[发明专利]磁致位移式雨量测量方法及装置

说明书

本发明公开了一种磁致位移式雨量测量方法及装置，其接雨器的下端设置一个保护筒，所述保护筒内设置一个静水桶和一个测量桶，二者下部连通构成连通器，所述测量桶内设置磁致伸缩位移传感器，所述出水管下端对应所述静水桶，所述静水桶下端设置排水管，所述出水管和排水管上分别设置电磁阀，所述电磁阀和磁致伸缩位移传感器均与控制器连接，雨水通过所述接雨器的出水管进入所述静水桶，所述测量桶中的水位会随降雨进行而升高，降雨量大小与所述测量桶中的水位为线性关系，相关系数可以通过定量给水率定出来，从而通过所述测量桶中的水位监测降雨量。本发明降雨量测量精度能够超过0.1mm，能测量特殊强度的暴雨，填补了特殊暴雨条件下雨量监测空白。

技术领域：

本发明涉及一种降水量观测技术，特别是涉及一种磁致位移式雨量测量方法及装置。

背景技术：

降水观测是水文、气象监测的重要内容之一。对于纯粹降雨量观测来讲，精度要求不高，现有翻斗、称重等方式的雨量计已经完全可以达到测量精度要求了，并在生产实际中得到了广泛应用。对于蒸发量观测中的雨量配套观测，雨量观测精度要求较高，要达到0.1mm,多数雨量传感器是无法满足的。而且，现有雨量传感器对于每分钟的雨强或最大日雨量均有限制，在特殊条件下是无法使用的。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种设计合理、测量精度高且可靠性高的磁致位移式雨量测量方法及装置。

本发明的技术方案是：

一种磁致位移式雨量测量方法，在接雨器的下端设置一个保护筒，在保护筒内设置一个静水桶和一个测量桶，静水桶和测量桶下部连通构成连通器，在测量桶内设置磁致伸缩位移传感器，以测量测量桶中水位的高度；接雨器的下部为漏斗形结构，并且最低处设置出水管，出水管下端对应静水桶，静水桶下端设置排水管，在出水管和排水管上分别设置电磁阀，电磁阀和磁致伸缩位移传感器均与控制器连接，实现通讯与控制，当出现降雨时，雨水通过接雨器的出水管进入静水桶，测量桶中的水位会随降雨进行而升高，降雨量大小与测量桶中的水位为线性关系，相关系数可以通过定量给水率定出来，从而通过测量桶中的水位监测降雨量。

设降雨量为P，测量桶中的水位H，则：

P=KH，

K为雨量和水位之间的线性系数，通过多次定量向接雨器中注水率定出来，降雨量和水位单位均为mm，雨量保留1位小数，水位保留三位小数，K值保留三位小数；

设计量时段为△T,时段末和时段初测量桶中的水位为H1、H2,测量桶累计排水深HH，则时段降雨量△P为：

△P=K(H1+HH-H2)。

磁致伸缩位移传感器测量精度达到0.05%FS,能够高精度测量桶中水位的变化过程；出水电磁阀为常开型电磁阀，加电时关闭，断电时打开；排水电磁阀为常闭型电磁阀，加电时打开，断电时关闭。

测量桶上部密封并留排气孔；保护筒和测量桶固定在不同高度的基座上。测量桶可以调整内径或者形状，依据磁致伸缩位移传感器的尺寸大小，使测量桶内径最小或者横截面积最小，可以更加有效提高水位测量精度；当接雨器横截面积是测量桶横截面积的3倍时，0.1mm的降雨，测量桶中的水位会升高0.3mm，有效的避免水体物理特性造成的测量误差。