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2022-07-15 16:26:29
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降雨是指各種水凝物以不同的方式從天空落到地面的過程。首先,在大氣中,受地形和空氣的熱作用影響形成云,經過膨脹、冷卻,水分子遇到懸浮顆粒凝結下落。降雨是大氣水循環的重要環節,降雨的信息是大氣物理過程和降雨研究的主要對象,同時也是環境監測、農業氣象安全等領域的重要指標。生產生活中,人們采用各種各樣的雨量計對降雨量進行測量和研究。傳統雨量計主要有稱重式、虹吸式和翻斗式。
稱重式雨量傳感器稱出降水的重量,然后換算成雨量,是根據承接的雨量重量的變化來推算出雨量的大小,稱重過程中會受蒸發作用的影響。
虹吸式雨量計由盛水器、浮筒室、外殼和自記鐘組成,雨水通過承雨口進入雨量計,經過漏斗進入浮筒室,浮筒室隨雨水的增加帶動浮子,浮子上帶有記錄筆,記錄筆在表格上記錄下雨量的增加。當雨量增加到虹吸口時,虹吸開始清空浮筒室,以此往復來記錄雨量過程。其中虹吸式雨量計中吸管性能的好壞直接影響虹吸式雨量計的測量精度。
翻斗式雨量計是機械雙穩態稱重結構,在工作過程中,由雨量計上層的承雨口接受降水,左右兩個翻斗室輪流位于漏斗下方承接雨水。當雨水大于量度時,則翻斗翻轉,漏斗位于另一個翻斗室下方承接雨水,以此往復計量雨量。翻斗式雨量計工作時,當翻斗式翻轉的時候,上翻斗應該停止進水,并快速將水清空,下翻斗迅速地轉換為上翻斗承接雨水。但實際翻轉過程中,漏斗依然會進水,在翻轉過程中造成測量誤差。
這三種都屬于機械式雨量計,在測量過程中,容易受到內部元器件的影響導致測量誤差,且安裝不方便。隨著光學技術的發展和進步,人們嘗試將光學應用在雨量的測量上并成功研發出光學雨量傳感器。
光學雨量傳感器相較于傳統雨量計有哪些優勢:
1、精度高:光學測量,測量準確
2、靈敏度高:使用了電子光學和一系列微電子濾波、放大、檢波技術,這種原理較常規機械式雨量計具有靈敏度優勢。
3、免維護:完全密閉結構,無機械部件,無磨損,不易落葉遮擋。
4、高性:可在高溫高濕環境下正常工作
5、安裝簡便:體積小,重量輕,紅外光學雨量計為非機械非接觸測量,無水平安裝要求,安裝簡單。