一种雨量计的制作方法

1.本实用新型涉及雨量测量技术领域，特别是一种用于精确测量雨量的翻斗式雨量计。


背景技术：

2.翻斗式雨量计是气象或水文上用于来测量降水量的重要仪器之一。为了说明翻斗式雨量计的原理，现引用专利号为cn205176305u的中国专利，进行说明，具体可以参照其附图及说明书，翻斗式雨量计主要是设置了具有两个容腔的翻斗，当翻斗倾斜时，处于稳定状态，雨水进入较高的第一容腔内，当水量达到一定值时，具有雨水的第一容腔的一端向下旋转，直到设有第一容腔的一端与底座接触产生一个电信号，第一容腔内的水完全排出；然后再次处于稳定状态，而此时，上方的漏斗正对第二容腔，雨水进入第二容腔，直到水量达到一定值时，翻斗再次转动，设有第二容腔的一端与所述底座接触，产生一个电信号；如此反复，从而实现通过电信号来计算翻斗的翻转次数，达到对雨量进行测量的目的。
3.在现有技术中，由于翻斗式雨量计在稳定状态下，只有较高一侧的容腔内的水量达到设定值后，才会翻转，而容腔内的水达不到设计值时，不会发生翻转，每次测量后，会存在容腔内的水无法达到设计值不能偏转，进而无法被测量的问题。也就是说，翻斗式雨量计的翻斗每翻转一次所需要的水量，为可被测量的最小水量，直接关系到测量精度。只有将翻斗每翻转一次所需要的水量减少才能提高测量精度。加之，当降雨量不同时，如暴雨和小雨时，漏斗出口处的水流速度差别较大，这就导致了，在暴雨时，较高的容腔内的水达不到设定值时，就会提前翻转，使得高精度的翻斗难以适应较大的雨量，而在小雨时，由于漏斗出口处的水流速度较小，每次翻转的过程中，较高的容腔内的水只有能够达到设计值才会翻转，如测量时，较高的空腔内积聚的雨水不能达到设计值，则无法进行测量或测量不准确；因此，若测量精度较低，无法对低降雨量进行准确测量。
4.综上所述，如何保证翻斗式雨量计在较大雨量范围内，依然能够具有较高的测量精度，是本领域亟待解决的重要问题之一。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种雨量计，以解决现有技术中的不足，它能够在保证测量精度的情况下，提高翻斗式雨量计的测量范围。
6.本实用新型提供了一种雨量计，包括漏斗和筒体，所述漏斗固定设置于所述筒体内，且与所述筒体同轴设置；其中，还包括，
7.第一翻斗机构，设置于所述筒体内，用于测量由所述漏斗流出的水量，所述第一翻斗机构包括第一翻斗本体；
8.作动机构，安装在所述第一翻斗机构上，所述作动机构被设置为用于将所述第一翻斗本体转动至关于所述竖直面对称的状态，且所述竖直面过所述第一翻斗本体的翻转中心线；
9.切换机构，所述切换机构设置于所述筒体内，且位于所述第一翻斗机构的下方；所述切换机构具有两种工作状态，第一工作状态下，所述第一翻斗本体内流出的水能够直接排出所述筒体；第二工作状态下，所述第一翻斗本体内流出的水经所述切换机构向下流动；
10.第二翻斗机构，设置于所述切换机构的下方，用于在所述第二工作状态下，测量所述第一翻斗本体内流出的水量，所述第二翻斗机构的测量精度小于所述第一翻斗机构的测量精度。
11.如上所述的雨量计，其中，可选的是，所述切换机构包括转盘和隔板，所述隔板设置于筒体内；
12.所述隔板将所述筒体分隔成第一空间和第二空间，所述第一空间位于所述第二空间的上方；
13.所述隔板上设有用于安装所述第一翻斗机构的安装台；
14.所述隔板上还设有第一水道和第二水道，所述第一水道与所述筒体外的空间连通；所述第二水道与所述第二空间连通；
