现场标定雨量传感器的校准装置

摘要

现场标定雨量传感器的校准装置，包括外壳及装在外壳中的组合漏斗、计数器和两个出水管，外壳顶面上设有模拟雨水流速的大、小雨强注水孔、镶嵌有计数器液晶屏、计数器的清零按钮、导线插孔。组合漏斗的上口边沿与外壳顶面的内侧周沿固定连接，组合漏斗内设置有中隔，其上端抵顶在外壳顶面的内侧，中隔的下端位于组合漏斗的底部，中隔与组合漏斗呈一体结构；组合漏斗的底部分别设置两个模拟大、小雨强流速的出水管，两个模拟雨强流速的出水管与组合漏斗呈一体结构。本发明设计科学、结构紧凑、可在现场对雨量计量器具进行标定，技术性能稳定可靠，本发明可以广泛应用到全国气象台站、水文站、部队、科研机构，进行雨量传感器的现场校准。

权利要求

1.现场标定雨量传感器的校准装置，包括外壳(2)及装在外壳(2)中的圆型组合漏斗(11)、计数器(9)和两个模拟大、小雨强流速的出水管(13和10)；其特征在于：所述外壳(2)的顶面(4)上设置有模拟雨水流速的大雨强注水孔(7)和小雨强注水孔(5)，外壳(2)的顶面(4)上镶嵌有计数器(9)的液晶屏，设置有计数器(9)的清零按钮(3)和连接线的导线插孔(8)；

所述组合漏斗(11)的上口边沿与外壳(2)顶面(4)的内部周沿固定连接，组合漏斗(11)是在一个圆形漏斗内设置有中隔(12)，构成对应于大、小雨强注水孔的两个漏斗，中隔(12)与外壳(2)顶面(4)直径相对应，中隔(12)的上端抵顶在外壳(2)顶面(4)的内侧，中隔(12)的下端位于组合漏斗(11)的底部，中隔(12)与圆形漏斗(11)呈一体结构；

组合漏斗(11)的底部分别对应大、小雨强注水孔(7)和(5)设置两个模拟大、小雨强流速的出水管(13和10)，两个模拟大、小雨强流速的出水管(13和10)与组合漏斗(11)呈一体结构。

2.根据权利要求1所述的现场标定雨量传感器的校准装置，其特征在于：上述外壳(2)底部的一周设置有凸棱(1)。

3.根据权利要求1所述的现场标定雨量传感器的校准装置，其特征在于：上述外壳(2)的顶面(4)上计数器(9)液晶屏的一侧设置有计数器的清零按钮(3)，计数器(9)液晶屏的另一侧设有连接线的导线插孔(8)。

说明书

现场标定雨量传感器的校准装置

技术领域

[0001] 本发明涉及的是现场标定计量器具的校准器，具体涉及的是可以在现场直观显示雨量传感器的计数值，减少人为操作误差，携带与使用都很方便的一种雨量传感器的现场校准装置。

背景技术

[0002] 随着科学技术的发展和人们生活水平、生活质量不断的提高，人们对天气状况越来越关注了，无形中对气象部门的工作也提出了更高、更严的要求。单就以“雨量”专题为例来阐述精密测量及定期标定的重要性，由日常监测到的雨量数据，可累积并计算出近期和未来雨量的状况和天气变化的趋势及发生洪涝灾害的可能性，为人民的日常生活提供了必要可信的信息，为政府的决策提供可靠的依据。这意味着对每场雨量的观测数据应该相当的准确，并且也要求观测雨量用的雨量传感器及其用来标定雨量传感器的校准装置都要保证具有足够的精度，同时要定期进行检定和校准。

[0003] 目前对降雨量测量仪器和雨量传感器的校准，都是在生产厂或实验室中进行，尤其对于一般气象站拥有为数颇多的雨量传感器或是偏远山区的气象站，都不方便将大量的雨量传感器搬运到指定部门去标定和校准。

[0004] 而雨量测量仪器和传感器大都固定安装在观测现场，原则上不允许搬来挪去，即使不得已非搬不可，通常在搬运和安装后都需要进行校准，以免零点漂移，量程改变，所以对使用中的雨量传感器校准一般都需在现场进行。

[0005] 气象台站一般都采用量杯向传感器中倒水的办法进行标定。然而，用倒水来模拟下雨，这是两个不同的概念，忽略了许多内在因素，得出的数据是不准确的，是不易采用的办法。因为雨量测量仪器和雨量传感器对降雨量强度有一定的要求，一般气象台站使用的仪器，降雨强度不超过4mm/min，人工采用量杯倒水的办法进行测量，不能够控制强度，必定会产生人为的误差。

