Как работает дождемер?

Что такое дождемер?

Датчик дождя, также известный как дождемер, является важным инструментом, используемым метеорологами и гидрологами для измерения количества осадков, выпадающих на определенной территории за определенный период времени. Для измерения снегопада используется специализированный снегомер. Существует много типов дождемеров, и в соответствии с различными принципами измерения и структурами общие дождемеры можно разделить на сифонные, опрокидывающиеся, весовые, радарные, ультразвуковые и фотоэлектрические. Это очень важно для исследований и применения метеорологии, гидрографии, сельскохозяйственного орошения и других областей. С помощью дождемера мы можем понять распределение, интенсивность и частоту осадков, а затем обеспечить научную основу для борьбы с наводнениями, раннего предупреждения о засухе, управления водными ресурсами и других аспектов.

Классификация дождемеров

Дождемеры можно разделить на следующие категории:

1. Стандартный дождемер: это самый распространенный вариант, обычно состоящий из воронки и измерительного цилиндра.

2. Опрокидывающийся дождемер : с помощью механического устройства, когда уровень осадков достигает определенного уровня, вода из воронки переливается в другую емкость.

3. Весовой дождемер: измеряет количество осадков путем взвешивания воды.

4. Оптический дождемер: использует оптические датчики для обнаружения и подсчета количества и размера капель дождя.

5. Радарный дождемер: измеряет количество и распределение осадков с помощью радиолокационной технологии.

6. Сифонный дождемер: Дождевая вода поступает с верхнего конца водоноса, собирается в нижней воронке и вводится в поплавковую камеру. Поплавок поднимается по мере увеличения дождевой воды и приводит в движение самомаркирующийся маркер, который отмечает изменение осадков на бумаге для записи.

 Как работает дождемер?

Принцип работы дождемера

1. Стандартный дождемер

1. Структура: Стандартный дождемер обычно состоит из воронки и измерительного цилиндра. Форма воронки разработана таким образом, чтобы принимать как можно больше осадков и направлять их в измерительный цилиндр.

2. Принцип действия:

   - Проходя через воронку, дождевая вода направляется в мерный цилиндр.

   - Мерный цилиндр обычно градуирован для точного измерения количества собранной дождевой воды.

   - По окончании дождя считывается количество дождевой воды в мерном цилиндре, которое и представляет собой количество осадков за определенный период времени.

3. Обработка данных: Количество осадков обычно измеряется в миллиметрах и рассчитывается путем измерения глубины воды, а не ее объема.

2. Сифонный дождемер

Сифонный дождемер способен непрерывно регистрировать количество жидких осадков и количество часов осадков, в то время как интенсивность осадков также можно понять из записи осадков. Он в основном состоит из водоноса, поплавковой камеры, саморегистрирующих часов и оболочки. Принцип работы следующий: дождевая вода из верхнего конца водоноса попадает в устье, через нижний воронкообразный сбор в поплавковую камеру. Поплавок поднимается с увеличением дождевой воды и приводит в движение самомаркирующий маркер, чтобы нарисовать кривую изменения осадков на регистрационной бумаге. Когда осадки достигают определенной высоты, начинается сифонный эффект, быстрый сброс дождевой воды в поплавковую камеру бутылки для хранения воды, в то время как самомаркирующий маркер возвращается вниз и перезапускает запись.

3. Опрокидывающийся дождемер

Опрокидывающийся ковшовый дождемер с датчиком и регистратором сигналов, сенсорная часть включает в себя водоприемник, верхний ковш, мерный ковш, счетный ковш и геркон. Принцип его работы: дождевая вода в водонос, через воронку в опрокидывающийся ковш. Когда количество воды в бункере достигает определенной высоты (например, 0,1 миллиметра или 0,2 миллиметра), бункер под действием силы тяжести переворачивается, одновременно срабатывая геркон, чтобы отправить импульсный сигнал на регистратор. Регистратор соответствующим образом регистрирует осадки и может измерять общее количество осадков, накапливая импульсные сигналы.

4. Весовой дождемер

Весовые дождемеры непрерывно регистрируют количество осадков, измеряя общий вес дождеприемника и осадков внутри него. Обычно они оснащены механическим намоточным устройством или системой противовесного молотка для точной регистрации и отображения изменений осадков. Этот тип дождемера может регистрировать не только жидкие осадки, но и снег, град и смешанные дождевые и снежные осадки и подходит для широкого спектра метеорологических условий.

5. Радарный датчик дождя

Радарный дождемер использует радарную технологию для измерения интенсивности и распределения осадков, чтобы осуществлять мониторинг осадков на большой площади. Его рабочий принцип аналогичен принципу метеорологического радара, который обнаруживает отраженные сигналы частиц осадков путем передачи и приема электромагнитных волн, а затем рассчитывает количество осадков. Радарный дождемер имеет преимущества широкого диапазона мониторинга, реального времени и т. д. и играет важную роль в метеорологических наблюдениях и предупреждении стихийных бедствий.

6. Фотоэлектрический дождемер

Фотоэлектрический дождемер через фотоэлектрический датчик измеряет количество и размер капель дождя, а затем рассчитывает количество осадков. Принцип его работы: использование фотоэлектрического эффекта будет преобразовывать капли дождя на свет, блокируя электрические сигналы, и через схему обработки сигнала усиливать и подсчитывать электрические сигналы. С увеличением количества капель дождя выходной сигнал фотоэлектрического датчика также усиливается, путем измерения силы сигнала можно вывести из количества осадков. Фотоэлектрический дождемер имеет преимущества быстрой скорости отклика и точного измерения, что подходит для случаев, когда необходимо быстро получить информацию об осадках.

Подводя итог, можно сказать, что различные типы дождемеров имеют свой собственный уникальный принцип работы и сферу применения, пользователи могут выбрать подходящий дождемер для измерения в соответствии с конкретными потребностями. Дождемеры работают по простому, но эффективному принципу, и они играют важную роль в сборе и предоставлении важных метеорологических данных.

Каждый тип дождемера имеет свои уникальные преимущества и ограничения. Например, дождемеры с воронкой и опрокидывающимся ведром могут быть недостаточно точными для измерения коротких всплесков сильных осадков из-за их ограниченной емкости, в то время как оптические дождемеры превосходят по чувствительности и помехоустойчивости. Выбор правильного типа дождемера должен определяться конкретным сценарием применения и требованиями.

 Технические данные дождемера с опрокидывающимся ковшом

NBL-W-ARS-Tipping-bucket-raingauge-instruction-manual.pdf

NBL-W-RS-Rain-sensors-instruction-manual-V4.0.pdf

NBL-W-DRS-Double-Tipping-Bucket-Rain-Sensor-Instruction-Manual.pdf