Осадкомер Советский патент 1978 года по МПК G01W1/14 

(54) ОСАДКОМЕР

Изобретение относится к области метеорологического приборостроения и может быть использовано в метеорологи ческих автоматических станциях. Существующие осадкомеры непосредс венного накопления осадков l мало пригодны для дистанционных измерений из-за отсутствия надежных элементов эвакуации осадков (особенно снега). Известны устройства для обнаружения падающего дождя и снега и для измерения интенсивности выпадения дождя или снега 2, в которых накопление осадков отсутствует, а их воздействие преобразуется в электрический сигнал, используемый для дистанционных измерений параметров осадков. Устройства содержат блоки, которые выдают электрические импульсы в случае прерывания луча лазера, а также блок, преобразующий звуковой сигнал в электрический сигнал и состоящий из мембраны и микрофона. Таким образом, устройство пред :ставляет собой оптико-акустико-элек р ный прибор, которому, однако, свойственны следующие недостатки: возможность помутнения оптики от выпадающих осадков, влияние случайных виброшумов, сложность измерительных блоков, а также необходимость энергоемкого электропитания с различным напряжением. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство с емкостным первичным преобразователем блоком обработки и регистрации з. Измерительный конденсатор аппаратуры имеет первый и второй разнесенные электроды, установленные компланарно с поверхностью, подвергающейся действию атмосферных осадков, которые влияют на диэлектрическую постоянную конденсатора, изменяя его емкость. Однако по степени увлажнения поверхности нельзя непосредственно регистрировать интенсивность осадков. Кроме того, описанное устройство не измеряет температуру выпадающих осадков, тогда как установлено, что в реальных условиях в диапазоне от до -3°С имеют место смешанные осадки (дождь со снегом). Цель изобретения - расширение функциональных возможностей осадкомера с емкостным первичным преобразователем. Поставленная цель достигается выполнением чувствительного к осадкам элемента в виде секционированной обмотки из двух изолированных проводНИКОВ, образующих распределенную емкость. Для измерения температуры проводники обмотки могут быть выбраны из металла (например медь), омическое сопротивление которого зависит от окружающей температуры.

На фиг. 1 изображена двухсекционная обмотка чувствительного элемента с частичным вырезом; на фиг. 2 - общая функциональная схема предложенного осадкомера.

Осадкомер имеет двухсекционную обмотку первичного преобразователя (чувствительного к осадкам элемента) 1, входное переключающее устройство 2, измеритель 3, источник электропитания 4, измеритель 5, регистратор 6 параметров осадков.

Прибор работает следующим образом. Под действием атмосферных осадков, попадающих внутрь обмотки, растет диэлек трическая постоянная конденсатора, образованного двухсекционной обмоткой чувствительного к осадкам элемента 1, изменяя его емкость. -Эти изменения через входное переключающее устройство 2 преобразуются в измерителе 3 в импульсы одной полярности и равной длительности, но переменной частоты следования. С ростом интенсивности - осадков увеличивается частота следования генерируемых импульсов, на основании чего в регистраторе 6 фиксируется интенсивность осадков (количество осадков пропорционально числу импульсов за время их выпадения). Появление первого импульса характеризует начало осадков, а отсутствие импульсов в измерительном тракте - прекращение осадков.

Температура осадков измеряется, одной из секций обмотки чувствительного к осадкам элемента 1 через входное переключающее устройство 2 в измерителе 5 по изменению сопротивления обмотки в зависимости от окружающей температуры, а фиксируется в регистраторе 6, и случае падения температуры ниже на другую секцию обмотки подается напряжение от .источника электропитания 4, величина тока которого поддерживает температуру чувствительного к осадкам элемента 1 около + 3,5 С.

При интенсивности смешанных или твердых осадков не исключена- возможность налипания последних на уровне верхней поверхности чувствительного к осадкам элемента-1, в результате чего возрастаетчастота следования измеряемых импульсов выше установленного порогового значения. Следствием, этого является подключение обеих, секци обмотки через входное переключающее устройство .2 к источнику электропитания 4 на форсированный подогрев электрическим током. После стаивания, а следовательно, снижения частоты следования измеряемых импульсов ниже установт ленного порогового уровня, происходит восстановление схемы на режим измерения.

Обмотка нагревателя осуществляет саморегулирование температуры: если она охлаждается вьтадающими осадками, сопротивление обмотки,, естественно, уменьшается, а ток нагрева при постоянном напряжении питания возрастает, увеличивая температуру обмотки.

Предлагаемое устройство позволяет измерять параметры жидких, твердых и смешанных осадков: интенсивность, -количество и температуру, а также их продолжительность, поэтомупервичный преобразователь в виде двухсекционной обмотки при своей простоте выполняет многофункциональное назначение, обеспечивая надежность работы при воздействи различных осадков, параметры которых измеряются дистанционно.

Формула изобретения

секционной обмотки с распределенной емкостью, образованной двумя изолированными проводниками, омическое сопротивление которых зависит от температуры.

о т л и ч анем изолированю щ и и с я тем, что в

ные проводники обмотки выполнены-из меди.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

2. Патент США №3882381, кл. 73-170, 1974.