[0006] 因雨量传感器安装现场有的在库坝、有的在河沿等一些环境场所，实验室的标准装置器具成龙配套的一大堆，不适宜实现现场校准，并且实验室使用的仪器和操作方法不适应现场标定的需求。

[0007] 由于现场校准需要读数和计录，而传感器又没有现场数据显示的功能，只 能够利用室内的采集系统进行读数，并且校准数据还需要从自动气象站存储器中删除，给现场校准造成了一定的麻烦。

[0008] 所以现有的校准设备不适应我国迅速增加的雨量测量仪器现场校准的需求。我国气象部门目前还没有一种操作简单、携带方便的雨量传感器现场校准装置，用来进行现场校准。

发明内容

[0009] 本发明的目的是为了解决目前对雨量传感器的不能进行在现场进行校准的问题，而提供一种操作简单、携带方便，雨强固定，能够现场显示读数，可以随时在现场对雨量测量仪器进行现场校准，符合精度等级要求，可以广泛应用的现场标定雨量传感器的校准装置。

[0010] 采用的技术方案是：

[0011] 现场标定雨量传感器的校准装置，包括外壳及装在外壳中的组合漏斗、计数器和两个模拟大、小雨强流速的出水管，所述外壳的顶面上设置有模拟雨水流速的大雨强注水孔和小雨强注水孔，外壳的顶面上镶嵌有计数器液晶屏、清零按钮、连接线的导线插孔。 [0012] 所述组合漏斗的上口边沿与外壳顶面的内部周沿固定连接，组合漏斗是在一个圆形漏斗内设置有中隔，构成对应于大、小雨强注水孔的两个漏斗，中隔与外壳顶面直径相对应，中隔的上端抵顶在外壳顶面的内侧，中隔的下端位于组合漏斗的底部，中隔与圆形漏斗呈一体结构；

[0013] 组合漏斗的底部分别对应大、小雨强注水孔设置两个模拟大、小雨强流速的出水管，两个模拟大、小雨强流速的出水管与组合漏斗呈一体连接。

[0014] 外壳底部的一周设置有凸棱，可以和雨量传感器的盛水口内侧相卡接，便于对雨量传感器的校准，如果需要对雨量传感器进行调整，则需要将雨量传感器的外桶取下，采用一支架，将支架套设在雨量传感器外边，支架的下端设有底座环，支架的上端设有上顶环；支架的底座环稳固地放置在雨量传感器的底座上，支架的上顶环与校准装置外壳底部的凸棱相卡接，支架起到相对连接固定的作用，安放连接使用方便。

[0015] 上述外壳的顶面上计数器液晶屏的一侧设置有计数器的清零按钮，计数器液晶屏的另一侧设有连接线的导线插孔。

[0016] 本发明使用方法及校准步骤：

[0017] 本发明设计之初首先要解决的关键问题是如何模拟大、小雨强的流速，即经过认真、周密的计算和实验，得出模拟大、小雨强流速出水管的口径，从而 实现了先后从大、小雨强的注水孔注入10mm降水量的清水，经组合漏斗先后从模拟大、小雨强流速出水管流到被标定的雨量传感器的翻转漏斗中，整个降水过程能真实地模拟雨水下落的流速，雨量传感器因此而发出的脉冲由计数器接收并显示，根据计数器显示值与10mm降水量的理论计数值相比较，得知雨量传感器测试误差，可以根据误差值进行调整，以保证雨量传感器测量数据的准确。

[0018] 具体标定的过程是：

[0019] ①将雨量传感器的外桶取下，如图3所示，将支架稳固的套装在雨量传感器的底座上，再将校准装置安放到支架上面，使校准装置外壳的凸棱与支架的上顶环相卡接。 [0020] ②将一节7号电池安装在校准装置电池盒内，将二芯连接线的一端连接到雨量传感器的接线柱上，将另一插头端插入校准装置上顶面的导线插孔中。

[0021] ③按动校准装置清零按钮.使校准装置计数器复位清零。

[0022] ④小雨强度传感器校准。

[0023] 将标准量杯内盛装10毫米清水，从校准仪上顶面的小雨强注水孔注入，校准装置将模拟1毫米左右的降雨强度使清水滴入雨量传感器内，同时计数器开始计数，当清水全部流淌完毕，计数器停止计数，计数器显示的数值应等于100，如果计数器显示数值不等于100，读取计数器的数值，用100减去读数值得到此次计量的差值。此过程重复3次，并以3次数值的平均值作为小雨强时的测量误差，根据误差的大小可以对现场雨量传感器进行调整。

