一种自动式降雨量测量装置及方法与流程

技术特征：
1.一种自动式降雨量测量装置，包括接收降雨的雨量筒(1)，其特征在于：还包括管筒、固定支架(2)和第一倾角传感装置，所述管筒包括依次连通的第一竖直段(3)、水平段(4)和第二竖直段(5)，所述第一竖直段(3)的上端与所述雨量筒(1)的底部连通，所述第二竖直段(5)的末端设有开口，所述固定支架(2)连接在所述水平段(4)的下方，所述第一倾角传感装置包括第一薄片(11)、第一传感器(12)、第一扭矩弹簧(13)和第一固定件(14)，所述第一薄片(11)水平设置在第二竖直段(5)内，所述第一传感器(12)固定设置在第一薄片(11)的下侧，所述第一固定件(14)固定连接在第二竖直段(5)的外侧，所述第一扭矩弹簧(13)的一端固定连接在第一薄片(11)上，另一端固定连接在第一固定件(14)上，第一薄片(11)能够在第二竖直段(5)内以第一扭矩弹簧(13)为轴上下翻转。2.根据权利要求1所述一种自动式降雨量测量装置，其特征在于：所述管筒的横截面为矩形，所述第一薄片(11)为矩形薄片，所述矩形薄片的形状和大小与管筒横截面的形状和大小相适应。3.根据权利要求2所述一种自动式降雨量测量装置，其特征在于：在所述第一倾角传感装置的下方还设置有第二倾角传感装置，所述第二倾角传感装置包括第二薄片(21)、第二传感器(22)、第二扭矩弹簧(23)和第二固定件(24)，所述第二固定件(24)固定连接在第二竖直段(5)的外侧，所述第二扭矩弹簧(23)的一端固定连接在第二薄片(21)上，另一端固定连接在第二固定件(24)上，第二薄片(21)能够在第二竖直段(5)内以第二扭矩弹簧(23)为轴上下翻转，所述第一扭矩弹簧(13)和第二扭矩弹簧(23)分别位于第二竖直段(5)相对的两侧。4.根据权利要求3所述一种自动式降雨量测量装置，其特征在于：在所述管筒的所述水平段(4)和第二竖直段(5)之间连接有一倒u形段(6)，所述倒u形段(6)最上端的高度不超过所述雨量筒(1)底部的高度。5.根据权利要求4所述一种自动式降雨量测量装置，其特征在于：所述第一扭矩弹簧(13)和第二扭矩弹簧(23)的扭矩大小可调节，在测量降雨量时，所述第一薄片(11)和第二薄片(21)的倾角α1和α2不超过45
°
。6.一种利用权利要求1-5之一所述的自动式降雨量测量装置的降雨量测量方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：将所述自动式降雨量测量装置放置在露天，使得雨水落入到所述雨量筒(1)中；步骤2：所述第一薄片(11)和第二薄片(21)在所述管筒的第二竖直段(5)内受到雨水的冲击后发生翻转，所述第一传感器(12)和第二传感器(22)检测得到第一薄片(11)和第二薄片(21)的翻转倾角α1和α2；步骤3：将步骤2中测得的α1和α2带入到下式中，v
d
＝v1 v2＝ed4α1/(3670n1dρg)l ed4α2/(3670n2dρg)l式中，v1为单位时间内流过第一倾角传感装置的雨水体积，v2为单位时间内流过第二倾角传感装置的雨水体积，e为扭矩弹簧模量，d为线径，n1为第一扭矩弹簧有效圈数，n2为第二扭矩弹簧有效圈数，d为扭矩弹簧中径，l为扭矩弹簧的扭臂长度，得到单位时间内的降雨量v
d
；步骤4：将步骤3中得到的v
d
带入v＝v
d
t中，得到一段时间t内的降雨总量v。7.根据权利要求6所述一种降雨量测量方法，其特征在于：所述步骤2的中翻转倾角α1和
α2均不超过45
°
，否则需要调整第一扭矩弹簧(13)和第二扭矩弹簧(23)有效圈数n1和n2，使翻转倾角α1和α2均不超过45
°
。

技术总结
本发明公开了一种自动式的降雨量测量装置及方法，包括：用于接收降雨的雨量筒，在雨量筒的底部连接特定直径的管筒，接着水平分布的管筒下方有固定支架支撑整个装置；第二竖直段的长度不得超过固定支架；在第二竖直段上分布两个相反倾斜方向的倾角传感装置，通过倾角传感装置的角度大小的变化，实时测量降雨量的大小，两个倾角传感部件唯一区别在于不同圈数的扭矩弹簧，面对相同的水流大小会产生不同的倾角。整个装置是通管连接，避免了容量限制导致雨量溢出，并通过装置中倾角传感器的角度变化表征降雨量的大小，具有很高的精确度。具有很高的精确度。具有很高的精确度。


技术研发人员：帅立国 王博正 周航
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：2021.11.09
技术公布日：2022/2/18