專利名稱：轉(zhuǎn)斗雨量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氣象、水文雨量測(cè)量技術(shù)，特別是涉及一種轉(zhuǎn)斗雨量計(jì)。
背景技術(shù)：
目前全國(guó)范圍的氣象、水文雨量測(cè)量廣泛應(yīng)用翻斗雨量計(jì),翻斗雨量計(jì)是一種機(jī)械雙穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)，其具有位于同一轉(zhuǎn)軸兩端能夠交替進(jìn)行上下往返運(yùn)動(dòng)的承水斗，兩個(gè)承水斗依靠所承接雨水重力失去平衡而翻轉(zhuǎn)，由靜態(tài)平衡到翻轉(zhuǎn)依靠雨水重量失去平衡啟動(dòng)翻轉(zhuǎn)，由啟動(dòng)初速翻轉(zhuǎn)切換需要一個(gè)加速時(shí)間，同時(shí)因?yàn)閿[幅較大，致使兩斗轉(zhuǎn)換時(shí)間滯后，雨量已經(jīng)達(dá)到預(yù)置量，因?yàn)椴荒芗皶r(shí)翻轉(zhuǎn)切換，雨水仍向已滿斗內(nèi)注入，造成測(cè)量誤差，雨強(qiáng)越大誤差越大。受其原理和結(jié)構(gòu)限制，在測(cè)量特大暴雨時(shí)(雨強(qiáng)> 4mm/min)，誤差會(huì)超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，大于4%。

實(shí)用新型內(nèi)容(一 )要解決的技術(shù)問題本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是如何提高降雨量的測(cè)量精度，且能夠?qū)崿F(xiàn)全天候、全自動(dòng)無人值守。( 二 )技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種轉(zhuǎn)斗雨量計(jì)，其包括承水器，為漏斗狀，用于承接降水；轉(zhuǎn)斗，設(shè)置在承水器下方，包括等間距設(shè)置在同一轉(zhuǎn)軸上且繞轉(zhuǎn)軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的多個(gè)承水斗，所述多個(gè)承水斗以轉(zhuǎn)軸為中心呈放射狀布置；所述承水器下端口位于開口與水平面平行的承水斗的開口正上方；計(jì)量器，設(shè)置在轉(zhuǎn)斗一側(cè)，計(jì)量承水斗的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)。其中，所述轉(zhuǎn)斗包括六個(gè)等間距安裝在轉(zhuǎn)軸上的承水斗。其中，每個(gè)承水斗的外壁邊緣上均設(shè)置有磁塊，所述多個(gè)承水斗上的磁塊在其對(duì)應(yīng)的外壁邊緣上的位置對(duì)應(yīng)相同；所述轉(zhuǎn)斗另一側(cè)設(shè)置有磁棒，所述磁棒靠近磁塊一側(cè)的極性與磁塊的極性相反，所述磁棒與所述轉(zhuǎn)軸位于同一水平面上。其中，所述轉(zhuǎn)斗上設(shè)置有與轉(zhuǎn)軸同軸的磁阻尼環(huán)，所述磁阻尼環(huán)由導(dǎo)電金屬板制成；所述磁阻尼環(huán)的邊緣穿過一對(duì)極性相反的磁極中間。其中，所述計(jì)量器包括干簧管和與其相連的信號(hào)處理裝置，所述干簧管設(shè)置在所述轉(zhuǎn)斗一側(cè)，對(duì)設(shè)置在承水斗外壁邊緣上的磁塊產(chǎn)生磁性感應(yīng)，將磁性感應(yīng)信號(hào)傳至信號(hào)處理裝置進(jìn)行計(jì)數(shù)。其中，所述磁棒與磁塊之間的距離可調(diào)。(三)有益效果上述技術(shù)方案所提供的轉(zhuǎn)斗雨量計(jì)，設(shè)置以同一轉(zhuǎn)軸為中心呈放射狀的多個(gè)承水斗，依靠承水斗的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行其承水切換和降雨量計(jì)量；通過設(shè)置在每個(gè)承水斗上的磁塊和位于轉(zhuǎn)斗一側(cè)的磁棒之間的磁力作用，確定每個(gè)承水斗的一次承水量，調(diào)整磁塊和磁棒之間的磁力大小，可改變承水斗承水量的多少；通過磁阻尼環(huán)的設(shè)置，抵消轉(zhuǎn)斗旋轉(zhuǎn)的動(dòng)態(tài)慣性，使相鄰承水斗之間穩(wěn)定切換；干簧管實(shí)現(xiàn)對(duì)承水斗承水量的計(jì)量；該雨量計(jì)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、量程大，能夠?qū)π∮辍⒅杏?、大雨、暴雨、特大暴雨進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，且全自動(dòng)工作、無需人員值守。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例的轉(zhuǎn)斗雨量計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I中轉(zhuǎn)斗雨量計(jì)的左視圖。其中，I :承水器；2 :轉(zhuǎn)斗；3 :磁塊；4 :磁棒；5 :磁阻尼環(huán)；6 :磁極；7 :干簧管。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。圖I示出了本實(shí)用新型實(shí)施例的轉(zhuǎn)斗雨量計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是其左視圖。