[發明專利]一種雨量計及雨量檢測方法

有效

• 申請號: 202110904830.7
• 申請日: 2021-08-07
• 公開（公告）號: CN113568072B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 賀鑫焱;嚴建華;李磊;殷勇;馬海濤;李永建;馬志剛;韓冰;鄧洪星;彭必建;雷陽;平其俊;劉昌軍;殷國強;何秉順;李青
• 申請（專利權）人: 北京國信華源科技有限公司
• 主分類號: G01W1/14
• 分類號: G01W1/14
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 李傳亮

1.一種雨量檢測方法，其特征在于：包括以下步驟：

采集有效電壓值和時間信號，所述有效電壓值由設置在感雨蓋表面的陣列式壓電傳感器在雨滴擊打感雨蓋時生成，所述時間信號包括雨滴擊打感雨蓋產生的振動由擊打處傳遞至陣列式壓電傳感器中每個傳感器所用的時間；

根據所述時間信號和陣列式壓電傳感器中各傳感器之間的距離確定雨滴擊打感雨蓋的位置；

分別采集單位時間內落在感雨蓋不同區域的雨滴數量，并根據所述有效電壓值、雨滴擊打感雨蓋的位置以及單位時間內雨滴的數量確定單位時間內落在感雨蓋不同區域內的雨滴總體積；

根據所述雨滴總體積和感雨蓋的面積確定降雨量。

2.根據權利要求1所述的雨量檢測方法，其特征在于，所述根據所述時間信號和陣列式壓電傳感器中各傳感器之間的距離確定雨滴擊打感雨蓋的位置包括：

根據所述時間信號，確定雨滴擊打感雨蓋產生的振動由擊打處傳遞至陣列式壓電傳感器過程中，每列傳感器檢測到振動的時間差；

在感雨蓋為平面感雨蓋時，采用下式確定雨滴擊打感雨蓋的位置：

其中，t_n為雨滴擊打感雨蓋產生的振動在陣列傳感器中每列傳感器中傳遞的時間差，n為陣列傳感器的列數，V₀為振動在感雨蓋中傳播的速度，x₀和y₀是與陣列傳感器中傳感器的間距相關的常數；

在感雨蓋為弧面感雨蓋時，需要對確定出的位置進行轉換，采用下式來進行轉換：

x′＝ax³+bx²+cx+d

y′＝ay³+by²+cy+d

其中，(x′,y′)為雨滴位置，a、b、c、d為與感雨蓋曲率相關的常數。

3.根據權利要求1所述的雨量檢測方法，其特征在于，所述根據所述有效電壓值、雨滴擊打感雨蓋的位置以及單位時間內雨滴的數量確定單位時間內落在感雨蓋不同區域內的雨滴總體積包括：

采用下式確定雨滴總體積：

V＝αkU

其中，U為有效電壓，V為雨滴總體積，α為由感雨蓋材質確定的系數，k為雨滴數量。

4.根據權利要求1所述的雨量檢測方法，其特征在于，所述根據所述雨滴總體積和感雨蓋的面積確定降雨量包括：

采用下式確定降雨量：

其中，Rainfull為最終降雨量，S₀為感雨蓋水平放置時在水平面的投影面積，θ為感 雨蓋的傾斜角度，∑V為一段時間的累計的雨滴體積。

5.一種雨量計，其特征在于，包括：

用于承接降雨的感雨蓋(1)；

設置在所述感雨蓋(1)上的陣列式壓電傳感器(2)；

與所述陣列式壓電傳感器(2)連接的信號處理模塊(3)，所述信號處理模塊(3)被配置為：

采集有效電壓值和時間信號，所述有效電壓值由設置在感雨蓋(1)表面的陣列式壓電傳感器(2)在雨滴擊打感雨蓋(1)時生成，所述時間信號包括雨滴擊打感雨蓋(1)產生的振動由擊打處傳遞至陣列式壓電傳感器(2)中每個傳感器所用的時間；

根據所述時間信號和陣列式壓電傳感器(2)中各傳感器之間的距離確定雨滴擊打感雨蓋(1)的位置；

分別采集單位時間內落在感雨蓋(1)不同區域的雨滴數量，并根據所述有效電壓值、雨滴擊打感雨蓋(1)的位置以及單位時間內雨滴的數量確定單位時間內落在感雨蓋(1)不同區域內的雨滴總體積；

根據所述雨滴總體積和感雨蓋(1)的面積確定降雨量。