Устройство для определения количества осадков Советский патент 1992 года по МПК G01W1/14 

Изобретение относится к метеорологическим измерениям и может применяться в составе обсерваторного микропроцессорного метеорологического или гидрогеологического комплекса, предназначенного для мониторинга.

Известно устройство для измерения количества интенсивности и продолжительности дождя с записью данных на диаграммную бумагу.

Недостатком указанного плювиографа является невысокая чувствительность к атмосферным осадкам, невозможность измерять количество твердых осадков из снега и града, сложность механического устройства, несовершенный способ записи данных, требующих дальнейшей ручной обработки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является датчик дождя с улучшенным сифонным стоком.

Прибор представляет собой сливную воронку, накопитель жидкости и чувствительный элемент. Недостатком указанного датчика дождя является недостаточная точность вследствие использования зубчатого механизма, получение информации в виде последовательности электрических импульсов и невозможность получения информации в случае выпадения града или снега.

Целью изобретения является повышение надежности измерений путем расширения рабочего диапазона метеорологических условий.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для определения количества осадков, содержащее накопитель с входным и выходным отверстиями, размещенный в нем чувствительный элемент и сливную воронку, введены нагреватель, крышка с отверстиями, заслонка с приводом перемещения и блок индикации, чувствительный элемент выполнен в виде манометрического уровнемера, связан с блоком индикации и размещен в нижней части накопителя, крышка с отверстиями установлесл

с

-Ч

ч

СЛ О Ю vj

на в его верхней части под выходным о гвер- стием воронки, на внешней стороне которой размещен нагреватель, а заслонка с приводом перемещения установлена на выходном отверстии накопителя.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 - блочная схема электронного блока.

Устройство для определения количества осадков содержит накопитель жидкости 1 с крышкой, сливную воронку 2, манометрический уровнемер 3 с электронным блоком первичной обработки, расположенный на дне накопителя жидкости и измеряющий ее уровень. К манометрическому уровнемеру 3 привинчена трубка 4, заканчивающаяся зонтиком 5, предохраняющим от проникновения в полость прибора влаги. Электрокабель 6 для передачи напряжения питания и выходного сигнала герметично пропущен сквозь крышку накопителя жидкости по трубке 4 в накопителе жидкости 1 вертикально установлены два канала 7, с окнами 8 для пропуска жидкости в него. На дне накопителя жидкости 1 расположено отверстие 9, закрываемое крышкой с пружиной 10. Крышка 10, тросиком 11 связана с рукояткой 12 для открытия отверстия. Для измерения осадков в зимнее время предусмотрен автоматический подогрев стенок сливной воронки нагревателями 13. Для регулирования температуры под крышкой накопителя жидкости 1 установлен термоконтактор 14.

Манометрический уровнемер с электронным блоком (фиг. 2) состоит из чувствительного элемента с преобразователем 15, представляющим собой дифференциальный емкостной преобразователь перемеще- ния мембраны в изменения частоты, который соединен с электронным блоком, содержащим последовательно соединенные двоичный счетчик частоты и схему управления работой преобразователя 16, интерфейс сопряжения 17. микропроцессорную шину.

К микропроцессорной шине подсоединяется микропроцессор с оперативным запоминающим устройством 18, постоянное запоминающее устройство 19, устройство последователь; ого обмена 20, а также схема опорных частот 21.

Устройство работает следующим образом.

Атмосферные осадки в виде дождя, снега, града попадают в сливную воронку 2 В

зимнее время посредством термостата (на фиг. 1 показаны две его части, нагреватель 13 и термоконтактор) стенки воронки поддерживаются при температуре +1°С. Дождевые осадки, либо образующаяся при таянии вода, через окна 8 по двум каналам 7 стекают в накопитель жидкости 1. Повышение уровня жидкости регистрируется ма- нометрическим уровнемером 3,

0 измеряющим давление жидкости. Для компенсации вариаций атмосферного давления служит трубка 4 с зонтиком 5. По заполнении накопителя жидкости 1, посредством рукоятки 12 и тросика 11 открывается отвер5 стие 9 для слива воды в скважину.

Давление жидкости измеряется чувствительным элементом 15 (фиг. 1) манометрического уровнемера, представляющим собой дифференциальный емкостный пре0 образователь перемещения мембраны в изменения частоты. Сигналы с выходов блока 16 в виде двоичного кода поступают на интерфейс сопряжения 17 с микропроцессорной шиной. Микропроцессор 18 считывает

5 данные с интерфейса 17, паспортные данные преобразователя с постоянного запоминающего устройства 19 корректирует производственное измерение и через интерфейс устройства последовательного об0 мена 20 отправляет по двухпроводной линии данные в последовательном коде в компьютер (на фиг. 2 не показан). Схема опорных частот и службы времени 21 синхронизирует работу всей схемы, задает пери5 одичность опроса прибора.

Формула изобретения Устройство для определения количества осадков, содержащее накопитель с входным

0 и выходным отверстиями, размещенный в нем чувствительный элемент и сливную воронку, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности измерений путем расширения рабочего диапазона метеоро5 логических условий, в него введены нагреватель, крышка с отверстиями, заслонка с приводом перемещения и блок индикации, чувствительный элемент выполнен в виде манометрического уровнемера, связан с

0 блоком индикации и размещен в нижней части накопителя, крышка с отверстиями установлена в его верхней части под выходным отверстием воронки, на внешней стороне которой размещен нагреватель, а

5 заслонка с приводом перемещения установлена на выходном отверстии накопителя.

Ю

Использование: в метеорологических измерениях в составе обсерваторного микропроцессорного метеорологического или гидрогеологического комплекса. Сущность изобретения: стенки воронки поддерживаются при плюсовой температуре. Повышение уровня регистрируется манометрическим уровнемером, измеряющим давление жидкости. Для компенсации вариаций атмосферного давления служит трубка. По заполнении накопителя посредством рукоятки и тросика открывается заслонка, происходит слив воды. 2 ил.

Фиг.1

J

/иикоолроиессорнаяшина

t

Фиг. 2.