[0024] ⑤大雨强度传感器校准

[0025] 进行完小雨强度校准的步骤后，将计数器清零，在标准量杯内盛装10毫米清水，从校准仪大雨强注水孔注入，校准装置将模拟接近于4毫米左右的降雨强度使清水滴入雨量传感器内，进行计数测试，当清水全部流淌完毕，计数器停止计数，计数器显示数值也应等于100，如果计数器显示数值不等于100，读取计数器的数值，用100减去读数值得到此次计量的误差。此过程重复3次，开以3次数值的平均值，作为大雨强时的测量误差。 [0026] 当校准结果超过误差允许范围，并且属于系统误差性质时，必须对传感器进行调整，调整后必须重新进行校准，直至在小、大雨强时的测量误差都符合检定规程的规定。 [0027] ⑥雨量传感器现场校准结束后，取下连接线，将校准装置从支架的上面轻轻取下，将校准装置内电池取出，将校准装置、支架、连接线和量杯放入箱内。 将雨量传感器外桶装上并固定好。

[0028] 本发明的特点：

[0029] 1、具有较强的实用性：本机携带方便，可在水库坝区、河流沿岸、偏远山区等观测站现场实际标定，操作简单，极为实用。

[0030] 2、经济适用性强：本发明相对实验室使用的校验设备来讲结构是异常简单，从而节约了制造成本，减轻了日常维护的工作量，节省了运营费用，适宜各种等级的气象台或站使用。

[0031] 3、安全性高：操作简单、在使用和维修中不存在任何安全隐患，无任何污染。 [0032] 本发明设计科学、合理、富有创意、结构紧凑、严密，制作方便，可在现场对相应的雨量计量器具及时进行校准，带有数字显示，观察直观，技术性能稳定可靠，具有较好的发展前景，本发明可以广泛应用到全国气象台站、水文站、部队、科研机构，进行雨量传感器的现场校准。

附图说明

[0033] 图1是本发明的结构示意图。

[0034] 图2是本发明的内部结构示意图。

[0035] 图3是本发明的实施例一示意图。

[0036] 图4是本发明的支架结构示意图。

具体实施方式

[0037] 实施例

[0038] 现场标定雨量传感器的校准装置，包括外壳2及装在外壳2中的圆型组合漏斗11、计数器9和两个模拟大、小雨强流速的出水管13和10；组合漏斗11、外壳2采用绝缘材料经过模具加工制成，外壳2的顶面4上设置有模拟雨水流速的大雨强注水孔7和小雨强注水孔5，外壳2的顶面4上镶嵌有计数器9的液晶屏，计数器9液晶屏的一侧设置计数器9的清零按钮3，计数器9液晶屏的另一侧设有连接线的导线插孔8。

[0039] 所述组合漏斗11的上口边沿与外壳2的顶面4的内部周沿固定连接，圆形组合漏斗11内设置有中隔12，中隔12与外壳顶面4的直径相对应，中隔的上端抵顶在外壳顶面4的内侧，中隔12的下端位于组合漏斗的底部，中隔12与圆形组合漏斗11呈一体结构； [0040] 圆型组合漏斗11的底部分别对应两个模拟大雨强流速的出水管13和小雨强流速的出水管10，两个模拟大、小雨强流速的出水管13和10与组合漏斗11 呈一体结构。两个模拟大、小雨强流速的出水管13和10的口径不同，采用不锈钢材料制成。 [0041] 外壳2底部的一周设置有凸棱1，当需要现场标定雨量传感器14时，首先将雨量传感器14的外壳体除去，如图3所示，将专设的支架15套设在雨量传感器14的外边，支架的下端设有底座环18，支架的上端设有上顶环17；支架15的底座环18稳固地放置在雨量传感器14的底座上，支架15的上顶环17与本发明校准装置外壳2底部的凸棱1相卡接，将专用导线16的一端与雨量传感器14的接线柱相连接，专用导线16的另一端通过插头插接在外壳2的顶面4上导线插孔8中，这时非常方便进行标定，可以直观地从计数器9液晶屏读取显示值，若发现超差，又很方便对雨量传感器14内部进行调校。若只是例行巡检时，不必除去雨量传感器14的外壳体，直接将本发明校准装置放置在雨量传感器14上部，本发明校准装置外壳底部的凸棱1与雨量传感器14上部的盛水口内侧相卡接，这时就可用量杯分别向大雨强注水孔7和小雨强注水孔5注水进行正常标定。

[0042] 为方便携带在外壳2的上部设置有提梁6。