15.所述转盘与所述安装台转动连接，且所述转盘位于所述第一翻斗机构的下方；所述转盘上设有排水孔，在所述第一工作状态下，所述排水孔与所述第一水道连通；在第二工作状态下，所述排水孔与所述第二水道连通。
16.如上所述的雨量计，其中，可选的是，所述第二翻斗机构位于所述第二空间内；
17.所述隔板的底部设有排水管，所述排水管的出口位于所述第二翻斗机构的上方。
18.如上所述的雨量计，其中，可选的是，所述第一翻斗机构还包括第一安装座；
19.所述第一安装座固定安装于所述安装台上，所述第一翻斗本体转动安装在所述第一安装座上；
20.所述作动机构安装在所述第一安装座上。
21.如上所述的雨量计，其中，可选的是，所述第一翻斗本体的底部设有第一楔板；
22.所述第一楔板沿远离所述第一翻斗本体的方向厚度逐渐变小；
23.所述第一安装座上设有第一v形槽，所述第一楔板设置于所述第一v形槽内，所述第一v形槽对应的夹角大于所述第一楔板对应的夹角；以使所述第一楔板能够在所述第一v形槽内摆动。
24.如上所述的雨量计，其中，可选的是，所述作动机构包括驱动件、推块和推板；
25.所述第一安装座上设有两滑槽，两所述滑槽分别设置于所述第一v形槽的相对两侧；
26.所述推板的数量为两个，两所述推板分别与两所述滑槽滑动连接，两所述推板的底部均与所述推块固定连接；
27.所述推板具有两个极限位置，第一极限位置下，所述推板收缩于对应的所述滑槽内；第二极限位置下，两所述推板伸出所述滑槽，将所述第一楔板推至关于一竖直面对称的状态；
28.所述驱动件被设置为用于驱动所述推块移动，以使所述推板在所述第一极限位置与所述第二极限位置之间切换。
29.如上所述的雨量计，其中，可选的是，所述第一楔板上设有第一t形槽，所述第一v形槽内设有与所述第一t形槽相适配的第一弧形块；
30.所述第一弧形块与所述第一安装座可拆卸连接；
31.所述第一t形槽与所述第一弧形块之间设有至少0.5mm的间隙。
32.如上所述的雨量计，其中，可选的是，所述第二翻斗机构的测量精度是所述第一翻斗机构的五分之一到二分之一。
33.如上所述的雨量计，其中，可选的是，还包括底板，所述底板设置于所述筒体的底部，所述底板上设有出水孔。
34.如上所述的雨量计，其中，可选的是，所述筒体内设有支撑环，所述漏斗的外沿与所述支撑环密封连接；
35.所述支撑环与所述筒体顶部之间的距离不小于200毫米。
36.与现有技术相比，本实用新型至少具有如下有益效果：
37.1，通过设置一第一翻斗机构与第二翻斗机构，由于第一翻斗机构与第二翻斗机构的设计精度不同，利用设计精度较低的第一翻斗机构，能够适用于降雨量较大的情况。配合设计精度较高的第二翻斗机构，能够对小降雨量进行测量，从而保证测量范围较大。
38.2，由于设计了作动机构，在第一翻斗机构不再翻转时，通过作动机构将第一翻斗机构推至水平位置，由于第一翻斗机构的一侧可能存在雨水，在作动机构收回时，第一翻斗机构会发生偏转，在重力的作用下，向有水的一侧倾斜。配合切换机构，使第一翻斗机构流出的水流至第二翻斗机构。由于第二翻斗机构的设计精度高于第一翻斗机构，因此，能够提高测量精度。
39.在具体使用时，当降雨量较小，不足以使第一翻斗机构翻转时，可以通过作动机构将第一翻斗本体推至水平位置，然后松开，由于第一翻斗本体的一侧积累了一部分水而力矩加大，实现偏转，并使水流出；配合作动机构，使得水流入到第二翻斗机构，从而实现对于小降雨量时的精确测量；
