雨滴譜校準(zhǔn)儀的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型屬于天氣現(xiàn)象監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雨滴譜校準(zhǔn)儀，包括被測(cè)雨滴譜儀、碼盤(pán)、電機(jī)、控制器和計(jì)算機(jī)，所述被測(cè)雨滴譜儀包括激光發(fā)射器和激光接收器，所述碼盤(pán)呈圓板狀，所述碼盤(pán)上設(shè)有降水粒子模型，所述激光發(fā)射器發(fā)射的水平激光束穿過(guò)碼盤(pán)后被激光接收器接收，所述水平激光束垂直于碼盤(pán)所在的平面，所述碼盤(pán)的中心和電機(jī)固定連接，在所述電機(jī)的帶動(dòng)下碼盤(pán)能?chē)@其中心旋轉(zhuǎn)，所述電機(jī)和控制器相連，所述控制器連接至計(jì)算機(jī)。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了程序化模擬降水粒子的尺度和速度，進(jìn)而校驗(yàn)被測(cè)雨滴譜儀的測(cè)量結(jié)果，從而得出被測(cè)雨滴譜儀工作是否正常的結(jié)論，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活、緊湊，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
雨滴譜校準(zhǔn)儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于天氣現(xiàn)象監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雨滴譜校準(zhǔn)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]降水粒子特性是云內(nèi)動(dòng)力過(guò)程和微物理過(guò)程的綜合結(jié)果，在云降水物理研究，特別是人工影響天氣領(lǐng)域有著重要的意義。降水量測(cè)量歷史悠久，雨滴譜研究也由來(lái)已久。反映降水粒子譜的特性參數(shù)，主要有雨滴的直徑大小、組成分布、降落速度和動(dòng)能。雨滴直徑的大小決定了降落雨滴的質(zhì)量和速度的大小，從而決定了雨滴所具有動(dòng)能的大小，所以測(cè)量雨滴直徑是首要的，目前測(cè)量雨滴直徑的雨滴譜儀有很多種，但是用來(lái)標(biāo)定校驗(yàn)的設(shè)備中國(guó)國(guó)內(nèi)還沒(méi)有，因此，現(xiàn)在天氣現(xiàn)象技術(shù)領(lǐng)域亟需研發(fā)出雨滴譜校準(zhǔn)儀。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能用于校驗(yàn)雨滴譜儀的雨滴譜校準(zhǔn)儀。
[0004]本實(shí)用新型解決問(wèn)題的技術(shù)方案是:雨滴譜校準(zhǔn)儀，包括被測(cè)雨滴譜儀、碼盤(pán)、電機(jī)、控制器和計(jì)算機(jī)，所述被測(cè)雨滴譜儀包括激光發(fā)射器和激光接收器，所述碼盤(pán)為透明圓板，所述碼盤(pán)上設(shè)有降水粒子模型，所述激光發(fā)射器發(fā)射的水平激光束穿過(guò)碼盤(pán)后被激光接收器接收，所述水平激光束垂直于碼盤(pán)所在的平面，所述碼盤(pán)的中心和電機(jī)固定連接，在所述電機(jī)的帶動(dòng)下碼盤(pán)能?chē)@其中心旋轉(zhuǎn)，所述電機(jī)和控制器相連，所述控制器連接至計(jì)算機(jī)。
[0005]進(jìn)一步地，所述雨滴譜校準(zhǔn)儀還包括支撐裝置，所述支撐裝置包括用于支撐固定電機(jī)的第一支撐架、用于支撐固定控制器的第二支撐架、用于固定于地面的底座，所述第一支撐架固定在第二支撐架的上面，所述第二支撐架固定在底座上，所述底座上設(shè)有水平方向的軌道，所述軌道所在的直線(xiàn)方向和碼盤(pán)所在的平面平行。
[0006]優(yōu)選地，所述支撐裝置采用高強(qiáng)度金屬材質(zhì)，所述支撐裝置是連接所述雨滴譜校準(zhǔn)儀的各部件的骨架，不僅堅(jiān)固耐用，而且美觀大方、安裝方便，并且能起到抗干擾的作用。
[0007]進(jìn)一步地，所述被測(cè)雨滴譜儀設(shè)有Y型支架，所述Y型支架包括結(jié)合為一體的兩個(gè)支臂和一個(gè)豎向支腿，所述激光發(fā)射器和激光接收器分別水平設(shè)置在兩個(gè)支臂的頂端，所述豎向支腿的底端設(shè)置在軌道上，所述豎向支腿的底端能沿軌道滑動(dòng)并固定。通過(guò)所述軌道，能夠靈活調(diào)節(jié)被測(cè)雨滴譜儀和碼盤(pán)的相對(duì)位置，將被測(cè)雨滴譜儀滑動(dòng)到目的位置后能夠進(jìn)行固定。
[0008]進(jìn)一步地，所述被測(cè)雨滴譜儀與控制器分別設(shè)有電源。
[0009]進(jìn)一步地，所述電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)設(shè)有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述控制器通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與步進(jìn)電機(jī)相連。
[00?0]進(jìn)一步地，所述碼盤(pán)為透明的亞克力(Acrylic，丙稀酸類(lèi)材料)板，所述亞克力板的表面光滑，提高了本實(shí)用新型所述雨滴譜校準(zhǔn)儀的整體測(cè)量精度和準(zhǔn)確度。
[0011]進(jìn)一步地，所述降水粒子模型粘貼在碼盤(pán)上，所述降水粒子模型包括毛毛雨粒子模型、雨粒子模型、雨夾雪粒子模型、冰雹粒子模型、雪粒子模型和混合降水粒子模型。
