Автоматичний осадомір
Використання: у контрольному приладобудуванні, зокрема у пристроях автоматичного осадкоміра. Сутність винаходу: пристрій містить осадоскидний пристрій 1, захисний кожух 2, накопичувач 3 опадів, віброчастотний перетворювач 4, вимірювально-кодуючий пристрій 5, блок управління 6, індикатор 7 знака прирощений, ключову схему 8, суматор 9 кількості, суматор 10 інтенсивності 1 іл.
Винахід відноситься до гідрометеорологічного приладобудування та призначене для вимірювання кількості атмосферних опадів та інтенсивності їх випадання. Автоматичний осадкомер може використовуватися як автономний прилад для дистанційного вимірювання всіх видів опадів (незалежно від фазового стану), а також і як датчик опадів в автоматичних метеорологічних станціях і системах.
Відомі пристрої для вимірювання кількості та інтенсивності опадів [1, 2, 3] засновані на вимірюванні об'єму рідкої води від опадів, що збираються. При цьому в більшості технічних рішень використовуються різні дозуючі пристрої фіксованого об'єму з наступним підрахунком кількості опадів (кількість), що випали, і визначенням швидкості утворення дози (інтенсивність випадання).
Прототипом винаходу прийнятий автоматичний осадкомер [2] який складається з приймача опадів з лійкою для утворення струменя зливу, двосекційного мірного судини-човника з контактним пристроєм для підрахунку кількості доз, що зливаються, і блоку обчислення кількості і інтенсивності випадання опадів.
Основними недоліками таких осадкомерів є: систематичний недооблік кількості опадів, що випали (при припиненні дощу опади, накопичені в човні, не враховуються), а також принципова незастосовність цих осадкомірів для вимірювання опадів, що випадаютьу твердій фазі (сніг, град, сніжна крупа тощо). Застосування підігріву приймальної поверхні для розтоплення опадів, що випали, не знімаючи принципових обмежень на застосування методу вимірювання кількості опадів, збільшує недолік збираються опадів за рахунок випаровування і винесення випаровуваних частинок виникає конвекцією. Недоліком прототипу є і те, що одержувана інтенсивність випадання опадів відноситься до різних інтервалів часу: інтенсивність може бути визначена за часом, за який випадає хоча б один об'єм човника.
Не менш істотним недоліком всіх дозуючих пристроїв є і обмеження їх застосування для вимірювання опадів великої інтенсивності, коли час формування дози менше, ніж час її зливу.
Сутність винаходу полягає в тому, що автоматичний осадкомер, що включає осадозбиральний пристрій, пристрій для визначення кількості опадів, що випадають, і інтенсивності їх випадання, а також пристрої індикації вимірюваних величин, побудований на основі використання віброчастотного перетворювача маси (наприклад, [4]) замість порційного вимірювання об'єму , і навіть принципово іншого управляюще-вимірювального устрою, реалізує облік балансу (приходу-расхода) опадів. Для цього вихід віброчастотного перетворювача маси, з'єднаного з осадозбірним пристроєм, підключений до входу вимірювально-кодуючого пристрою, з виходом якого з'єднаний вхід індикатора прирощень, до виходу якого і до виходу вимірювального пристрою підключені входи ключової схеми, вихід якої підключений до входів сумматоров.
Це забезпечує підвищення точності вимірювань за рахунок введення віброчастотного перетворювача маси і таким чином обліку не тільки збільшення опадів, що збираються, але і їх випаровуванняміж інтервалами випадання
Завдання винаходу підвищення точності вимірювання кількості та інтенсивності опадів, а також розширення меж вимірювання на область негативних температур (з вимірюванням опадів, що випадають у твердій та змішаній фазах).
Введення вимірювально-кодуючого пристрою з індикатором знака прирощень і ключами, що управляють суматорами кількості та інтенсивності, забезпечує реалізацію обліку маси накопичуваних опадів на основі співвідношень балансу змін маси з отриманням дійсної кількості всіх опадів, що випали, з урахуванням випаровування з осадкозбірної судини між термінами випадання це визначається за рівні інтервали часу, встановлені інтервалом опосередкування. Введення перетворювача маси з вимірювально-кодуючим пристроєм знімає і обмеження вимірювання твердих і змішаних опадів.
На кресленні зображена блок-схема автоматичного осадкомера, що заявляється.
Автоматичний осадкомер (датчик опадів) складається з осадозбирального пристрою 1 у вигляді відрізка гнучкої труби з фіксованою площею отвору (200 см 2 ), яка вставлена в кожух захисний 2 датчика. У захисному кожусі поміщається в осадонакопичувач 3, який встановлюється на навантажувальній платформі блоку віброчастотного перетворювача 4. Віброчастотний перетворювач пов'язаний з вимірювально-кодуючим пристроєм 5, яке визначає значення збільшення сигналу за інтервали, що задаються блоком управління 6 При позитивних значеннях прирощень останні з виходу схеми 5 через ключі 8 надходять на суматори кількості та інтенсивності опадів 9 і 10, отримані (з урахуванням випаровування) значення відображаються пристроєм індикації 11. Управлінняроботою схеми (завдання інтервалів підсумовування та ін) здійснюється блоком управління 6.
Автоматичний осадкомер працює в такий спосіб.
Випадають опади через осадозбиральний пристрій потрапляють в осадконакопичувач 3, встановлений на платформі віброчастотного перетворювача 4. Пристрій 5 через встановлені інтервали визначає частоту коливань віброчастотного перетворювача, навантаженого осадосборником з осадками, і формує цифровий сигнал, відповідний маси. Схема 7 забезпечує управління ключом 8 при передачі прирощень з пристрою 5 в суматори 9 і 10, які підраховують кількість та інтенсивність опадів з урахуванням зменшення маси зібраних опадів за рахунок випаровування (m1 Винахід відноситься до метеорологічного приладобудування і може бути використане для вимірювання та реєстрації кількості випалих атмосферних опадів