40.当降雨量适中或较大时，通过第一翻斗机构翻转，可以对降雨量进行测量，当第一翻斗机构测量结束时，由于第一翻斗本体内可能仍存在一部分水，这部分水无法促使第一翻斗本体翻转，因而无法被测量。通过作动机构将第一翻斗本体推至水平位置，然后松开，由于第一翻斗本体的一侧积累了一部分水而力矩加大，实现偏转，并使水流出；配合作动机构，使得水流入到第二翻斗机构，从而实现对这部分水进行测量，能够提高测量精度。
附图说明
41.图1是本实用新型的拆解图；
42.图2是本实用新型的剖示图；
43.图3是图2中a处的局部放大示意图；
44.图4是本实用新型的立体图；
45.图5是本实用新型未安装第一翻斗本体时的结构示意图；
46.图6是本实用新型未安装第一翻斗本体和作动机构时的结构示意图；
47.图7是本实用新型提出的底板与第二翻斗机构的安装结构示意图；
48.图8是本实用新型提出的隔板与筒体安装结构的剖示图；
49.图9是本实用新型提出的第一翻斗本体的立体图；
50.图10是本实用新型提出的作动机构的立体图；
51.图11是本实用新型提出的转盘的立体图；
52.图12是本实用新型提出的转盘在另一视角下的立体图。
53.附图标记说明：1
‑
漏斗，2
‑
筒体，3
‑
第一翻斗机构，4
‑
作动机构，5
‑
切换机构，6
‑
第二翻斗机构，7
‑
底板；
54.21
‑
第一空间，22
‑
第二空间，23
‑
支撑环；
55.31
‑
第一翻斗本体，32
‑
第一安装座，
56.311
‑
第一楔板，312
‑
第一t形槽，
57.321
‑
第一v形槽，322
‑
滑槽，323
‑
第一弧形块，
58.41
‑
驱动件，42
‑
推块，43
‑
推板，
59.51
‑
转盘，52
‑
隔板，
60.511
‑
排水孔，
61.521
‑
安装台，522
‑
第一水道，523
‑
第二水道，524
‑
排水管，
62.71
‑
出水孔。
具体实施方式
63.下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
64.现有技术中，由于翻斗式雨量计的测量精度是由翻斗每翻转一次所需要水量来决定的，因此，为了提高翻斗的测量精度，就需要将翻斗的容积做小。而仅将翻斗的容积做小，又会导致翻斗容易受水流速度的影响而发生扰动，进而导致测量不准确。换句话说，当翻斗的容积较小时，在降雨量较大的情况下，漏斗内的水的流速会增大，使得翻斗翻转时所需要的水量与设计之初的设定量不同。因而导致测量不准确。
65.为了解决上述问题，请参照图1到图12，本实用新型提出了一种雨量计，包括漏斗1和筒体2，所述漏斗1固定设置于所述筒体2内，且与所述筒体2同轴设置；其中，所述漏斗1与所述筒体2的设置，可以与现有技术中的翻斗式雨量计相同，筒体2的作用主要在于，使设定面积内的雨进入筒体2，并使进入筒体2的水能够经漏斗1进行集中，以使进行设定范围内的水均能够被测量，同时，通过设置筒体2，还能够保证筒体2内的结构。
66.具体地，为了提高翻斗式雨量计的测量精度，本实用新型还进一步包括第一翻斗机构3、作动机构4、切换机构5和第二翻斗机构6。其中，所述第一翻斗机构3与第二翻斗机构6具有不同的测量精度，以便于在不同的降水量的情况下，进行对应的测量。作动机构4的作用是在第一翻斗机构3残余的水量不足以使第一翻斗机构3翻转时，通过作动机构4使第一翻斗机构3翻转，使第一翻斗机构3内的水流出。