參照?qǐng)D示，本實(shí)施例的轉(zhuǎn)斗雨量計(jì)包括承水器1，為漏斗狀，用于承接降水，承水器I按照國(guó)標(biāo)規(guī)定，其上端口內(nèi)徑設(shè)置為200mm，便于降雨量統(tǒng)計(jì)的一致性。承水器I下方設(shè)置轉(zhuǎn)斗2，轉(zhuǎn)斗2包括等間距分布在同一轉(zhuǎn)軸上的多個(gè)承水斗，多個(gè)承水斗以轉(zhuǎn)軸為中心呈放射狀布置且繞該轉(zhuǎn)軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，承水斗用于對(duì)承水器I所承接的降雨量進(jìn)行計(jì)量，承水器I下端口位于開口與水平面平行的承水斗的開口正上方。在轉(zhuǎn)斗2處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，承水器I內(nèi)所承接的雨水落入其下端口正對(duì)的承水斗內(nèi)，該承水斗內(nèi)承接的降雨量達(dá)到預(yù)設(shè)量之后，轉(zhuǎn)斗2旋轉(zhuǎn)，由下一個(gè)承水斗進(jìn)行承水計(jì)量，依次循環(huán)。轉(zhuǎn)斗雨量計(jì)最終所測(cè)得的降雨量是通過專門的計(jì)量器對(duì)承滿雨水并翻轉(zhuǎn)的承水斗的翻轉(zhuǎn)次數(shù)進(jìn)行計(jì)量，翻轉(zhuǎn)次數(shù)乘以承水斗內(nèi)設(shè)定的承水量可以獲得一次降雨的總量計(jì)量。具體地，計(jì)量器設(shè)置在轉(zhuǎn)斗2 —側(cè)，計(jì)量承水斗的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)。如圖I和圖2所示，本實(shí)施例的轉(zhuǎn)斗2包括六個(gè)等間距安裝在轉(zhuǎn)軸上的承水斗，承水斗的形狀不限定，其橫截面可以為圓弧形，也可以為不規(guī)則的其它幾何形狀。本實(shí)施例中，每個(gè)承水斗的外壁邊緣上設(shè)置有磁塊3，所述多個(gè)承水斗上的磁塊3在其對(duì)應(yīng)的承水斗外壁邊緣上的位置對(duì)應(yīng)相同；所述轉(zhuǎn)斗另一側(cè)設(shè)置有磁棒4，磁棒4靠近磁塊3 —側(cè)的極性與磁塊3的極性相反，所述磁棒4與所述轉(zhuǎn)軸位于同一水平面上。磁塊3和磁棒4因極性相反，形成磁力拉力，在沒有降雨時(shí)，依靠磁力拉力使轉(zhuǎn)斗靜態(tài)平衡，當(dāng)降雨時(shí)雨水注入承水斗，當(dāng)達(dá)到所設(shè)定的承水斗承水量時(shí)致使磁拉力“中斷”，由雨水重力壓下承水斗迅速旋轉(zhuǎn)，將滿斗雨水倒除，同時(shí)后斗迅速切換承接雨水，切換時(shí)間在數(shù)百分秒以內(nèi)；切換角度β在數(shù)度(1-10° )以內(nèi)，切換角度β即承水器I落下的水柱的中心線與下一個(gè)待承水的承水斗外壁的接觸點(diǎn)和轉(zhuǎn)軸的連線，與轉(zhuǎn)軸和該待承水的承水斗外壁邊緣的連線兩者之間所形成的夾角。本實(shí)施例中，磁棒4與磁塊3之間的距離可調(diào)，具體可將所述磁棒4安裝在調(diào)節(jié)旋鈕上，所述調(diào)節(jié)旋鈕包括螺栓和安裝螺栓的支桿，所述螺栓穿過支桿上設(shè)置的螺紋孔，一端固定磁棒4，另一端為螺栓頭部。通過調(diào)整螺栓，可以調(diào)節(jié)磁塊3和磁棒4之間的距離，從而調(diào)節(jié)兩者之間磁拉力的大小，以設(shè)置每個(gè)承水斗承水水量。本實(shí)施例中，整個(gè)裝置安裝在一個(gè)支架上，轉(zhuǎn)軸通過“寶石軸承”安裝在支架上，旋轉(zhuǎn)極為靈敏，為了克服轉(zhuǎn)斗2旋轉(zhuǎn)動(dòng)慣性，本實(shí)施例轉(zhuǎn)斗2上還設(shè)置有與轉(zhuǎn)軸同軸的磁阻尼環(huán)5，所述磁阻尼環(huán)5由導(dǎo)電金屬板制成；所述磁阻尼環(huán)5的邊緣穿過一對(duì)磁極6中間。當(dāng)轉(zhuǎn)斗2旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁阻尼環(huán)5切割磁力線，因其為導(dǎo)電體，產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)在磁阻尼環(huán)5中產(chǎn)生渦流，反應(yīng)出一個(gè)反電動(dòng)勢(shì)，阻抗磁阻尼環(huán)5旋動(dòng)，從而抵消轉(zhuǎn)斗2的動(dòng)態(tài)慣性，以確保每次平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)一個(gè)承水斗。磁阻尼環(huán)5優(yōu)選由鋁制成，其導(dǎo)電性能好，一對(duì)磁極6的磁性相反。本實(shí)施例中，所述計(jì)量器優(yōu)選使用干簧管7和與其相連的信號(hào)處理裝置，所述干簧管7設(shè)置在所述轉(zhuǎn)斗2 —側(cè)，與調(diào)節(jié)旋鈕相對(duì)設(shè)置，干簧管7對(duì)設(shè)置在承水斗外壁邊緣上 的磁塊3產(chǎn)生磁性感應(yīng)，將磁感應(yīng)信號(hào)傳至信號(hào)處理裝置進(jìn)行計(jì)數(shù)。干簧管7的設(shè)置，使得每一個(gè)磁塊3旋轉(zhuǎn)到干簧管7時(shí)，由于磁力感應(yīng)使干簧管7接點(diǎn)閉合一次，輸出承水斗斗數(shù)信號(hào)，以進(jìn)行降雨量計(jì)量。