的遠(yuǎn)程監(jiān)測，為地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防或預(yù)警提供了數(shù)據(jù)支持。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及降雨量監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于紅外測距的防凍型雨量計。

背景技術(shù)

降雨測量是針對從天空降落到地面的液態(tài)或固態(tài)融化后水，我國在區(qū)域氣候格局屬于東亞季風(fēng)區(qū)，山岳地區(qū)暴雨十分頻繁，暴雨引起的地質(zhì)災(zāi)害不僅對基礎(chǔ)設(shè)施造成毀滅性打擊，更對人民群眾的生命安全構(gòu)成極大的威脅。因此，準(zhǔn)確的測量降雨量并實時傳遞到監(jiān)測中心顯得尤為重要，雨量計是一種氣象監(jiān)測和水文監(jiān)測用來測量降雨量的儀器，目前我國市面上常見雨量計的有虹吸式雨量計、稱重式雨量計、翻斗式雨量計和超聲波式雨量計四種。

虹吸式雨量計主要由承水器、浮子室、自記鐘和虹吸管等組成。當(dāng)虹吸式雨量計監(jiān)測降雨量時，虹吸歷時內(nèi)的降雨并沒有進(jìn)行監(jiān)測，而是隨著虹吸一起排出儀器，引起的測量誤差較大；另外虹吸式雨量計需要經(jīng)常進(jìn)行人工記錄測量以及更換記錄紙，容易受地形地勢和監(jiān)測環(huán)境的限制，給野外監(jiān)測帶來不便，因此在我國已經(jīng)基本上被淘汰。

稱重式雨量計主要由承水口、量筒、底座組件、稱重裝置等部件組成。稱重裝置可以同時監(jiān)測液態(tài)水和固態(tài)水，將承水口收集的液態(tài)水和固態(tài)水匯入量筒，稱重裝置通過測量量筒質(zhì)量的變化，計算得出降雨量。現(xiàn)有稱重式雨量計雖然可以很好的測量夏季液態(tài)降水和冬季以降雪為主的固態(tài)降水，但是無法測量以凍雨為代表的粘附性降雨。

翻斗式雨量計主要由承水器、上翻斗、下翻斗、計量翻斗、干簧管和計數(shù)翻斗等組成。降雨收集在承水器經(jīng)上翻斗進(jìn)入到計量翻斗，當(dāng)計量翻斗中的降雨量達(dá)到設(shè)定值后，自動將降雨倒入計數(shù)翻斗，計數(shù)翻斗會翻轉(zhuǎn)一次，干簧管將監(jiān)測雨量數(shù)據(jù)傳遞給計算機(jī)，從而實現(xiàn)降雨量的持續(xù)觀測。目前，翻斗式雨量計的計量精度由本身的結(jié)構(gòu)決定，無法自動調(diào)節(jié)，誤差較大；另外，翻斗式雨量計無法測量固態(tài)降雨或者凍雨。

超聲波式雨量計主要由承水器、量筒、超聲波傳感器、單片機(jī)和繼電器等組成。降雨經(jīng)承水器進(jìn)入量筒，超聲波傳感器通過朝盛水量筒的液面發(fā)射并接收從液面反射的超聲波信號，可以準(zhǔn)確監(jiān)測盛水量筒的液面高度變化的信息，將監(jiān)測的降雨將數(shù)據(jù)實時傳遞給監(jiān)測中心。

固態(tài)降雨或凍雨常見于冬季，凍水會粘附在承水口和量筒內(nèi)壁，虹吸式雨量計、稱重式雨量計、翻斗式雨量計和超聲波式雨量計在環(huán)境溫度低于0°時由于上凍會失效，無法達(dá)到全天候降雨量的測量；另外這些雨量計由于結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題，降雨量監(jiān)測的過程中會出現(xiàn)很多問題，測量誤差較大。因此市面上缺少一種監(jiān)測準(zhǔn)確、適應(yīng)性強(qiáng)的防凍型雨量計。

實用新型內(nèi)容

針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種既能提高雨量監(jiān)測的精度，又能解決溫度低于0°時雨水上凍導(dǎo)致雨量計失效問題的基于紅外測距的防凍型雨量計。技術(shù)方案如下：