[发明专利]一种雨量计及雨量检测方法

说明书

本申请的实施例提供了一种雨量计及雨量检测方法，涉及降雨量计量仪器设备技术领域，该方法包括以下步骤：采集有效电压值和时间信号，有效电压值由设置在感雨盖表面的阵列式压电传感器在雨滴击打感雨盖时生成，时间信号包括雨滴击打感雨盖产生的振动由击打处传递至阵列式压电传感器中每个传感器所用的时间；根据所述时间信号和阵列式压电传感器中各传感器之间的距离确定雨滴击打感雨盖的位置；分别采集单位时间内落在感雨盖不同区域的雨滴数量，并根据有效电压值、雨滴击打感雨盖的位置以及单位时间内雨滴的数量确定单位时间内落在感雨盖不同区域内的雨滴总体积；根据雨滴总体积和感雨盖的面积确定降雨量。本申请能够提高雨量检测精度。

技术领域

本申请涉及降雨量计量仪器设备技术领域，尤其是涉及一种雨量计及雨量检测方法。

背景技术

目前的压电式雨量计在使用时，雨滴会有滴落在感雨盖的边缘的情况，而滴落在感雨盖边缘的雨滴制造的振动强度会有部分削弱，从而造成雨量计对雨滴大小的误判，且声表面波在雨量计中的传播会有延时，在大暴雨的环境下，传感器不能有效接收到所有的雨滴信号，从而导致雨量计检测不准确。

发明内容

为了提高雨量检测精度，本申请提供一种雨量计及雨量检测方法。

本申请在第一方面，提供了一种雨量检测方法，包括以下步骤：

采集有效电压值和时间信号，所述有效电压值由设置在感雨盖表面的阵列式压电传感器在雨滴击打感雨盖时生成，所述时间信号包括雨滴击打感雨盖产生的振动由击打处传递至阵列式压电传感器中每个传感器所用的时间；

根据所述时间信号和阵列式压电传感器中各传感器之间的距离确定雨滴击打感雨盖的位置；

分别采集单位时间内落在感雨盖不同区域的雨滴数量，并根据所述有效电压值、雨滴击打感雨盖的位置以及单位时间内雨滴的数量确定单位时间内落在感雨盖不同区域内的雨滴总体积；

根据所述雨滴总体积和感雨盖的面积确定降雨量。

通过上述技术方案，雨滴打到感雨盖上会引发感雨盖局部振动，振动会传导至阵列式压电传感器处，阵列式压电传感器中每个压电传感器共同接收和处理一滴雨引起的振动，因此在大暴雨的计量环境下，能有效避免雨滴信号的损失，且根据所述时间信号和阵列式压电传感器中各传感器之间的距离确定雨滴击打感雨盖的位置，能够有效识别雨滴打击位置，从而对滴落在感雨盖边缘的雨滴制造的振动强度做出补偿，提高了测量精度。

优选的，所述根据所述时间信号和阵列式压电传感器中各传感器之间的距离确定雨滴击打感雨盖的位置包括：

根据所述时间信号，确定雨滴击打感雨盖产生的振动由击打处传递至阵列式压电传感器过程中，每列传感器检测到振动的时间差；

在感雨盖为平面感雨盖时，采用下式确定雨滴击打感雨盖的位置：

其中，t_n为雨滴击打感雨盖产生的振动在阵列传感器中每列传感器中传递的时间差，n为阵列传感器的列数，V₀为振动在感雨盖中传播的速度，x₀和y₀是与阵列传感器中传感器的间距相关的常数；

在感雨盖为弧面感雨盖时，需要对确定出的位置进行转换，采用下式来进行转换：

x′＝ax³+bx²+cx+d

y′＝ay³+by²+cy+d

其中，(x′,y′)为雨滴位置，a、b、c、d为与感雨盖曲率相关的常数。

优选的，所述根据所述有效电压值、雨滴击打感雨盖的位置以及单位时间内雨滴的数量确定单位时间内落在感雨盖不同区域内的雨滴总体积包括：