進(jìn)入冬季以來,多地迎來了降雪天氣。當(dāng)想探索下的究竟是大雪,中雪,還是小雪呢?想弄清楚這個(gè)問題,就要依靠測雪神器:稱重式降水傳感器。目前,在許多降雪觀察測站內(nèi),均安裝有稱重式降水傳感器這種氣象檢測傳感器。
圖為技術(shù)人員安裝調(diào)試稱重式降水傳感器
過去,測量降雪量,觀測員需要每小時(shí)將盛雪容器拿到屋里去?;伤?,再用量杯測量,全過程只能依靠人工。
現(xiàn)在,隨著氣象現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快,稱重式降水傳感器已基本取代人工觀測,它可以根據(jù)重量自動(dòng)測算降雪量,密切監(jiān)測降雪情況。
目前,我國氣象部門對(duì)固態(tài)降水的觀測主要是以人工觀測為主,存在時(shí)效性差、時(shí)空密度不足等諸多弊端,不能全面、連續(xù)反映冰雪過程的變化情況。
過去常用的雨量觀測器通常是翻斗式雨量傳感器,這種傳感器是自動(dòng)測量降水量的儀器,主要由承水器、過濾漏斗、翻斗、干簧管和底座等組成。降水通過承水器,再通過一個(gè)過濾斗流入翻斗里,當(dāng)翻斗流入一定量的雨水后,翻斗翻轉(zhuǎn),倒空斗里的水,翻斗的另一個(gè)斗又開始接水,翻斗的每次翻轉(zhuǎn)動(dòng)作通過干簧管轉(zhuǎn)成脈沖信號(hào)(1脈沖為0.1mm)傳輸?shù)讲杉到y(tǒng)。儀器測量范圍0到4mm/min。
翻斗式雨量傳感器,資料圖
雖然實(shí)現(xiàn)了數(shù)字傳輸,但翻斗式雨量傳感器在冬天低溫環(huán)境下,遇到雪、冰雹、雨夾雪等固態(tài)降水或混合性降水時(shí),融化較慢,導(dǎo)致無法及時(shí)監(jiān)測,需加蓋停用,人工干預(yù)才能完成觀測。
而新型稱重式降水傳感器,則是一種適合固態(tài)、液態(tài)和混合態(tài)降水總量及降水強(qiáng)度測量的、全自動(dòng)、全天候降水觀測儀器,能為氣象提供更加全面、權(quán)威的信息資料支撐。
最新的稱重式降水傳感器,通過利用一個(gè)彈簧裝置或一個(gè)重量平衡系統(tǒng),將儲(chǔ)水器連同其中積存的降水的總重量作連續(xù)記錄。沒有自動(dòng)倒水,有固定容積,且還需減小蒸發(fā)損失(加防凍液和抑制蒸發(fā)油),特別適合測量固體降水。
稱重式降水傳感器基于載荷測量技術(shù)原理設(shè)計(jì),通過對(duì)質(zhì)量變化的快速相應(yīng)測量降水量,既可以輸出開關(guān)量信號(hào)接入現(xiàn)有自動(dòng)氣象站,也可作為智能傳感器掛接在其他采集系統(tǒng)上。具體來說,其原理是通過載荷原件對(duì)盛水桶內(nèi)質(zhì)量變化的快速響應(yīng)測量降水量,稱重式降水傳感器主要由承水口、外殼、內(nèi)筒、載荷原件及處理單元、底座組件、防風(fēng)圈等部件組成。
目前,稱重式降水傳感器采用的測量技術(shù)主要有兩種:基于電阻應(yīng)變測量技術(shù),敏感梁在外力的作用下產(chǎn)生弾性変形,使粘貼在其表面的電阻應(yīng)變片也隨至產(chǎn)生變形,電阻應(yīng)變片變形后,其阻值會(huì)發(fā)生變化,再經(jīng)相應(yīng)的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào),進(jìn)而得到降水的質(zhì)量。振弦測量技術(shù) ,該技術(shù)以固定頻率振動(dòng)的弦絲作為彈性部件,根據(jù)其所受拉力與振動(dòng)頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系,通過相應(yīng)的測量電路得到降水的質(zhì)量??偟膩碚f,稱重式降水傳感器可有效測量固態(tài)降水情況,可解決傳統(tǒng)人工觀測降水帶來的時(shí)效差、密度不足以及不夠全面等問題,既能滿足現(xiàn)行氣象觀測業(yè)務(wù)要求,輸出脈沖量接入各地區(qū)氣象局現(xiàn)有的自動(dòng)氣象站,又符合智能氣象傳感器的發(fā)展趨勢。
稱重式降水傳感器局部圖
--------------------- 作者:傳神阿堵 來源:傳感器專家網(wǎng) 原文:https://www.sensorexpert.com.cn/article/3339.html 版權(quán)聲明:本文由傳感器專家網(wǎng)整理發(fā)布,轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處和鏈接!