雨量筒的新式挡风圈设计制造技术

本发明专利技术公开了雨量筒的新式挡风圈设计，外筒的内部设有承水盒，外筒的内部插入有承水口，外筒的顶部设有挡风圈，挡风圈套接于承水口的外侧，承水盒的内部底壁固定连接有翻斗支撑架，翻斗支撑架的顶部转动连接有翻斗，承水盒的顶部连通有汇集漏斗，本发明专利技术近似水平的挡风圈构造有效的模拟了雨量筒承水口位于地面的情景，该情形是测量雨量的标准方法。当风吹过雨量筒时，由于挡风圈的阻隔，使其下方的风场形变无法影响到承水口位置的雨滴收集路径，从而有效减少风对雨量测量的影响。利用Solidworks的flow simulation功能进行流体力学分析，结果显示本设计有效提高了雨滴收集率，对粒径在0.5mm～1mm间的雨滴的收集效率提高了3

【技术实现步骤摘要】
雨量筒的新式挡风圈设计


[0001]本专利技术涉及气象探测的设计领域，具体为雨量筒的新式挡风圈设计。

技术介绍

[0002]降水量是天气预报中的一个重要参数，高质量的降水资料可以为水资源利用及灾害预警的计算和分析提供可靠依据。目前各气象观测站点常用于降水量测量的是各类罐式雨量计，例如翻斗式雨量计、虹吸式雨量计、称重式雨量计、光学雨量计等等，其它的降水量观测手段，如基于雷达和卫星的现代遥感技术，也要依靠雨量计测量进行校准。这些常用的雨量计外筒为高523mm，外直径220mm的圆柱体，安装于地表。在降水测量时，水平风会改变雨滴下落轨迹，而置于地面上的雨量筒在一定程度上改变了四周的风场，从而使雨滴收集率产生较大的误差。实验表明，风场变形误差使得普通雨量筒的雨滴收集率偏少2％～10％，特别在大风环境下，所获得的测量值准确性大大降低。目前减少或消除风场变形误差的方法是在雨量筒的外围加装大型挡风圈，且与雨量筒本体独立并分离。但是，大型挡风圈占地面积大，装置笨重，结构复杂，安装要求高，特别是安装所需的水泥底座面积是雨量筒本身底座面积的10～100倍，在地势崎岖，地质松软或大风环境地区适用性较低，为此，提出雨量筒的新式挡风圈设计。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供雨量筒的新式挡风圈设计，用于降雨量的测量，通过减少雨量筒的风场变形误差，提高降雨量的测量准确度。综合考虑实际装置的使用要求和测量精度，本专利技术直接在雨量筒外筒上加装小型挡风圈和防溅射设计，可以有效减小风场变形引起的测量误差。本专利技术环境适用性高、制作成本低、安装简易，维护方便，所获得观测结果为防灾减灾，预报预警，气候分析等方面提供可靠有效的数据支撑，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：雨量筒的新式挡风圈设计，包括外筒和挡风圈，所述外筒为一体旋压成型设计，所述外筒的内部设有承水盒，所述外筒的内部插入有承水口，所述外筒的顶部设有挡风圈，所述挡风圈套接于所述承水口的外侧，所述承水盒的内部底壁固定连接有翻斗支撑架，所述翻斗支撑架的顶部转动连接有翻斗，所述承水盒的顶部连通有汇集漏斗，所述外筒内壁的侧壁固定连接有四个外筒插口，所述承水口包括外承水口，所述外承水口的外侧固定连接有四个承水口插头，四个所述承水口插头插接于四个所述外筒插口的内部，所述外承水口的内部设有承水口内壁，所述承水口内壁内插入有过滤件，所述过滤件包括支撑部，所述支撑部的一端固定连接有滤网，所述挡风圈包括挡风圈外侧薄壁，所述挡风圈外侧薄壁的顶部固定连接有防溅射垫，所述防溅射垫的顶部固定连接有若干短刺，所述挡风圈外侧薄壁的顶部均匀开设有若干挡风圈内圈排水口，所述承水口与所述汇集漏斗连通。
[0005]作为优选，上述所述支撑部远离所述滤网的一侧固定连接有六个支撑条，所述外
承水口的内侧壁固定连接有六个与所述支撑条相适配的支撑条插口，所述支撑条插入于所述支撑条插口的内部。
[0006]作为优选，上述所述挡风圈内侧壁开设有若干第一挡风圈螺孔，所述外筒的内侧壁开设有若干与所述第一挡风圈螺孔相适配的第一外筒螺孔，所述第一挡风圈螺孔与所述第一外筒螺孔的内部通过螺丝螺纹连接。
[0007]作为优选，上述所述挡风圈外侧薄壁的顶部呈环状开设有若干第二挡风圈螺孔，所述挡风圈外侧薄壁的顶部开始有环绕在所述第二挡风圈螺孔外围的第三挡风圈螺孔，所述汇集漏斗的内部设有汇集漏斗内壁，所述汇集漏斗的底部连通有汇集漏斗出水口，所述外筒的内部设有外筒内壁。
[0008]作为优选，上述所述挡风圈内圈排水口的直径为10mm，所述外承水口的倾斜线与水平地面的夹角为45
°
，所述挡风圈外侧薄壁的边缘处向外向下倾斜，所述挡风圈外侧薄壁的边缘处的倾斜线与水平地面的夹角为10
°
。
[0009]作为优选，上述所述外筒的外侧壁呈环状开设有四个第二外筒螺孔，所述挡风圈外侧薄壁的顶部呈环状开设有四个第四挡风圈螺孔，所述外筒与所述挡风圈之间分别通过第二外筒螺孔和第四挡风圈螺孔固定连接有四个支架。
[0010]作为优选，上述所述承水盒的内部底壁设有承水盒底部斜面，所述承水盒底部斜面由两个倾斜导流面组成，所述承水盒底部斜面的顶部开设有四个承水盒出水口，四个所述承水盒出水口分别位于两个倾斜导流面的底部两端最低位置处。