[0012]優(yōu)選地，所述降水粒子模型為降水粒子形狀的貼片，通過(guò)貼片的大小來(lái)反映降水粒子的大小。
[0013]進(jìn)一步地，所述控制器通過(guò)串口和計(jì)算機(jī)相連，所述計(jì)算機(jī)上安裝有觀測(cè)軟件，能確定降水粒子的速度和直徑，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析、判斷，實(shí)現(xiàn)標(biāo)定校驗(yàn)的目的。
[0014]進(jìn)一步地，所述控制器包括CPLD(ComplexProgrammable Logic Device，復(fù)雜可編程邏輯器件)芯片，所述CPLD芯片通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)而控制步進(jìn)電機(jī)，通過(guò)多路開(kāi)關(guān)控制步進(jìn)電機(jī)加減檔，為測(cè)量提供需要的轉(zhuǎn)速，通過(guò)控制算法保證電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)。
[0015]進(jìn)一步的，所述CPLD芯片的型號(hào)為EPM3064。
[0016]進(jìn)一步地，所述支撐裝置的外表面設(shè)有防腐蝕層，所述防腐蝕層為噴漆層。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0018]1、本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了程序化模擬降水粒子的尺度和速度;通過(guò)強(qiáng)大的控制算法，模擬降水粒子的各種級(jí)別的速度，還能夠快速換擋，并能用圖形形式進(jìn)行顯示，準(zhǔn)確可靠；
[0019]2、本實(shí)用新型通過(guò)將降水粒子模型粘貼在碼盤(pán)上，通過(guò)降水粒子模型，S卩貼片的尺寸直接反映降水粒子的尺寸，粘貼或去掉方便，操作簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確可靠；
[0020]3、本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化校驗(yàn)，能夠根據(jù)不同的降水粒子模型，分析被測(cè)雨滴譜儀測(cè)試的數(shù)據(jù);通過(guò)模擬各種類(lèi)型的降水粒子，包括毛毛雨、雨、雨夾雪、冰雹、雪和混合降水，用已知的降水粒子的直徑和速度，來(lái)校驗(yàn)被測(cè)雨滴譜儀的測(cè)量結(jié)果，從而得出被測(cè)雨滴譜儀工作是否正常的結(jié)論。
[0021]4、本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活、緊湊，通過(guò)在支撐裝置上設(shè)置軌道，能夠靈活調(diào)節(jié)被測(cè)雨滴譜儀和碼盤(pán)的相對(duì)位置。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型所述雨滴譜校準(zhǔn)儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中:1-被測(cè)雨滴譜儀，11-激光發(fā)射器，12-激光接收器，13-Y型支架;2_碼盤(pán);3_電機(jī);4-控制器;5-支撐裝置，51-第一支撐架，52-第二支撐架，53-底座，54-軌道。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0025]如圖1所示，雨滴譜校準(zhǔn)儀，包括被測(cè)雨滴譜儀1、碼盤(pán)2、電機(jī)3、控制器4和計(jì)算機(jī)(圖中未示)，所述被測(cè)雨滴譜儀I包括激光發(fā)射器11和激光接收器12，所述碼盤(pán)2為透明圓板，所述碼盤(pán)2上設(shè)有降水粒子模型(圖中未示)，所述激光發(fā)射器11發(fā)射的水平激光束穿過(guò)碼盤(pán)2后被激光接收器12接收，所述水平激光束垂直于碼盤(pán)2所在的平面，所述碼盤(pán)2的中心和電機(jī)3固定連接，在所述電機(jī)3的帶動(dòng)下碼盤(pán)2能?chē)@其中心旋轉(zhuǎn)，所述電機(jī)3和控制器4相連，所述控制器4連接至計(jì)算機(jī)。
[0026]所述雨滴譜校準(zhǔn)儀還包括支撐裝置5，所述支撐裝置5包括用于支撐固定電機(jī)3的第一支撐架51、用于支撐固定控制器4的第二支撐架52、用于固定于地面的底座53，所述第一支撐架51固定在第二支撐架52的上面，所述第二支撐架52固定在底座53上，所述底座53上設(shè)有水平方向的軌道54，所述軌道54所在的直線(xiàn)方向和碼盤(pán)2所在的平面平行。
[0027]所述支撐裝置5采用高強(qiáng)度金屬材質(zhì)，所述支撐裝置5是連接所述雨滴譜校準(zhǔn)儀各部件的骨架。
[0028]所述被測(cè)雨滴譜儀I設(shè)有Y型支架13，所述Y型支架13包括結(jié)合為一體的兩個(gè)支臂和一個(gè)豎向支腿，所述激光發(fā)射器11和激光接收器12分別水平設(shè)置在兩個(gè)支臂的頂端，所述豎向支腿的底端設(shè)置在軌道54上，所述豎向支腿的底端能沿軌道54滑動(dòng)并固定。
[0029]所述被測(cè)雨滴譜儀I與控制器4分別設(shè)有電源。
[0030]所述電機(jī)3為步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)設(shè)有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(圖中未示)，所述控制器4通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與步進(jìn)電機(jī)相連。
