一种翻斗式雨量传感器自动检测装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于对翻斗式雨量计进行校准的装置，特别是一种在线自动对翻斗式雨量计进行校准的装置。本发明的装置中包括：连通供水容器与被测雨量计间的管路、设置于所述管路中的泵和阀门、供电和电源系统、电源控制器、数据检测传感器、检测与计算模块、操作与显示模块，以及各模块间的接口。


背景技术：

2.雨量计是气象界常用的一种测量器具，现阶段多采用翻斗式雨量计，这种雨量计中设置有翻斗式雨量传感器，它通过承水器汇集降雨，经过滤后流入翻斗，当翻斗内注入一定量的雨水后，翻斗在重力作用下翻转，倒空斗内的水，同时另一侧的翻斗开始接水。翻斗在每次翻转时都带动设置于翻斗上的磁钢扫描干簧管一次，干簧管因磁化瞬间闭合一次，这样就将一斗的雨量转化为一个脉冲信号，并以此确定雨量计接受到的降雨量。
3.为确定雨量计的准确度，需要对其容量进行校准。中国发明专利申请202010685865.1公开了一种基于蠕动泵的雨量传感器在线校准系统，包括由计算机构成的上位机和校准仪，所述校准仪与翻斗式雨量计连接，所述上位机与校准仪无线连接，所述校准仪包括单片机、蠕动泵和电磁阀，所述蠕动泵的一端通过进水管与储水室连接，所述蠕动泵的另一端通过出水管与翻斗式雨量计的承水器连接，所述电磁阀设于所述翻斗式雨量计和所述储水室之间，所述蠕动泵和电磁阀与所述单片机电连接。这种装置在进行校准时只能通过计量翻斗的次数并由此得出总注入的水量，由于蠕动泵工作的误差及在某些情况影响下翻斗水量可能会发生偏差，因此该装置无法实现检定规程所要求的准确测定雨量计总注入水量与翻斗次数的数据。另外在模拟不同雨量时，由于注入翻斗流速的影响也会影响翻斗的运动，造成非正常的计量误差。


