[实用新型]一种翻斗式雨量计

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种翻斗式雨量计，具体地说是涉及一种能够在不同雨强条件下对降雨量计量精度的翻斗式雨量计。

背景技术

由于翻斗式雨量计结构简单、无功耗、性能较稳定，正逐渐取代虹吸式雨量计，在水文气象站得到了广泛地推广应用。然而，在翻斗式雨量计的工作过程中，存在着不可避免的动作过程误差，且随雨强的增大而增大，导致现有的翻斗式雨量计不能够适应不同雨强的降雨。

翻斗式雨量计的核心构件为一个两斗室的翻斗，是一个翻斗机械双稳态机构。在工作过程中，降雨经由承雨器流入翻斗的一个斗室，随水量增加，重心偏移，翻斗失稳，便迅速翻转，将承接的雨水倾尽；同时，另一侧的翻斗开始承接雨水，如此循环。翻斗每翻转一次，会发出一个脉冲信号。翻斗斗室从开始承接雨水至开始迅速翻转期间承接的水量与发出的脉冲信号数之积，即为翻斗式雨量计测得的降雨量。

记斗室开始承接雨水的时刻为t₁，翻斗失稳，开始迅速翻转的时刻为t₂，翻斗翻转至水平位置，即承雨器停止向该斗室注水同时开始向另一斗室注水的时刻为t₃，t₁至t₂时段承雨器注入斗室的水量为W，t₂至t₃时段承雨器流出的水量为ΔW。根据翻斗式雨量计的工作原理可知，t₁至t₃时段翻斗翻转一次，测得雨量为t₁至t₂时段注入斗室的雨量W，而实际的降雨量为t₁至t₃时段从承雨器流出的总雨量(W+ΔW)。因此，ΔW/(W+ΔW)即为翻斗式雨量计的动作过程误差。

假定t₁至t₃时段雨强不变，则承雨器的出水流量Q不变，W可表示为Q·(t₂-t₁),ΔW可表示为Q·(t₃-t₂)。W的大小仅取决于斗室本身的设计，与雨强无关。雨强增大，Q增大，(t₂-t₁)减小，Q·(t₂-t₁)不变，即感量W不变。ΔW则与雨强有关。(t₃-t₂)大小仅取决于翻斗本身的设计，与雨强无关，Q则随雨强的增大而增大，Q·(t₃-t₂)则随雨强的增大而增大，即ΔW随雨强的增大而增大。因此，翻斗式雨量计的动作过程误差ΔW/(W+ΔW)随雨强的增大而增大。

在翻斗式雨量计的实际应用中，翻斗的体积、感量、分辨率都是固定的，而雨强是变化的。雨强在一定范围内时，翻斗式雨量计可以正常工作并且计量值满足精度要求。当雨强过大时，误差增大，导致“大雨测不准”的结果发生，测得降雨量小于实际降雨量；当雨强过小时，翻斗可能不会发生翻转，导致“微雨无感应”的情况出现，测得降雨次数少于实际降雨次数。

发明内容

本实用新型克服了现有技术中的不足，提供了一种利用一大一小两个“并联”形式的翻斗进行测雨的双翻斗雨量计，该结构设置保证在不同大小的雨强条件下对降雨量的计量精度。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现：

一种翻斗式雨量计，包括固定架、承雨器、分流机构、小翻斗、大翻斗、小节流管和大节流管。所述承雨器为漏斗状，设置在固定架的顶端，开口向上，底部开设有出水口；所述分流机构设置在固定架上，且位于承雨器的正下方，分流机构为漏斗状，开口向上，分流机构的底部设置有小节流管，分流机构的侧壁上设置有大节流管；所述大翻斗设置在大节流管出口的正下方，小翻斗设置在小节流管出口的正下方，大翻斗、小翻斗铰接在固定架上。

进一步改进，所述承雨器中设置有过滤装置，防止杂质进入分流机构、小翻斗、大翻斗而影响测量结果。

小雨强时，降雨落入承雨器，进入分流机构后，经小节流管流入小翻斗中，由于降雨较小全部降雨由满足小雨强计量精度的小翻斗进行计量。大雨强时，降雨落入承雨器，进入分流机构后，一部分雨水经小节流管流入小翻斗中，另外大部分雨水经大节流管流入大翻斗中，相当于小雨强的水量由满足小雨强计量精度的小翻斗进行计量，剩余的大部分水量由满足大雨强计量精度的大翻斗进行计量，均可保证精度。降雨量的计量值为大翻斗和小翻斗的计量值之和。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：