降雨量监测原理是什么?

2023年03月16日 14:07

  降雨是指由空气中的水分与固体表面的空气层之间相互作用而形成的,对地表产生湿润作用的过程,即土壤水分或降水。降雨强度可用雨量表示,降雨强度是指单位时间内通过单位面积上的雨滴数。雨滴粒径越小,所带电量也越小,反之则越大。因此,降雨量可以反映当地的降水强度和土壤含水量,而降水量的多少与当地水文条件、地质情况、气候、地理位置等多种因素有关。

  通常采用降雨计、雨量计进行降雨量监测,下面来介绍下降雨的原理是什么。

  一、基本原理

  降雨测量仪器的工作原理是利用雨滴的冲击和撞击产生动能,使雨量计的承雨器内的积水高速下落,使雨量计上的刻度产生变化,从而测出降雨量。

  根据我国雨量站工作原理,选择三种类型的雨量器:手动雨量器、自动雨量器和雨量传感器。

  手动雨量器可以通过人工操作完成,手动雨量器和雨量传感器都有多种安装方式,适用于不同环境下的测量需求。

  自动雨量传感器由传感头、导轮、传动机构和显示装置组成,其中传感头安装在被测液体表面上,导轮安装在导轮上并与轴承连接,传动机构可使传感器转动并带动传动机构旋转。显示装置包括显示器和存储系统。

  二、组成

  降雨计主要由数据采集模块、雨量传感器、电源模块、传感器支架、控制模块(控制软件)等组成。数据采集模块是用于采集雨量计数据的硬件,传感器用于收集环境中的降雨,传感器支架用于支撑和固定数据采集模块,并与控制模块进行通信。

  三、安装方法

  1、为保证降雨计正常工作,在安装时必须考虑以下问题:

  (1)在进行雨量传感器的安装时,应确保传感器与支架紧密接触,避免影响降雨计的正常工作。

  (2)在进行测量时,必须使被测量的雨量传感器与其所在环境水平保持一致。

  (3)降雨计必须安装牢固,确保能够承受设备自身的重量和振动,避免设备在运行过程中因震动而损坏。

  (4)当降雨计安装完成后,应使用专用工具将其固定于地面,确保设备稳定运行。

  (5)雨量器的进水口和出水口必须安装闸阀或阀门。以保证设备的正常运行。

  (6)当雨量传感器通过汇流管收集到雨水时,必须确保雨水从集水管或排水口流出时不会被污染。同时也应确保雨水收集管中的积水不会倒流入集水坑中。

  四、系统功能

  1、该系统具备多种通讯方式,支持RS485、RS232、4-20 mA等通讯方式,可以同时接入多台雨量计或雨量桶。

  2、数据可实时存储至NB-IOT云平台,系统管理员可随时随地查看雨量数据,并实时控制雨量桶的开启时间。

  3、可设置自动采集和手动采集两种采集模式,自动采集模式可在雨强<60 mm/h时进行数据采集,手动采集模式可在雨强>60 mm/h时进行数据采集。

  4、系统具有定时定量自动给雨量桶补水功能,保证雨量桶正常运行。

  五、系统特点

  1、适用于各种降雨类型,多种传感器可选;

  2、支持自检功能,对传感器自检结果进行校核,精度可达±1%;

  3、支持4种量程选择,测量范围从0~100 mm;

  4、无源型雨量器,使用寿命长达5年;

  5、监测精度高,最大测量误差±3%;

  6、带低电压保护,可在野外恶劣环境下工作;

  7、数据上传至平台后自动生成报表。

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