Что такое датчики дождя?

Дождь - это процесс, в ходе которого различные водные конденсаты падают с неба на землю разными путями. Во-первых, в атмосфере облака образуются в результате теплового воздействия рельефа и воздуха, и после расширения и охлаждения молекулы воды сталкиваются со взвешенными частицами, конденсируются и выпадают.

Осадки являются важной частью круговорота воды в атмосфере, и информация об осадках является основным объектом исследования физических процессов в атмосфере и осадков, а также важным показателем в таких областях, как мониторинг окружающей среды и агрометеорологическая безопасность. В производственной жизни люди используют различные типы дождемеров для измерения и изучения осадков.

Основными традиционными дождемерами являются весовой тип, сифонный тип и тип опрокидывающегося ковша.

Весовые дождемеры взвешивают осадки, а затем преобразуют их в количество осадков, на основе изменения веса осадков делается вывод о размере осадков, при этом на процесс взвешивания влияет испарение.

Сифонный дождемер состоит из емкости для воды, поплавковой камеры, корпуса и самопишущих часов. Дождевая вода поступает в дождемер через дождеприемник и через воронку попадает в поплавковую камеру, поплавковая камера приводит в движение поплавок с увеличением количества дождевой воды, а поплавок - ручку самописца, которая записывает увеличение количества осадков на бланке.

Когда дождь увеличивается до сифона, сифон начинает опорожнять поплавковую камеру, совершая таким образом возвратно-поступательные движения для записи процесса дождя. Производительность сифона в сифонном дождемере напрямую влияет на точность измерения сифонного дождемера.

Дождемер с опрокидывающимся ковшом представляет собой механическую бистабильную взвешивающую конструкцию, в рабочем процессе осадки принимаются самой верхней дождеприемной горловиной дождеприемника, а две камеры опрокидывающегося ковша слева и справа расположены под воронкой поочередно для приема дождевой воды. Когда количество осадков превышает измеряемое, воронка переворачивается, и воронка располагается под другой камерой воронки для приема осадков, таким образом, измеряя количество осадков повторно.

Когда работает опрокидывающий ковш, верхний опрокидывающий ковш должен прекратить подачу воды, когда опрокидывающий ковш переворачивается, вода быстро сливается, и нижний опрокидывающий ковш быстро превращается в верхний опрокидывающий ковш для приема дождевой воды. Однако во время фактического процесса опрокидывания воронка все еще подает воду, что приводит к ошибкам измерения во время процесса опрокидывания.

Все три способа являются механическими дождемерами, которые подвержены ошибкам измерения, вызванным внутренними компонентами в процессе измерения, и не просты в установке. С развитием и прогрессом оптических технологий люди попытались применить оптику для измерения количества осадков и успешно разработали оптические датчики дождя.