[发明专利]基于单位时间内的翻斗式水量传感器未知精度校正方法

说明书

本发明公开了基于单位时间内的翻斗式水量传感器未知精度校正方法，记录翻斗式水量传感器在不同水流量的情况下，单位时间翻斗翻转次数和单位时间流经水体积，建立线性函数关系式，计算单位时间内测量的水量体积，建立校正后的单位时间段水量体积公式，计算全时间段内各个单位时间段的单位时间段水量体积，本发明突破了传统翻斗式雨量传感器精度有限和监测目标单一的问题。使得监测人员根据监测对象来进行自行设计翻斗大小和承水器口径，既扩大了监测对象又保证了数据准确。

技术领域

本发明涉及气象、水文监测数据采集领域，尤其涉及一种基于单位时间内的翻斗式水量传感器未知精度校正方法。

背景技术

传统的翻斗式雨量传感器主要应用于测量自然界中的降雨，能够自动将数据记录和保存下来供监测人员使用。但是缺点也是比较明显的，每次降雨过后和人工数据比较发现其精度差，特别是遇到大暴雨后误差能达到10%甚至更多。同时基于减少水流冲击力的影响，承雨器的出水口较细，这样容易造成堵塞。这样的构造原理很难扩展应用到收集水杂质较多的树干径流、林内穿透雨、地表径流等水文监测项目。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供基于单位时间内的翻斗式水量传感器未知精度校正方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

基于单位时间内的翻斗式水量传感器未知精度校正方法，包括以下步骤：

步骤1、在不同的单位时间内使用不同水流量依次测试翻斗式水量传感器，记录翻斗式水量传感器在不同水流量的情况下，单位时间翻斗翻转次数和单位时间流经水体积，单位时间流经水体积是指单位时间内翻斗式水量传感器排出的水的体积；

步骤2、根据单位时间翻转次数与翻斗量程精度建立线性函数关系式：

当x=1时，y=e；

当x=2时，y=2×f；

当x2时，y=a×x+b；

其中，y表示翻斗量程精度，x表示单位时间翻转次数，e为当x=1时的情况下的翻斗量程精度，f为当x=2时的情况下的翻斗量程精度，a和b均为拟合常数；

步骤3、计算单位时间内测量的水量体积；

当x=1时，水量体积为e；

当x=2时，水量体积为2×f；

当x2时，水量体积为 (ax + b)×x；

步骤4、翻斗式水量传感器放置野外测试，计算单位时间段的各个翻转次数对应的测量的水量体积和人工数据的差值，获得偏差系数k₁～k_x；

则校正后的单位时间段水量体积公式为：

当x=1时，体积V1=e×k₁；

当x=2时，体积V2=2f×k₂；

当x2时，体积V3=k_x×(ax+b)×x；

步骤5、利用上述校正后的单位时间段水量体积公式，计算全时间段内各个单位时间段的单位时间段水量体积，将全时间段内各个单位时间段的单位时间段水量体积累加获得全时间段的水量体积。

重复步骤1-4直至计算的校正后的单位时间段水量体积与人工数据之间的误差小于2%。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：