67.切换机构5的作用是控制所述第一翻斗机构3内流出的水的流向，具体地，第一翻斗机构3内的水有两个流向，一是直接排出；二是进入第二翻斗机构6进行测量。
68.具体地，第一翻斗机构3设置于所述筒体2内，用于测量由所述漏斗1流出的水量，所述第一翻斗机构3包括第一翻斗本体31。具体实施时，所述第一翻斗机构3可以选用与现有技术中相同的结构，也可以选用本实用新型所公开的结构，只要能够达到本实用新型的效果即可，本实用新型不对此作限。
69.作动机构4安装在所述第一翻斗机构3上，所述作动机构4被设置为用于将所述第
一翻斗本体31转动至关于一竖直面对称的状态，且所述竖直面过所述第一翻斗本体31的翻转中心线，具体实施时，作动机构4的作用，是将第一翻斗本体31推至一个关于竖直面左右对称的状态，由于第一翻斗本体31的两个槽关于该竖直面对称，当取消作动机构4的作用后，由于第一翻斗本体31内的两个槽内，一个有水，一个无水，因而会向有水的一侧发生偏转，以使第一翻斗本体31内的水流出。
70.所述切换机构5设置于所述筒体2内，且位于所述第一翻斗机构3的下方；所述切换机构5具有两种工作状态，第一工作状态下，所述第一翻斗本体31内流出的水能够直接排出所述筒体2；第二工作状态下，所述第一翻斗本体31内流出的水经所述切换机构5向下流动；具体地，所述切换机构5用于在作动机构4被启动时，切换到第二工作状态；并在设定条件后，恢复到第一工作状态下。
71.第二翻斗机构6设置于所述切换机构5的下方，用于在所述第二工作状态下，测量所述第一翻斗本体31内流出的水量，所述第二翻斗机构6的测量精度小于所述第一翻斗机构3的测量精度。当切换机构5处于第二工作状态下时，可以通过第二翻斗机构6对从所述第一翻斗本体31内流出的水进行测量。
72.具体使用时，当降雨量过大时，雨水直接先通过第一翻斗机构3进行测量，利用第一翻斗机构3翻转时产生的电信号来记录雨量。关于电信号的产生及记录与现有技术相同，本领域技术人员能够理解并实施，在此不再赘述。在降雨停止后，当第一翻斗机构3不再翻转后，启动作动机构4，将第一翻斗本体31推至一个关于竖直面左右对称的状态，同时将切换机构5切换到第二工作状态。当作动机构4启动后，所述第一翻斗本体31翻转所产生的电信号不进行记录。当水流进入到第二翻斗机构6内后，第二翻斗机构6产生电信号，进而测量出第一翻斗本体31内残余的水量。因此，第一翻斗机构3的记录结果和第二翻斗机构6的记录结果之和，为本次测量结果。
73.当降雨量较小，不足以使第一翻斗机构3翻转时，启动作动机构4，将第一翻斗本体31推至一个关于竖直面左右对称的状态，同时将切换机构5切换到第二工作状态。当作动机构4启动后，所述第一翻斗本体31翻转所产生的电信号不进行记录。当水流进入到第二翻斗机构6内后，第二翻斗机构6产生电信号，第二翻斗机构6的测量结果即本次测量降雨量的测量结果。由于设置了测量精度不同的第一翻斗机构3与第二翻斗机构6，通过二者的配合，能够保证测量精度较高，同时，还能够适用于降水量变化范围较大的地区。
74.为了控制第一翻斗本体31内流出的水的流向，实施时，可以使用一三通阀来实现，但通过管路的方式，容易在管路中积聚水流，从而使测量不准确。具体地，所述切换机构5包括转盘51和隔板52，所述隔板52设置于筒体2内。更具体地，所述隔板52将所述筒体2分隔成第一空间21和第二空间22，所述第一空间21位于所述第二空间22的上方。