专利汇可以提供翻斗式雨量计的多计量特性检定方法及装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及翻斗式雨量计的多计量特性检定方法及装置,包括供 水 系统、称重系统、计数系统和控制系统。供水系统包括 蠕动 泵 (2)和储水筒(11)。 蠕动泵 (2)的流量即待检定翻斗雨量计(1)的模拟雨强。称重系统包括三台高 精度 电子 天平,分别是总天平(4)、左天平(5)和右天平(6)。计数系统包括计时器(3)和双 导线 (9)。控制系统包括 控制器 (7)和通信线(8)。该检定方法及装置能够自动、高效、全面地获取翻斗式雨量计的计量特性包括雨强-总误差关系、雨强-左右翻斗误差、计数计时、雨量计校核 质量 等特性,以便调整雨量计使其更高精度地测量降雨量,为气象学和 水文学 研究提供高精度的降雨数据。,下面是翻斗式雨量计的多计量特性检定方法及装置专利的具体信息内容。
1.一种翻斗式雨量计的多计量特性检定装置,其特征在于:包括四个系统,分别是供水系统、称重系统、计数系统和控制系统;所述的供水系统包括蠕动泵(2)和储水筒(11);蠕动泵(2)的流量即待检定翻斗雨量计(1)的模拟雨强;所述的称重系统包括三台高精度电子天平,分别是总天平(4)、左天平(5)和右天平(6);所述的计数系统包括计时器(3)和双导线(9);所述的控制系统包括控制器(7)和通信线(8),控制器(7)可以采用笔记本电脑、台式机或单片机,各系统装置之间的位置连接关系如下:两个接水筒(12)坐在在左天平(5)和右天平(6)上面,待检定翻斗雨量计(1)在两个接水筒(12)之上,中间由导水管(10)连接;储水筒(11)坐在总天平(4)上,储水筒(11)与待检定翻斗雨量计(1)之间由蠕动泵(2)的导水管(10)连接;待检定翻斗雨量计(1)与计时器(3)是通过双导线(9)进行连接;通信线(8)为RS232转USB通讯线,控制器(7)通过通信线(8)分别与一个蠕动泵(2)、三个电子天平(4)、(5)、(6)和一个计时器(3)相连。
2.根据权利要求1所述的翻斗式雨量计的多计量特性检定装置,其特征在于:所述的总天平(4)、左天平(5)和右天平(6),它们的量程为3000-5000mL,分辨率0.01g;总天平(4)用于称量向翻斗式雨量计(1)供水量,左天平(5)和右天平(6)分别称量从翻斗式雨量计(1)左翻斗和右翻斗流出的水量;总天平(4)上的储水筒(11)和左天平(5)、右天平(6)上接水筒(12)都需要加带孔的盖,减少蒸发对检定的影响。
3.根据权利要求1所述的翻斗式雨量计的多计量特性检定装置,其特征在于:所述控制器(7)可以控制蠕动泵(2)的流量和开关。
4.根据权利要求1所述的翻斗式雨量计的多计量特性检定装置,其特征在于:控制器(7)可以获取三个电子天平(4)、(5)、(6)的实时质量变化,分析质量变化,可以得到蠕动泵(2)的供水量、从翻斗式雨量计(1)左翻斗和右翻斗流出的水量,并计算出校核质量。
5.根据权利要求1所述的翻斗式雨量计的多计量特性检定装置,其特征在于:控制器(7)可以分析计时器(3)的电平扫描信息,得到雨量计的翻动次数和翻动时间。
6.一种翻斗式雨量计的多计量特性检定方法,其特征在于:权利要求1所述的翻斗式雨量计检定装置的使用方法步骤如下:
步骤一,根据待检定翻斗式雨量计的分辨率计算出其理论单斗水量,翻斗式雨量计的标准器口面积S为314.2cm2,对应h=0.1、0.2、0.5和1mm分辨率的翻斗式雨量计的理论单斗水量分别V0=3.142、6.284、15.71和31.42cm3;
步骤二,根据需要模拟雨强I=0.4、1、2、4、6mm/min,计算出蠕动泵的流量Q=I*
31.42mL/min,控制器(7)向蠕动泵(2)发送指令,设置其输出流量为Q;
步骤三,根据模拟降雨总量10mm的要求,对应h=0.1、0.2、0.5和1mm分辨率的翻斗式雨量计的翻动次数N分别是100、50、20和10次,控制器(7)向计数器(3)发送指令,设置其目标次数为N;
步骤四,开始检定前,控制器(7)向三个电子天平发送指令,获取总天平(4)的初始质量MT1,并将左天平(5)和右天平(6)去皮;
步骤五,控制器(7)选择第1个模拟雨强I1=0.1mm/min,开启蠕动泵(2),并实时采集三个电子天平(4)(5)(6)的实时质量变化以及计数器(3)的所获取雨量计的翻动次数及对应的翻动时间;
步骤六,当计数器(3)显示的翻动次数达到N时,控制器(7)立即关闭蠕动泵(2),等待20秒,停止采集并保存三个电子天平(4)(5)(6)的实时质量和计数器(3)的所获取雨量计的翻动次数及对应的翻动时间;
步骤七,控制器(7)根据总天平初始和结束时的读数,可计算得到注入总水量MT、根据左天平(5)和右天平(6)的结束的计数得出左斗流出的水量ML和右斗流出的水量MR,计算校核质量ΔM=MT-ML-MR,如果ΔM大于1.0g,说明率定操作较差,需要重复步骤四至步骤六;如果ΔM小于1.0g,说明整个模拟降雨过程中没有水量损失,率定质量较高,可计算计算总误差ET=(0.1*N*S*h-MT)/MT*100%,左斗误差EL=(0.1*N*S*h/2–ML)/ML*100%,右斗误差ER=(0.1*N*S*h/2–MR)/MR*100%;
步骤八,重复步骤四至步骤七,做三次,获取第一个模拟雨强下的三个总误差ET、左斗误差EL和右斗误差ER;
步骤九,控制器(7)选择模拟的其他雨强I=1、2、4、6mm/min,重复步骤四至步骤八,得到翻斗式雨量计总的、左斗和右斗的雨强-计量误差关系;
步骤十,控制器(7)解析总天平的质量变化数据,可得到蠕动泵(2)的实际流量,如果与设置流量Q相近,说明蠕动泵(2)供水流量准确,否则需要对蠕动泵(2)进行标定;
步骤十一,控制器(7)解析左天平(5)和右天平(6)的阶步式质量变化数据,可得以到左、右斗每翻动一次的质量;
步骤十二,控制器(7)解析计数器(3)所获取雨量计的翻动次数及对应的翻动时间数据,相邻翻动次数的时间差;
步骤十三,对比翻斗式雨量计的左、右斗流出的水量ML和MR,如果二者接近,说明二者达到较好的平衡;如果二者的差值较大,说明二者不平衡,需要调节翻斗的控制旋钮,重复步骤四至步骤九,得到翻斗式雨量计总的、左斗和右斗的雨强-计量误差关系。
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