翻斗式雨量计的组成与工作原理

2023年02月16日 16:58

  翻斗式雨量计是目前常用的雨量测量仪器,主要用于观测各种形式的降雨,包括自由落体降雨、雨量器收集的降雨以及人工降到地面的降雨等。

  翻斗式雨量计是一种简易的雨量计,其特点是:体积小、重量轻、结构简单、安装方便、工作可靠,具有较高的测量精度和良好的重复性。它利用重力原理来计量雨量,其基本原理是:通过水在翻斗内翻腾所形成“斗”内的水面高度变化来确定雨量大小。翻斗式雨量计可分为三个部分:(1)筒部分:由两片筒板组成;(2)下水槽部分:由一块小板组成;(3)上水槽部分:由两个纸板组成。每一段都有一个盛水筒。

  一、组成

  翻斗式雨量计主要由三部分组成:(1)筒部分:由两片筒板组成;(2)下水槽部分:由一块小板组成;(3)上水槽部分:由两个纸板组成。每一段都有一个盛水筒,筒内装有水,筒外装有玻璃管。筒内水的液面与筒外口垂直,筒外水面比筒内液面高。每段水面高差均在2 cm左右。

  翻斗式雨量计主要是由滚筒、下水槽、上水槽等部件组成,通过翻斗架在一起,通过重力作用形成一定的雨滴(雨珠)落下后在翻斗内翻腾并下落过程中所造成的水面高度变化来计量雨量,从而确定降雨强度及降雨量等数据。翻斗式雨量计一般不用玻璃管采集雨水。

  二、工作原理

  翻斗式雨量计是一种简易的雨量器,它的工作原理是:水在筒内翻转流动时,由于筒壁对水有阻力作用,水面也随之升高,当筒壁所产生的水面高度大于或等于水的最大深度时,翻斗式雨量计就可以计算出累计降雨量。然后根据流量公式进行换算出降雨强度。翻斗式雨量计与其它类型的雨量计相比,具有操作简便、测量精度高等特点。

  三、工作条件

  翻斗式雨量计在正常使用的情况下,每周应对翻斗的活动进行一次检查。翻斗固定在盛水槽内,如果有轻微的摆动或移动,应立即停机。

  1、工作环境温度:-10℃~+40℃

  2、相对湿度:≤95%

  3、大气压力:75~100 kPa

  4、风速:小于4m/s

  5、日照强度:小于30%

  6、最大风强:5级

  7、环境相对湿度:30%~90%

  四、翻斗的升降和固定

  翻斗的升降和固定主要靠机械传动机构完成。翻斗升降与固定有两种方法:一是用手转动丝杠,使筒板抬起,将水盛入盛水筒内,二是用杠杆传动。

  翻斗式雨量计一般安装在出水口上。翻斗升降时,只要将上水筒内筒板和下水筒内筒板同时提起即可将水位升起,降至最高点后再放下,则水面即随着水位而上升。要注意先把上水筒板放下再把下水筒内筒板提起,这样由高水位到低水位会翻升一次。如不及时翻转则会产生多次翻升而引起翻斗频繁翻腾造成水量损失而不能准确计数。因此在实际应用中应及时翻转或调节翻斗式雨量计的位置以保证正常测量。

  五、翻斗高度

  翻斗高度是指计量器中盛水的筒壁高度,一般取0.6m。为了测得较高的翻斗,可在筒壁上加一个横杆,用来调节筒内水面的高度。为了提高测量精度,一般要求筒内水面应保持一定高度。实践中由于受仪器结构和环境条件等影响,筒内水面很难保持较高的水平。为防止翻斗翻起时水的冲击和上升引起水位的变化,应设置浮子(或称弹簧浮子)。

  为便于测量上水槽的水位,在上水槽下部设两个固定档板,使两者间保持一定距离,以便调节上水槽的水位。

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