[0011]作为优选，上述所述外筒的底部固定连接有底盘，所述底盘的顶部开设有若干排水孔，所述排水孔与所述承水盒出水口相连通。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0013]一、本专利技术近似水平的挡风圈构造有效的模拟了雨量筒承水口位于地面的情景，该情形是测量雨量的标准方法。当风吹过雨量筒时，由于挡风圈的阻隔，使其下方的风场形变无法影响到承水口位置的雨滴收集路径，从而有效减少风对雨量测量的影响。利用Solidworks的flow simulation功能进行流体力学分析，结果显示本设计有效提高了雨滴收集率，特别是粒径小于0.5mm的小雨滴，收集效率提高了17
‑
43％，对粒径在0.5mm～1mm间的雨滴的收集效率提高了3
‑
9％；
[0014]二、本专利技术的挡风圈外侧略微向下倾斜的薄壁、内圈上铺设的防溅射垫，以及内圈上的圆形排水孔，能够有效防止雨滴溅射进入雨量筒的误差发生。防溅射垫上密集的短刺构造，可以刺破降落的雨滴，使雨滴失去弹性，顺着底垫从排水孔排出。自然界中，雨滴直径通常为0.1
‑
3.5mm，对应的下降末速度为0.003
‑
9.17m/s，已有实验证明，在雨滴的直径和下降末速度的范围内，该材料可有效地消除溅射；
[0015]三、本专利技术结构简单，挡风圈结构通过螺孔可以直接安装在雨量筒外筒的外侧壁上，提高了测量精度，降低了安装成本，安装难度以及维护难度，有利于大规模推广使用。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的结构示意图；
[0017]图2为本专利技术的爆炸结构示意图；
[0018]图3为本专利技术承水器的示意图；
[0019]图4为本专利技术的过滤件的示意图；
[0020]图5为本专利技术的未加装防溅射垫的挡风圈的示意图；
[0021]图6为本专利技术的加装防溅射垫后的挡风圈的示意图；
[0022]图7为本专利技术的汇集漏斗
‑
翻斗
‑
承水盒一体化的示意图；
[0023]图8为本专利技术的外筒的示意图；
[0024]图9为本专利技术的支架的示意图。
[0025]图中：1、过滤件；2、承水口；3、挡风圈；4、防溅射垫；5、汇集漏斗；6、翻斗；7、承水盒；8、外筒；9、支撑条插口；10、外承水口；11、承水口插头；12、支撑条；13、滤网；14、第一挡风圈螺孔；15、第二挡风圈螺孔；16、第三挡风圈螺孔；17、第四挡风圈螺孔；18、挡风圈内圈排水口；19、挡风圈外侧薄壁；20、汇集漏斗内壁；21、汇集漏斗出水口；22、翻斗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.雨量筒的新式挡风圈设计，包括外筒(8)和挡风圈(3)，其特征在于：所述外筒(8)为一体旋压成型设计，所述外筒(8)的内部设有承水盒(7)，所述外筒(8)的内部插入有承水口(2)，所述外筒(8)的顶部设有挡风圈(3)，所述挡风圈(3)套接于所述承水口(2)的外侧，所述承水盒(7)的内部底壁固定连接有翻斗支撑架(22)，所述翻斗支撑架(22)的顶部转动连接有翻斗(6)，所述承水盒(7)的顶部连通有汇集漏斗(5)，所述外筒内壁(27)的侧壁固定连接有四个外筒插口(24)，所述承水口(2)包括外承水口(10)，所述外承水口(10)的外侧固定连接有四个承水口插头(11)，四个所述承水口插头(11)插接于四个所述外筒插口(24)的内部，所述外承水口(10)的内部设有承水口内壁(29)，所述承水口内壁(29)内插入有过滤件(1)，所述过滤件(1)包括支撑部(28)，所述支撑部(28)的一端固定连接有滤网(13)，所述挡风圈(3)包括挡风圈外侧薄壁(19)，所述挡风圈外侧薄壁(19)的顶部固定连接有防溅射垫(4)，所述防溅射垫(4)的顶部固定连接有若干短刺，所述挡风圈外侧薄壁(19)的顶部均匀开设有若干挡风圈内圈排水口(18)，所述承水口(2)与所述汇集漏斗(5)连通。2.根据权利要求1所述的雨量筒的新式挡风圈设计，其特征在于：所述支撑部(28)远离所述滤网(13)的一侧固定连接有六个支撑条(12)，所述外承水口(10)的内侧壁固定连接有六个与所述支撑条(12)相适配的支撑条插口(9)，所述支撑条(12)插入于所述支撑条插口(9)的内部。3.根据权利要求1所述的雨量筒的新式挡风圈设计，其特征在于：所述挡风圈(3)内侧壁开设有若干第一挡风圈螺孔(14)，所述外筒(8)的内侧壁开设有若干与所述第一挡风圈螺孔(14)相适配的第一外筒螺孔(25)，所述第一挡风圈螺孔(14)...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓宇，夏丽，刘文星，王煜林，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：