[0031]所述碼盤(pán)2為透明的亞克力板，所述亞克力板的表面光滑。
[0032]所述降水粒子模型粘貼在碼盤(pán)2上，所述降水粒子模型包括毛毛雨粒子模型、雨粒子模型、雨夾雪粒子模型、冰雹粒子模型、雪粒子模型和混合降水粒子模型。
[0033]所述降水粒子模型為降水粒子形狀的貼片，通過(guò)貼片的大小來(lái)反映降水粒子的大小。
[0034]所述控制器4通過(guò)串口和計(jì)算機(jī)相連，所述計(jì)算機(jī)上安裝有觀測(cè)軟件，能確定降水粒子的速度和直徑，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析、判斷，實(shí)現(xiàn)標(biāo)定校驗(yàn)的目的。
[0035]所述控制器4包括CPLD芯片，所述CPLD芯片通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)而控制步進(jìn)電機(jī)，包括控制步進(jìn)電機(jī)加減檔，為測(cè)量提供需要的轉(zhuǎn)速，通過(guò)控制算法保證電機(jī)3運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)。
[0036]所述CPLD芯片的型號(hào)為EPM3064。
[0037]所述支撐裝置5的外表面設(shè)有防腐蝕層，所述防腐蝕層為噴漆層。
[0038]本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的任何變形、改進(jìn)、替換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.雨滴譜校準(zhǔn)儀，其特征在于，包括被測(cè)雨滴譜儀、碼盤(pán)、電機(jī)、控制器和計(jì)算機(jī)，所述被測(cè)雨滴譜儀包括激光發(fā)射器和激光接收器，所述碼盤(pán)為透明圓板，所述碼盤(pán)上設(shè)有降水粒子模型，所述激光發(fā)射器發(fā)射的水平激光束穿過(guò)碼盤(pán)后被激光接收器接收，所述水平激光束垂直于碼盤(pán)所在的平面，所述碼盤(pán)的中心和電機(jī)固定連接，在所述電機(jī)的帶動(dòng)下碼盤(pán)能?chē)@其中心旋轉(zhuǎn)，所述電機(jī)和控制器相連，所述控制器連接至計(jì)算機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨滴譜校準(zhǔn)儀，其特征在于，所述雨滴譜校準(zhǔn)儀還包括支撐裝置，所述支撐裝置包括用于支撐固定電機(jī)的第一支撐架、用于支撐固定控制器的第二支撐架、用于固定于地面的底座，所述第一支撐架固定在第二支撐架的上面，所述第二支撐架固定在底座上，所述底座上設(shè)有水平方向的軌道，所述軌道所在的直線(xiàn)方向和碼盤(pán)所在的平面平行。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨滴譜校準(zhǔn)儀，其特征在于，所述被測(cè)雨滴譜儀設(shè)有Y型支架，所述Y型支架包括結(jié)合為一體的兩個(gè)支臂和一個(gè)豎向支腿，所述激光發(fā)射器和激光接收器分別水平設(shè)置在兩個(gè)支臂的頂端，所述豎向支腿的底端設(shè)置在軌道上，所述豎向支腿的底端能沿軌道滑動(dòng)并固定。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨滴譜校準(zhǔn)儀，其特征在于，所述被測(cè)雨滴譜儀與控制器分別設(shè)有電源。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨滴譜校準(zhǔn)儀，其特征在于，所述電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)設(shè)有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述控制器通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與步進(jìn)電機(jī)相連。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨滴譜校準(zhǔn)儀，其特征在于，所述碼盤(pán)為透明的亞克力板。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨滴譜校準(zhǔn)儀，其特征在于，所述降水粒子模型粘貼在碼盤(pán)上，所述降水粒子模型包括毛毛雨粒子模型、雨粒子模型、雨夾雪粒子模型、冰雹粒子模型、雪粒子模型和混合降水粒子模型。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨滴譜校準(zhǔn)儀，其特征在于，所述控制器通過(guò)串口和計(jì)算機(jī)相連。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雨滴譜校準(zhǔn)儀，其特征在于，所述控制器包括CPLD芯片，所述CPLD芯片的型號(hào)為EPM3064。10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雨滴譜校準(zhǔn)儀，其特征在于，所述支撐裝置的外表面設(shè)有防腐蝕層。
【文檔編號(hào)】G01W1/18GK205539544SQ201620189011
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年3月11日
【發(fā)明人】胡玉峰
【申請(qǐng)人】北京華創(chuàng)維想科技開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司