所述隔板52上设有用于安装所述第一翻斗机构3的安装台521；所述隔板52上还设有第一水道522和第二水道523，所述第一水道522与所述筒体2外的空间连通；所述第二水道523与所述第二空间22连通；具体实施时，所述第一水道522直接穿过所述筒体2，即，所述第一水道522的第一端与所述第一空间21连通，所述第二水道522的第二端与所述筒体2的外部空间连通。实施时，所述第一水道522从第一端到第二端的方向由上到下设置，以使在第一工作状态下，第一空间21内的水能够流出筒体2。所述第二水道523用于在第二工作状态下，使第一空间21内的水流出到第二空间22内。具体实施时，所述转盘51和隔板52同轴设置，能够所述转盘51的转动
来实现对于所述切换机构5的状态的切换。
75.更具体地，所述转盘51与所述安装台521转动连接，且所述转盘51位于所述第一翻斗机构3的下方；所述转盘51上设有排水孔511，在所述第一工作状态下，所述排水孔511与所述第一水道522连通；在第二工作状态下，所述排水孔511与所述第二水道523连通。如此，可以在降水量适中或较大时，通过第一翻斗机构3与第二翻斗机构6之间的配合来实现高精度的测量，当降水量较小时，通过第二翻斗机构6来实现高精度测量。具体实施时，为了便于驱动所述转盘51转动，以实现所述切换机构5在第一工作状态与第二工作状态之间的切换，可以在所述转盘51上设置同轴布置的齿圈。
76.具体实施时，为了在第二工作状态下，将第一空间21内的水顺利排出到第二翻斗机构6内，以通过所述第二翻斗机构6进行测量，所述第二翻斗机构6位于所述第二空间22内。所述隔板52的底部设有排水管524，所述排水管524的出口位于所述第二翻斗机构6的上方。具体实施时，所述排水管524与所述隔板52同轴设置。
77.为了便于布置所述作动机构4，所述第一翻斗机构3还包括第一安装座32；所述第一安装座32固定安装于所述安装台521上，所述第一翻斗本体31转动安装在所述第一安装座32上；所述作动机构4安装在所述第一安装座32上。
78.第一安装座32的作用有两个，一是便于安装所述第一翻斗机构3，二是布置所述作动机构4，以便于通过所述作动机构4将第一翻斗机构3内残余的雨水排出。
79.在本实用新型中，所述第一翻斗本体31的底部设有第一楔板311；所述第一楔板311沿远离所述第一翻斗本体31的方向厚度逐渐变小；所述第一安装座32上设有第一v形槽321，所述第一楔板311设置于所述第一v形槽321内，所述第一v形槽321对应的夹角大于所述第一楔板311对应的夹角；以使所述第一楔板311能够在所述第一v形槽321内摆动。当然，在具体应用时，也可以通过其他现有方式来实现所述第一翻斗本体31的摆动。
80.为了实现将所述第一翻斗机构3内残余的水排出，在使用时，可以先对第一翻斗机构3的倾斜方向进行判断，然后再利用对应的作动机构4进行驱动，使第一翻斗机构3翻转。本实用新型中，选用一种较为便捷的方式来实现第一翻斗机构3的翻转，使第一翻斗机构3能够朝向有雨水残留的一侧偏转。即，通过作动机构4，将第一翻斗本体31推至水平位置，由于第一翻斗本体31会朝向具有残留雨水的一侧翻转，从而实现翻转。具体地，所述作动机构4包括驱动件41、推块42和推板43。所述第一安装座32上设有两滑槽322，两所述滑槽322分别设置于所述第一v形槽321的相对两侧；所述推板43的数量为两个，两所述推板43分别与两所述滑槽322滑动连接，两所述推板43的底部均与所述推块42固定连接；所述推板43具有两个极限位置，第一极限位置下，所述推板43收缩于对应的所述滑槽322内；第二极限位置下，两所述推板43伸出所述滑槽322，将所述第一楔板311推至关于一竖直面对称的状态；所述驱动件41被设置为用于驱动所述推块42移动，以使所述推板43在所述第一极限位置与所述第二极限位置之间切换。实施时，所述驱动件41可以电机和凸轮的组合，也可以是丝杆的结构，即，驱动件41可以是一个能够实现往复运动的结构。
