雨量計自動校驗儀設(shè)計.pdf

1、降水量是一種重要的氣象要素,降水的觀測無論是對于氣象、水文、海洋、環(huán)境的觀測還是對航空、鐵路交通的安全都具有重要的意義。雨量計是觀測降水量的重要儀器,它的準(zhǔn)確度直接關(guān)系到所測量數(shù)據(jù)的可靠性,特別在人工降雨的效果檢驗和氣象科研方面,其測量的準(zhǔn)確度顯得尤為重要。要保證雨量計的精度和可靠性,對雨量計進(jìn)行校驗是非常必要的。目前對雨量計的校驗主要是利用標(biāo)準(zhǔn)容器或者精度較高的翻斗式雨景計,也有用手工方法通過量杯進(jìn)行校驗,整個過程工作效率低,而且易造

2、成人為誤差,所以需要一種能自動產(chǎn)生所需雨量的校驗儀器。
　　 論文設(shè)計了一種可設(shè)置和自動調(diào)節(jié)流速、流量,用于現(xiàn)場校驗的便攜式雨量計校驗儀。該校驗裝置山儲水室、超聲波液位測量單元、閥門、步進(jìn)電機(jī)、人機(jī)交互界面等部分組成。儲水室通過閥門與排水管道和外界相通,閥門的開度受步進(jìn)電機(jī)控制,通過控制閥門開度來調(diào)節(jié)水的流速,并控制在一定時間段內(nèi)水的流量；利用位于儲水室上部的收發(fā)一體的超聲波探頭來測量液位高度,并以此來判斷水的流量和流速。校驗時

3、,通過人機(jī)交互界面來設(shè)置模擬雨強(qiáng)和模擬降水量,系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的雨強(qiáng)計算出步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動的步數(shù)后控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動,調(diào)節(jié)閥門開度,同時利用超聲波實時檢測當(dāng)前液位,通過反饋的方式不斷調(diào)節(jié)水的流量,使流量更均勻、準(zhǔn)確。在未達(dá)到設(shè)定的降水量時保持排水狀態(tài),當(dāng)達(dá)到設(shè)定的降水量時,控制步進(jìn)電機(jī)反向轉(zhuǎn)動,關(guān)閉閥門。最后通過對比雨量計讀數(shù)判斷其是否符合精度要求。為保證測量精度,選用了頻率較高的超聲波傳感器,傳感器頻率為200KHz；處理器則選用了具有32位定