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专利号: 2019108554751
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种降低风速影响的雨量测量装置,包括雨量桶(1)、太阳能电池板(2)、集雨容器(3)、过滤网(4)、出水口(5)、导流管(6)、进水口(7)、集水器(8)、量筒(9)和排水口(10),其特征在于:所述的雨量桶(1)的侧面设有太阳能电池板(2),上方或四周设有压电式雨量计,所述雨量桶(1)顶部为集雨容器(3),所述集雨容器(3)通过导流管(6)雨水收集至下方的集水器(8)中,所述集水器(8)设有控制系统,所述控制系统通过步进电机(11)控制集水器(8)定时或定量将所收集的雨水倾倒入下方的量筒(9)中计算雨量数据。

2.根据权利要求1所述的雨量测量装置,其特征在于:所述集水器(8)的进水口(7)与导流管(6)之间活动连接,且集水器(8)两端设有步进电机(11)控制集水器(8)旋转将雨水注入到下方的量筒(9)中。

3.根据权利要求1所述的雨量测量装置,其特征在于:所述控制系统包括中央控制单元、数据存储器、步进电机(11)和电源组件,所述控制系统还与太阳能电池板(2)电联,所述数据存储器存储包括压电式雨量计的脉冲信号数据。

4.根据权利要求1所述的雨量测量装置,其特征在于:所述压电式雨量计设置在雨量桶(1)上方时,其安转位低于雨量桶(1)的高度,所述压电式雨量计通过雨滴落下产生的脉冲信号测量雨量。

5.根据权利要求1所述的雨量测量装置,其特征在于:所述的集雨容器(3)上面包括设置过滤网(4),集雨容器(3)的四周紧密贴合雨量桶(1)的内壁。

6.根据权利要求1所述的雨量测量装置,其特征在于:所述的集水器(8)在顶部边缘的四周设有水位传感器,所述的水位传感器与中央控制单元互联通信。

7.根据权利要求1所述的雨量测量装置,其特征在于:所述的量筒(9)底部设有重力传感器测量量筒(9)内积水的重量。

8.根据权利要求1所述的雨量测量装置,其特征在于:所述装置中集水器(8)两侧包括设置扭矩测试仪,所述扭矩测试仪与中央控制单元信号传输。

9.实施如权利要求1-9任一项所述雨量测量装置的一种雨量测量方法,其特征在于:包括如下步骤:

(1)通过压电式雨量计直接获取雨水滴落产生的脉冲信号,计算第一组雨量数据,并计算压电式雨量计测量的雨量;

(2)所述装置完全置于下雨环境中,集雨容器(3)收集雨水,雨水通过导流管(6)进入到集水器(8)中,由中央控制单元根据设定的时间控制步进电机(11)将集水器(8)中的雨水倒入量筒(9)中,通过量筒(9)的刻度获取该时间段集水的体积,并且量筒(9)底部的重力传感器将测量的数据传输给数据存储器,得到第二组数据;

(3)根据第二组数据进行建模,根据测量的集雨容器(3)的开口面积计算测量雨量;

(4)将步骤(3)测量雨量和压电式雨量计测量的雨量对比分析,并根据所述装置的集雨容器(3)、集水器(8)和量筒(9)部件参数数据、控制系统的控制时间建模分析风速的影响和预估实际的降雨量。

10.根据权利要求9所述的一种雨量测量方法,其特征在于:步骤(2)所述的步进电机(11)控制可以通过设置的扭矩传感器信号传输到中央控制单元中,然后根据设定的阀值和集水器(8)上侧的水位传感器控制雨水的倾倒,当扭矩传感器达到预设阀值或水位传感器检测到水位已满的时候由中央控制单元控制步进电机倾倒。