技术实现要素：

4.本发明提供一种可克服现有技术不足的翻斗式雨量传感器自动检测装置。
5.本发明的翻斗式雨量传感器自动检测装置，包括：连通供水容器与被测雨量计间的管路、设置于所述管路中的泵和阀门、供电和电源系统、电源控制器、数据检测传感器、检测与计算模块、操作与显示模块，以及各模块间的接口，本发明中设置有一个标准储水容器，所述的泵为双向泵，双向泵的一个水输入端口连通一个标准储水容器，另一个水输入端口连通一个标准储水容器，其另一个水输入端口分别连通被检测雨量计和供水容器，且这一水输入端口连通被检测雨量计的管路中和连通供水容器的管路上分别设置有阀门。本发明在作业时是用双向泵将供水容器中的水注入标准储水容器，再使双向泵不同反向运转，并以对应于不同雨量的流速适用于将标准储水容器内的水注入被测雨量计的翻斗内，分别测出在不同雨量下标准储水容器内水量完全流出后翻斗时翻转的总次数，以及对应测定过程的时间间隔。本发明这里使用的双向泵是指可以双向运行的任一种泵，例如蠕动泵、齿轮泵、双柱塞泵，等。
6.优选地，本发明的翻斗式雨量传感器自动检测装置，在连通双向泵与被检测雨量计的管路中和连通供水容器的管路中的阀门为电磁阀。
7.优选地，本发明的翻斗式雨量传感器自动检测装置的标准储水容器设置有溢流口和水位传感器。
8.优选地，本发明的翻斗式雨量传感器自动检测装置中的双向泵为齿轮泵。
9.更优选地，本发明的翻斗式雨量传感器自动检测装置，其中的操作与显示模块为触摸屏。
10.通过以上内容可知，本发明的装置是在现有技术检定装置中设置标准储水容器，在校准过程中是通过将标准储水容器中的水引入被测翻斗内，因此其总输入的水量是唯一且确定的，因此它不存在现有技术中依赖于翻斗的次数，可以客观地实测总注水量，再通过测定翻斗翻转的次数和对应测定过程的时间，实现对雨量计精确地检定；本发明所使用齿轮泵可以更好地控制水量流速，使其能更好地与相应降雨量相吻合；当本发明采用可充电的锂电池为电源时，可用于野外作业，并可以很方便地实现户外现场自动校准，提高了现场校准的准确度。本发明可水量流速均匀，装置运行稳定，检定或校准可自完成，而且本发明的装置体积也不大，携带、运输更为方便。
附图说明
11.附图1 为本发明装置的一个实施例的示意图，图中：1连通供水容器与三通，2（连通被检雨量计与双向泵左端口的）三通，3连通被管1与双向泵左侧水输入端口的三通，4双向泵的左侧水输入端口，5双向泵，6双向泵的右侧水输入端口，7连通双向泵的右侧水输入端口与标准储水容器的管路，8设置于标准储水容器上的水位传感器，9标准储水容器，10标准储水容器的溢流水口，11rs232／485接口，12计算机，13触摸操作屏，14控制总线，15地址总线，16数据总线，17单片机，18被检定雨量计采集信号接口，19蓄电池，20电源控制器，21电源插头，22供电线路，23被检定雨量计，24供水容器，25控制接口。
具体实施方式
12.本发明以下结合附图1进行详细解说。
13.从附图1可见，本发明的翻斗式雨量传感器自动检测装置由：供水容器1、双向泵5、标准储水容器9、由蓄电池19和电源控制器20构成的供电和电源系统、由计算机12、单片机17、触摸操作屏13构成的检测与计算模块、操作与显示模块和控制总线14、地址总线15、数据总线16、被检定雨量计采集信号接口18及控制接口25、rs232／485接口11，以及三通2、连通供水容器24与双向泵5左侧输水端口间的管路及连通标准储水容器9与双向泵5右侧输水端口间的管路组成。其中：标准储水容器9为检定规程中所要求的标准玻璃量器，目前国内使用的翻斗式雨量传感器的承水口面积分别为200cm
2 、314cm2和397cm2三种，根据雨量传感器的工作原理，标准储水容器的容积分别为200ml、314ml和397ml，相当于每种雨量传感器10mm的降水量,在对雨量传感器检定/校准前根据承水口面积选择相对应的标准储水容器，且标准储水容器上还设置有溢水口10和水位传感器。本发明中三通2的一端管路1连通供水容器24、另一端管路2连通被检定雨量计23、第三端管路3连通双向泵的左侧输水端口4，且在管1与管2及管7上均设置有电磁阀（这一阀门在图1中未表示出来）。
14.以下是本发明的一个具体实施例，本实施例是对314雨量桶的雨量坟时行校准检测，其翻斗容积为3.14ml。本发明装置中所使用的标准储水容器容积为314ml，所使用的双向泵为齿轮泵。
15.本实施例在进行校准检定作业时，首先关闭设置于三通2连通被检定雨量计内的管路上的阀门，并使管1和管7上的电磁阀开启，然后启动双向泵5使供水容器24中的水被泵入标准储水容器9内，在标准储水容器9注满水后其溢水口形如溢出水，同时水位计检测到达到水位的信号，由mcu发出停止泵水的信号，并关闭管1和管7上设置的电磁阀，再打开管2和管7上分别设置的电磁阀，同时启动双向泵5反向运转，根据触摸操作屏控制双向泵运转的转速，使其输出的水流速度与相应雨强的降雨量相对应，使水受控地注入被检定雨量计24内，通过被检定雨量计采集信号接口18得到测雨量计23中翻斗翻转的次数，并测定总的测定时间，同时通过控制总线14、地址总线15、数据总线16、及控制接口25、rs232／485接口11与检测与计算模块通讯、计算，并得出所需要的检定数据。例如当标准储水容器中水在600秒时间中完全流出后，测定的翻斗翻转次数等于100次，此时表明在小雨量情况下被测雨量计符合检定规程的要求是合格的雨量计。
16.本发明的装置中可不采用前面所述的三通结构，而直接用不同的管路分别连通双向泵的输水端口，如此将形成本发明结构的另一个实施例。