Датчик осадков с опрокидывающимся ковшом

Датчик осадков опрокидывающегося типа: идеальный выбор для точного мониторинга осадков

В современном мире, где требования к управлению водными ресурсами и адаптации к изменению климата становятся все более важными, точное измерение осадков имеет решающее значение для сельского хозяйства, борьбы с наводнениями, прогнозирования погоды и гидрологических исследований. Датчик осадков опрокидывающегося типа (челночный дождемер) — это высокоточное автоматизированное устройство для измерения осадков, широко используемое на метеорологических станциях, в гидрологическом мониторинге и системах сельскохозяйственного орошения. В этой статье мы рассмотрим определение, принцип работы, особенности, применение и рекомендуемые модели датчиков осадков опрокидывающегося типа.

Что такое датчик осадков опрокидывающегося типа?

Датчик осадков опрокидывающегося типа — это устройство, используемое для измерения жидких осадков, интенсивности дождя, а также времени начала и прекращения выпадения осадков. Он использует механическую конструкцию с опрокидывающимся ковшом (челноком) для количественного сбора и регистрации осадков, преобразуя их в измеряемый электрический сигнал, который затем передается в систему сбора данных или на облачную платформу. Датчик обычно устанавливается на метеорологических станциях, гидропостах или автоматических метеостанциях и соответствует международным стандартам (например, SL61-2003 для гидрологических систем мониторинга, GB11831-89 и GB11832-89 для дождемеров). Он подходит для предотвращения наводнений, планирования водоснабжения, метеорологического мониторинга, управления сельским хозяйством и контроля уровня воды в водохранилищах.

Принцип работы и особенности датчика осадков опрокидывающегося типа

Принцип работы

Датчик собирает дождевую воду через приемную воронку (обычно диаметром 200 мм). Вода стекает по воронке и попадает в опрокидывающееся устройство. Конструкция может включать один или два ковша:

- Когда ковш наполняется (до фиксированного объема, соответствующего, например, 0,1 мм, 0,2 мм или 0,5 мм осадков), он опрокидывается под действием собственного веса, замыкая геркон или другой переключатель для генерации электрического сигнала.

- Регистратор данных фиксирует каждое опрокидывание как событие, вычисляя общее количество, интенсивность и продолжительность дождя.

- Данные передаются на дисплей или облачную платформу через интерфейсы RS485, 4-20 мА или по напряжению.

Особенности

1. Высокая точность: Разрешение одинарного ковша составляет 0,2 мм, двойного — 0,1 мм, при погрешности ±4%.

2. Автоматизация: Не требует ручного вмешательства; система автоматически формирует отчеты и регулярно передает данные.

3. Несколько вариантов вывода: Поддержка геркона, напряжения 0-2,5 В / 0-5 В, RS485, 4-20 мА, что обеспечивает совместимость с различными системами.

4. Долговечность: Уровень защиты IP68, коррозионностойкие материалы, работа в диапазоне температур от 0 до 50°C (хранение от -40°C до 80°C).

5. Низкое энергопотребление: Поддержка питания 5 В или 12-24 В постоянного тока, подходит для наружного применения с питанием от солнечных батарей.

6. Простота обслуживания и калибровки: Быстрая проверка точности путем добавления воды.

Функции и ценность датчика осадков опрокидывающегося типа

Функции

1. Измерение количества осадков: Точно фиксирует уровень осадков (в миллиметрах), помогая оценить доступность водных ресурсов.

2. Анализ интенсивности осадков: Измеряет количество осадков в единицу времени (например, мм/мин), предоставляя данные для предупреждений о штормах и наводнениях.

3. Регистрация продолжительности дождя: Фиксирует время начала и окончания осадков, поддерживая анализ погодных трендов и гидрологическое моделирование.

4. Автоматизированные данные: Передача данных проводными или беспроводными методами (например, RS485, 4-20 мА), что позволяет осуществлять мониторинг в реальном времени.

Ценность

- Высокая точность и надежность: Погрешность измерения не превышает ±4%, что делает прибор подходящим для профессионального применения в метеорологии и гидрологии.

- Низкие затраты на обслуживание: Простая и прочная конструкция пригодна для длительной эксплуатации на открытом воздухе, сводя к минимуму необходимость ручного обслуживания.

- Экологическая адаптивность: Стабильная работа в экстремальных температурах (от -40°C до 80°C) и при суровых погодных условиях.

- Поддержка различных отраслей: Предоставляет ключевые данные для ирригации, борьбы с наводнениями, управления водными ресурсами, прогнозирования погоды и научных исследований, повышая эффективность принятия решений.