81.由于设置了作动机构4，在使用时，需要对第一翻斗本体31进行限制，以防止所述第一翻斗本体31被推出过高而分离，本实用新型作了进一步改进：所述第一楔板311上设有第一t形槽312，所述第一v形槽321内设有与所述第一t形槽312相适配的第一弧形块323；所述第一弧形块323与所述第一安装座32可拆卸连接；所述第一t形槽312与所述第一弧形块
323之间设有至少0.5mm的间隙。如此，利用第一弧形块323的截面也为t字形。
82.作为一种较佳的实现方式，所述第二翻斗机构6的测量精度是所述第一翻斗机构3的五分之一到二分之一。优选地，所述第二翻斗机构6的测量精度是所述第一翻斗机构3的四分之一。即，所述第二翻斗机构6的设计容量，是第一翻斗机构3的设计容量的四分之一，当然也可以根据测量范围的需要，将第二翻斗机构6的设计容量设置为第一翻斗机构3的八分之一到十分之一。
83.作为一种较佳的实现方式，本实用新型中，还包括底板7，所述底板7设置于所述筒体2的底部，所述底板7上设有出水孔71。具体地，所述出水孔71用于排出所述第二空间22内的水。
84.为了便于固定漏斗1，所述筒体2内设有支撑环23，所述漏斗1的外沿与所述支撑环23密封连接；所述支撑环23与所述筒体2顶部之间的距离不小于200毫米。具体实施时，所述筒体2可以设置为分体式。
85.在一种较佳的实现方式中，所述转盘51的上侧设有两个挡环，挡环用于在转盘上形成一个环形的槽，以达到防止雨水在转盘51上发生外溢。
86.通过以上具体实施方式所公开的内容，本实用新型至少具有如下有益效果：
87.1，通过设置一第一翻斗机构与第二翻斗机构，由于第一翻斗机构与第二翻斗机构的设计精度不同，利用设计精度较低的第一翻斗机构，能够适用于降雨量较大的情况。配合设计精度较高的第二翻斗机构，能够对小降雨量进行测量，从而保证测量范围较大。
88.2，由于设计了作动机构，在第一翻斗机构不再翻转时，通过作动机构将第一翻斗机构推至水平位置，由于第一翻斗机构的一侧可能存在雨水，在作动机构收回时，第一翻斗机构会发生偏转，向有水的一侧倾斜。配合切换机构，使第一翻斗机构流出的水流至第二翻斗机构。由于第二翻斗机构的设计精度高于第一翻斗机构，因此，能够提高测量精度。
89.在具体使用时，当降雨量较小，不足以使第一翻斗机构翻转时，可以通过作动机构将第一翻斗本体推至水平位置，然后松开，由于第一翻斗本体的一侧积累了一部分水而力矩加大，实现偏转，并使水流出；配合作动机构，使得水流入到第二翻斗机构，从而实现对于小降雨量时的精确测量；
90.当降雨量适中或较大时，通过第一翻斗机构翻转，可以对降雨量进行测量，当第一翻斗机构测量结束时，由于第一翻斗本体内可能仍存在一部分水，这部分水无法被使第一翻斗本体翻转，因而无法被测量。通过作动机构将第一翻斗本体推至水平位置，然后松开，由于第一翻斗本体的一侧积累了一部分水而力矩加大，实现偏转，并使水流出；配合作动机构，使得水流入到第二翻斗机构，从而实现对这部分水进行测量，能够提高测量精度。
91.以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。