Автоматический осадкомер Советский патент 1987 года по МПК G01W1/14 

Изобретение относитеn к сельс со- хозяйственной метеорологии и может применяться как автономный прибор для измерения Ж1щких осадков в полевых условиях.

Цель изобретения - повышение точности измерения осадков путем учета зависящего от их интенсивности количества разбрызгивающихся осадков, а также дополнительного их количества, попадающего в мерный сосуд из-за ко- нечности времени измерения положения его приемной камеры после заполнения заданным количеством осадков.

На фиг.1 изображена схема автоматического осадкомера; на фиг,2 - зависимость цепи импульса контактора от интенсивности осадков.

Автоматический осадкомер содержит сливную воронку 1, мерный сосуд-челнок 2, разделенный перегородкой на две равные части, контактор 3, состоящий из двух ограничительных упоров , оканчивающихся контактными по- верхонстями, двух водосливных цилиндров 4, блок 5 управления, измеритель 6 интт,рвалов времени, состоящий из генератора 7 импульсов, схемы И 8 и счетчика 9, кодирующее устройство 10, счетное устройство 11, состоящее из сумматора 12 и регистров 13 и 14, дешифратор 15 и индикатор 16. I

Автоматический осадкомер работает

следующим образом.

Мерный сосуд-челнок 2 расположен на двух опорах, на которых он может совершать подобно челноку качания около горизонтальной оси между двумя крайними положениями, определяемь1ми ограничительными упорами контактора 3, заканчивающимися контактными поверхностями. Центр тяжести сосуда находится вьше оси качания, поэтому его положение неустойчиво, в силу чего он может находиться только в одном из крайних положений, замыкая при этом соответствующую электрическую цепь. Когда мерный сосуд 2 находится в любом из крайних положений под сливной воронкой 1 находится тол только одна из его камер, причем в этом положении она оказывается вьше другой. При выпадении осадков расположенная под воронкой камера мерного сосуда 2 заполняется до определенного, заранее выбранного количества . воды, соответствующего выбранному

й, ь- о

2820332

количеству осадков (мм), после чего сосуд 2 выводится из равновесия и занимает второе устойчивое положение, замыкая соответствующую элект- 2 рическую цепь. При этом начинает заполняться другая камера, а вода из опустившейся камеры сливается через водосливной цилиндр 4.

Одной из причин погрешности осад- tO комера является конечное время, за которое осуществляется изменение положения камер сосуда 2. При этом сосуд проходит ряд промежуточных со- сточний, в результате чего некоторое количество воды

15

25

&V разбрызгивается, отражаясь от границы двух камер, а некоторое ее количество дУ попадает в уже наполнившуюся до объема V камеру. Величины U.V р и дУ зависят от 20 интенсивности осадков -О , За период Т между импульсами контактора 3 через воронку 1 площадью S проходит объем воды

VJ.V+лVp+aV„ V+лV(l)ST) , откуда цена импульса контактора 3

)a,.a-(0)T

причем при низкой интенсивности осадков (мелкий моросящий дождь), а начиная с некоторого значения ) , а (0,

Поскольку при работе осадкомера интенсивность осадков непосредствен- 33 но не может быть измерена, а единственной величиной, которая может .быть измерена непосредстт чно, является период Т, то вариацию цены импульса можно учесть, используя ее зависи- 40 мость от .интервалов между импульсами (T). Градуировку этой зависимости производят в лабораторных условиях путем задания ряда интенсивнос- тей осадков и снятия эксперименталь- 45 ной зависимости (T), Функция f представляется в табличном виде и записывается в кодирующее устройство 10, представляющее собой постоянное запоминающее устройство (ПЗУ),

50

В исходном состоянии камеры сосуда-челнока 2 пустые, регистры 13 и 14 и счетчик 9 обнулены (цепи установки в О не показаны). Импульсы

с генератора 7 через схему И 8 поступают на вход счетчика 9. Через время Т, соответствующее величине ч) , счетчик 9 заполняется и сигнал логического О с его выхода переполнения запирает схему И 8, запрещая дальнейший счет. Содержимое счетчика 9 поступает на вход кодирующег устройства 10 и воспринимается как адрес ячейки ПЗУ, в которой злписан числовой код цены импульса а.. Этот код поступает на вход сумматора 12 счетного устройства 11, на второй вход которого поступает нулевая комбинация выхода регистра 14, На выхо де сумматора 12 образуется код числа, равного .