Применение датчика осадков опрокидывающегося типа

Благодаря высокой точности и автоматизации датчик широко применяется в следующих областях:

1. Сельскохозяйственное орошение

- Мониторинг осадков для оптимизации графиков полива, что позволяет избежать избыточного или недостаточного увлажнения. Например, интеграция данных датчика в систему капельного полива позволяет экономить 20-30% водных ресурсов.

2. Гидрология и борьба с наводнениями

- Предоставление данных осадков в реальном времени для прогнозирования речного стока и предупреждения о наводнениях. Во время сильных дождей датчик может инициировать защитные меры.

3. Метеорологическое прогнозирование

- Передача высокоточных данных на метеостанции для улучшения локальных прогнозов погоды. Данные о времени начала и конца дождя помогают в анализе траектории штормов.

4. Научные исследования и образование

- Сбор надежных данных для гидрологических, метеорологических и климатических исследований. Портативная конструкция удобна для полевых изысканий.

5. Экологический мониторинг

- Мониторинг интенсивности дождей для управления городскими дренажными системами и планирования водных ресурсов.

Рекомендуемые модели датчиков осадков

Ниже представлены две модели, подходящие для метеостанций, гидропостов и сельского хозяйства:

1. NBL-W-RS Одинарный датчик осадков опрокидывающегося типа

- Обзор: Экономичный датчик с одним ковшом, соответствующий стандартам SL61-2003 и GB11832-89, идеально подходит для метеорологического и аграрного мониторинга.

- Технические параметры:

- Диаметр приемника: Φ200 ± 0,6 мм

- Диапазон измерения: 0-4 мм/мин (интенсивность)

- Разрешение: 0,2 мм (6,28 мл)

- Точность: ±4% (при интенсивности 2 мм/мин)

- Питание: DC 5 В или 12-24 В

- Выход: Геркон, 0-2,5 В / 0-5 В, RS485, 4-20 мА

- Рабочая температура: 0-50°C

- Кабель: 5 метров (стандарт)

- Особенности:

- Простая структура, низкие эксплуатационные расходы.

- Множество интерфейсов вывода, совместимость с различными логгерами.

2. NBL-W-DRS Двойной датчик осадков опрокидывающегося типа

- Обзор: Конструкция с двойным опрокидывающимся ковшом для более высокого разрешения, подходит для сценариев с повышенными требованиями к точности.

- Технические параметры:

- Диаметр приемника: Φ200 ± 0,6 мм

- Разрешение: 0,1 мм (3,14 мл)

- Точность: ±4%

- Рабочая температура: 0-60°C

- Особенности:

- Повышенное разрешение (0,1 мм) и более стабильные измерения, особенно в регионах с частыми или сильными ливнями.

- Более широкий диапазон рабочих температур (до 60°C).

Инструкции по установке датчиков осадков

Для обеспечения правильной работы следуйте этим шагам при установке:

1. Выбор места: Установите датчик на открытом грунте, специальном фланце или крыше. Убедитесь, что рядом нет препятствий (согласно стандартам ВМО, расстояние до препятствий должно быть не менее 5 метров).

2. Выравнивание по уровню: Используйте регулировочные винты на основании, чтобы пузырек уровня находился в центре, затем затяните анкерные болты.

3. Сборка: Соберите датчик согласно инструкции, обеспечив надежное соединение воронки и корпуса.

4. Тестовый запуск: Откройте корпус, удалите транспортировочную стяжку с челнока и медленно добавьте чистую воду. Проверьте срабатывание механизма и получение сигнала регистратором.

5. Меры предосторожности: Избегайте самостоятельной разборки внутренних механизмов и следите, чтобы в воронку не попадал мусор во время установки.

Заключение

Датчик осадков опрокидывающегося типа является незаменимым компонентом современных метеорологических систем. Он обеспечивает точный мониторинг и дистанционную передачу данных благодаря простой, но эффективной конструкции. Это базовое устройство для "умной" метеорологии, управления водными ресурсами и точного земледелия.

Выбор подходящей модели (NBL-W-RS или NBL-W-DRS) зависит от ваших требований к бюджету и точности. Если вам нужны дополнительные сведения или индивидуальные решения, свяжитесь с нами.

Техническая документация (Data Sheet)

Инструкция по эксплуатации NBL-W-ARS.pdf

Инструкция по эксплуатации NBL-W-RS-V4.0.pdf

Инструкция по эксплуатации NBL-W-DRS.pdf