[发明专利]全雨强超声波雨量计

说明书

所属技术领域

本发明产品涉及一种降雨计量装置，尤其是强降雨高分辨率超声波雨量自动计量装置。 

背景技术

雨量计量是水文、气象和防汛预警部门的重要监测要素之一，雨量(降水量)：是指某一时段内未经蒸发、渗透、流失的降水，在水平面上积累的深度(水位)。 

目前使用的传统的雨量计受到历史精准测量技术水平的限制，主要是用由机械原理制作的翻斗雨量计进行雨量计量。承雨器将一定面积的降水承接经过滤网流入一定容积的翻斗内(依据水位高程/容积换算为0.1mm/斗)，翻斗接满水后则翻转将水倒掉引起干簧管动作并记录一次电脉冲信号；同时，由另一侧翻斗承接雨水至翻转倒水，由此累计计量并记录降雨量。但是，由于机械零件的磨损、失衡；机械运动的惯性；雨水产生的重力势能；水的张力附着力等因素影响；或多或少造成了雨量计量的不准确性。另外，机械运动周期所占用时间限制了翻斗翻转的次数，，尤其是在强降雨状态下，要么翻斗速度跟不上，翻不过来；要么大流量单边倾泻，导致翻斗不动作；由此会出现比较大的计量误差。 

发明内容

为了克服上述技术及应用方面的不足，本发明提供一种全雨强水介质超声波雨量计，该雨量计能够满足任何雨强情况下的精确计量。 

本发明解决问题的方案是：在不改变现有国家标准规范的承雨器的基础上，将盛雨容器的直径制造成与承雨器直径相等，在盛雨容器底部安装高频超声波 换能器，水温测量传感器，自动补排水阀门等，应用水介质超声波(0.1mm高精度)测量仪，对承雨器承接的降雨流入容器中形成的水位进行直接测量。超声波声脉冲的高速度(空气340/s、水1500m/s)可以在一秒钟内测量数十次，从而满足任何高强度降雨情况下进行精准计量。 

本发明的有益效果是，在恶劣气候中出现的任何强降雨状态下，都可以实现水雨情的精准测报，提高防汛预警，防灾减灾的效果。 

图1为水介质超声波换能器应用剖面结构图 

图2为气介质超声波换能器应用剖面结构图 

具体实施方案

雨水降至承雨器(1)内，经过过滤网(2)和常开下水电磁阀(3)，进入盛雨桶(4)，形成水位高程线(13)，水位(13)随着雨量增加而发生高度变化，按雨量计量要求的时段规范，雨量计测量处理器(15)定时接受到测量工作指令后，雨量计测量处理器(15)、温度传感器(9)、超声波换能器(6)开始测量工作，将测量的水位高程(13)与前一次测量并存储的数据进行比较计算，随后将该时段的水位增加值即雨量值数据输出。其后，雨量计测量处理器(15)和超声换能器(6)继续不间断测量工作，根据对盛雨桶(4)内水位(13)情况自行作出判断处理； 

若水位线(13)高出设定排水高度，雨量计测量处理器(15)控制常开电磁阀(3)关闭，堵住可能正在进行的降雨进入盛水桶造成计量误差，同时开启常闭电磁阀(8)进行排水，当水位线(13)降至限位排水管(7)管口时，雨量计仪器(15)将控制关闭常闭电磁阀(8)，同时开启常开电磁阀(3)，雨量计测量处理器(15)自动停止工作。 

若水位线(13)低于设定最低值时，雨量计测量处理器(15)将控制开启 补水电磁阀(12)进行补水，当水位线(13)达到水位设定值时，雨量计测量处理器(15)关闭补水电磁阀(12)，雨量计测量处理器(15)自动停止工作。