Пусть в момент с начинается дожд

о

с интенсивностью У . Через некоторое время камера сосуда 2, находяща- яся под воронкой 1, заполняется и положение его камер изменяется, в результате чего контактор 3 формирует сигнал, который поступает в блок 5 управления. Последний формирует импульс, поступающий на управляющий вход регистра 13, в результате чего код с рыхода сумматора 12 записывается в этот регистр. Затем блок 5 управления формирует второй импульс, осуществляющий сброс счетчика 9, в результате чего импульсы генератора 7 начинают поступать на счетньм вход счетчика 9, а также осуществляющий прием кода с выхода регистра 13 в регистр 14, ввиду чего код, соответствующий а,, поступает на второй вход сумматора 12 и через дешифратор 15 - на вход индикатора 16. При следующем изменении положения камер сосуда 2 блок 5 управления снова формирует два импульса, в результате чего на выходе регистра 14 счетного устройства 11 появляется код, соответствующий сумме величин а и а, последняя из .которых определяется кодом, поступающим из кодирующего устройства 10, и соответствующим величине периода времени между изменениями положения камер, подг счет которого осуществлен счетчиком 9„ Далее процесс продолжается, причем в регистре 14 накапливаются ко- цы, соответствующие периодам между изменениями положения камер сосуда 2 в течение всего требуемого периода измерений, по окончании, которого оператор осуществляет обнуление регистров 13 и 14 и счетчика 9, и начинает

ся новый цикл измерений.55 входы соединены с выходами второго

Эксперимо нтально установлено, что регистра и являются выходами счет- по срааненкю с известным предлагав- ного устройства.

мый осадкомер позволяет за счет учета зависимости цены импульса контактора от интенсивности осадков снизить погрешность измерения в несколько раз, причем особенно значительно погрешность снимается при больших интенсивностях осадков.

Формула изобретения

tO

30

5

1. Автоматический осадкомер, содержащий сливную воронку, мерный сосуд-челнок, контактор, два водосливных цилиндра, блок управления, счетное устройство, кодирующее устройство и дешифратор, выход которого соединен с входом индикатора, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности измерения осадков, в него дополнительно введен измеритель интервалов времени, состоящий из генератора импульсов, выход, которого соединен с первым входом схемы И, связанной выходом со счет5 пым входом счетчика, один выход которого соединен с вторым входом схемы И, а остальные его выходы и управляющий вход являются соответственно выходами и входами измерителя ин30 тервалов времени, причем два выхода контактора соединены с соответствующими входами блока управления, первый выход которого связан с первым входом счетного устройства, а второй

5 выход - с вторым входом счетного устройства и входом измерителя интервалов времени, выходы которого через кодирующее устройство, счетное устройство и дешифратор соединены с индикатором.

0

2. Осадкомер поп.1, отличающийся тем, что кодирующее устройство выполнено в виде постоянного запоминающего устройства, а счетное устройство - в врще последовательно соединенных сумматора, первого и второго регистров, причем управляющие входы первого и второго регистров являются соответственно первым и вторым входами счетного устройства, первые входы сумматора являются соответствующими входами счетного устройства, а вторые его

а

т

Фиг.2.

Изобретение относится к сельскохозяйственной метеорологии и может применяться как автономньй прибор для измерения жидких осадков в полевых условиях. Цель изобретения - повышение точности измерения осадков путем учета зависящего от их интенсивности количества разбрызгивающихся осадков. При опрокидывании сосуда-челнока 2 блок 5 управления вырабатывает стробирующие импульсы. , По интервалу между ними измеритель 6 определяет цену импульса с помощью кодирующего устройства 10, В счетном устройстве 11 суммируется количество выпавших осадков за период измерения. На индикаторе 16 отображается их величина. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л с 16 Фиг. f