雨量計自動校驗儀設計.pdf

1、降水量是一種重要的氣象要素,降水的觀測無論是對于氣象、水文、海洋、環(huán)境的觀測還是對航空、鐵路交通的安全都具有重要的意義。雨量計是觀測降水量的重要儀器,它的準確度直接關系到所測量數(shù)據(jù)的可靠性,特別在人工降雨的效果檢驗和氣象科研方面,其測量的準確度顯得尤為重要。要保證雨量計的精度和可靠性,對雨量計進行校驗是非常必要的。目前對雨量計的校驗主要是利用標準容器或者精度較高的翻斗式雨景計,也有用手工方法通過量杯進行校驗,整個過程工作效率低,而且易造

2、成人為誤差,所以需要一種能自動產(chǎn)生所需雨量的校驗儀器。
　　 論文設計了一種可設置和自動調(diào)節(jié)流速、流量,用于現(xiàn)場校驗的便攜式雨量計校驗儀。該校驗裝置山儲水室、超聲波液位測量單元、閥門、步進電機、人機交互界面等部分組成。儲水室通過閥門與排水管道和外界相通,閥門的開度受步進電機控制,通過控制閥門開度來調(diào)節(jié)水的流速,并控制在一定時間段內(nèi)水的流量；利用位于儲水室上部的收發(fā)一體的超聲波探頭來測量液位高度,并以此來判斷水的流量和流速。校驗時

3、,通過人機交互界面來設置模擬雨強和模擬降水量,系統(tǒng)根據(jù)設定的雨強計算出步進電機轉(zhuǎn)動的步數(shù)后控制步進電機轉(zhuǎn)動,調(diào)節(jié)閥門開度,同時利用超聲波實時檢測當前液位,通過反饋的方式不斷調(diào)節(jié)水的流量,使流量更均勻、準確。在未達到設定的降水量時保持排水狀態(tài),當達到設定的降水量時,控制步進電機反向轉(zhuǎn)動,關閉閥門。最后通過對比雨量計讀數(shù)判斷其是否符合精度要求。為保證測量精度,選用了頻率較高的超聲波傳感器,傳感器頻率為200KHz；處理器則選用了具有32位定