由以上實(shí)施例可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例通過設(shè)置以同一轉(zhuǎn)軸為中心呈放射狀的多個(gè)承水斗，依靠承水斗的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行其承水切換和降雨量計(jì)量；通過設(shè)置在每個(gè)承水斗上的磁塊和位于轉(zhuǎn)斗一側(cè)的磁棒之間的磁力作用，確定每個(gè)承水斗的一次承水量；通過磁阻尼環(huán)的設(shè)置，抵消轉(zhuǎn)斗旋轉(zhuǎn)的動(dòng)態(tài)慣性，使相鄰承水斗之間穩(wěn)定切換；干簧管實(shí)現(xiàn)對(duì)承水斗承水量的計(jì)量；該雨量計(jì)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、量程大，能夠?qū)π∮?、中雨、大雨、暴雨及特大暴雨進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，且全自動(dòng)工作、無需人員值守。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種轉(zhuǎn)斗雨量計(jì)，其特征在于，包括 承水器，為漏斗狀，用于承接降水； 轉(zhuǎn)斗，設(shè)置在承水器下方，包括等間距設(shè)置在同一轉(zhuǎn)軸上且繞轉(zhuǎn)軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的多個(gè)承水斗，所述多個(gè)承水斗以轉(zhuǎn)軸為中心呈放射狀布置；所述承水器下端口位于開口與水平面平行的承水斗的開口正上方； 計(jì)量器，設(shè)置在轉(zhuǎn)斗一側(cè)，計(jì)量承水斗的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)。
2.如權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)斗雨量計(jì)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)斗包括六個(gè)等間距安裝在轉(zhuǎn)軸上的承水斗。
3.如權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)斗雨量計(jì)，其特征在于，每個(gè)承水斗的外壁邊緣上均設(shè)置有磁塊，所述多個(gè)承水斗上的磁塊在其對(duì)應(yīng)的外壁邊緣上的位置對(duì)應(yīng)相同；所述轉(zhuǎn)斗另一側(cè)設(shè)置有磁棒，所述磁棒靠近磁塊一側(cè)的極性與磁塊的極性相反，所述磁棒與所述轉(zhuǎn)軸位于同一水平面上。
4.如權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)斗雨量計(jì)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)斗上設(shè)置有與轉(zhuǎn)軸同軸的磁阻尼環(huán)，所述磁阻尼環(huán)由導(dǎo)電金屬板制成；所述磁阻尼環(huán)的邊緣穿過一對(duì)極性相反的磁極中間。
5.如權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)斗雨量計(jì)，其特征在于，所述計(jì)量器包括干簧管和與其相連的信號(hào)處理裝置，所述干簧管設(shè)置在所述轉(zhuǎn)斗一側(cè)，對(duì)設(shè)置在承水斗外壁邊緣上的磁塊產(chǎn)生磁性感應(yīng)，將磁性感應(yīng)信號(hào)傳至信號(hào)處理裝置進(jìn)行計(jì)數(shù)。
6.如權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)斗雨量計(jì)，其特征在于，所述磁棒與磁塊之間的距離可調(diào)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種轉(zhuǎn)斗雨量計(jì)，其包括承水器，為漏斗狀，用于承接降水；轉(zhuǎn)斗，設(shè)置在承水器下方，包括等間距設(shè)置在同一轉(zhuǎn)軸上且繞轉(zhuǎn)軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的多個(gè)承水斗，所述多個(gè)承水斗以轉(zhuǎn)軸為中心呈放射狀布置；所述承水器下端口位于開口與水平面平行的承水斗的開口正上方；計(jì)量器，設(shè)置在轉(zhuǎn)斗一側(cè)，計(jì)量承水斗的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)。本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、量程大，能夠?qū)Υ蟊┯赀M(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，且全自動(dòng)工作、無需人員值守。
文檔編號(hào)G01W1/14GK202453521SQ201220068988
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月28日
發(fā)明者劉家棣 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春豐澤水文氣象儀器有限公司