专利名称：降水量测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水文、气象测量技术领域，特别是涉及一种降水量测试仪。
背景技术：
对于水文、气象监测及气象研究部门，都需要对各个地区不同时间的雨、雪、冻雨、 冰雹等降水量进行测量和统计。目前，降雨的测量采用翻斗式雨量计；对于测量降雪，有的地区采取将量筒放到室外承接，然后由人工将量筒拿到室内称重，再换算为降水量；现有国外进口 “测雪仪”但是测雪时需要“融雪剂”将雪融化成水进行测量，且结构庞大、售价昂贵 (数万元)不可能普及；本降水测试仪无论固体、液体，凡本质是水就能测量；翻斗式雨量计只用于测量降雨，当大雨、暴雨时，测量精确误差很大；对于降雪、冻雨、冰雹等测量，目前国内尚无专用仪器；在无人可去的地方无法测量，也就是大量的地区的雪、冻雨、冰雹量不能测量，为降水量统计和分析带来障碍。

实用新型内容(一)要解决的技术问题本实用新型要解决的技术问题是提供一种降水量测试仪，能够用于雨雪、冻雨和冰雹的降水测量，测量精度高，且能够实现全天候、全自动无人值守。( 二 )技术方案为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种降水量测试仪，其包括承水器1，承接降水；托叉4，其上安装所述承水器1 ；电子天平2，其上放置所述托叉4，用于测量所述承水器1承接的降水重量；升降机构，与所述托叉4连接，带动所述托叉4上下运动；旋转机构，与所述托叉4连接，带动所述托叉4在水平面内进行绕轴摆角运动；翻转机构，与所述托叉4连接，带动所述托叉4在竖直面内进行倾斜翻转；控制系统，分别与所述电子天平2、升降机构、旋转机构和翻转机构相连，根据所述电子天平2测量数据的输入值控制所述升降机构、旋转机构和翻转机构的动作。其中，所述升降机构包括升降螺杆6，竖直设置，与所述托叉4连接；第一啮合齿轮Z2，与所述升降螺杆6同轴设置；第一同轴齿轮Z1，与第一电机Ml同轴设置，且与所述第一啮合齿轮Z2啮合。其中，所述旋转机构包括第二啮合齿轮Z4，与所述升降螺杆6同轴设置；第二同轴齿轮Z3，与第二电机M2同轴设置，且与所述第二啮合齿轮TA啮合。其中，所述翻转机构包括轴箱5，安装在所述升降螺杆6顶部，其内部设置有连接轴，所述连接轴与所述托叉4水平连接；第三啮合齿轮Z6，与所述连接轴同轴设置；第三同轴齿轮Z5，与第三电机M3同轴设置，且与所述第三啮合齿轮Z6啮合。其中，所述第二啮合齿轮Z4内壁上设置有滑键7，滑动卡合在所述升降螺杆6外壁键槽上设置的凹槽内。其中，还包括底板9和底座8，所述底座8和电子天平2安装在所述底板9上，所述升降螺杆6安装在所述底座8上。其中，所述承水器1由憎水高分子材料制作其中，所述控制系统采用单片机系统，其连接有无线数据传输模块，将所述控制系统测得的降水量数据传输至远程端。(三)有益效果上述技术方案所提供的降水量测试仪，通过测量重量来计量各种形态的降水，适用于雨、雪、冻雨和冰雹等各种降水，并且测量精度高；承水器由不亲合水、憎水高分子材料制作，无需融雪剂，凡是固体、液体水质均可容易将其倒除；提高精度降低成本，由控制系统根据设定的阈值自动控制机械手机构动作，对承水器内的降水进行测量、处理，可实现全天候全自动运行，适应于我国东北、新疆、内蒙降雪周期长、覆盖面广、雪量大，及南方发生冻雨地区。

图1是本实用新型实施例的降水量测试仪的结构示意图；图2是本实用新型实施例中托叉的结构示意图；图3是本实用新型实施例中第二啮合齿轮与升降螺杆连接的截面剖视图。其中，1 承水器；2 电子天平；3 单片机控制系统；4 托叉；5 轴箱；6 升降螺杆；7 滑键；8 底座；9 底板；Ml 第一电机；M2 第二电机；M3 第三电机；Zl 第一同轴齿轮；Z2 第一啮合齿轮；Z3 第二同轴齿轮；Z4 第二啮合齿轮；Z5 第三同轴齿轮；Z6 第三啮合齿轮。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。图1示出了本实用新型实施例的降水量测试仪的结构示意图，其包括承水器1， 用于承接降水，其按照国家雨量计设计标准，开口端内径设置为200mm，承水器1由不亲水、 憎水高分子材料制作；托叉4，如图2所示，设置为双管叉形，其上安装承水器1 ；电子天平 2，其上放置托叉4，用于测量承水器1承接的降水量；升降机构，与托叉4连接，带动托叉4 上下运动；旋转机构，与托叉4连接，带动托叉4在水平面内进行绕轴旋转运动；翻转机构， 与托叉4连接，带动托叉4在竖直面内进行倾斜翻转；控制系统，分别与电子天平2、升降机构、旋转机构和翻转机构相连，根据电子天平2的输出数值控制升降机构、旋转机构和翻转机构的动作。升降机构包括升降螺杆6，竖直设置，与托叉4连接；第一啮合齿轮Z2，与升降螺杆6同轴设置；第一同轴齿轮Z1，与第一电机Ml同轴设置，且与第一啮合齿轮Z2啮合。旋转机构包括第二啮合齿轮Z4，与升降螺杆6同轴设置；第二同轴齿轮12,与第二电机M2同轴设置，且与第二啮合齿轮Z4啮合；如图3所示，第二啮合齿轮Z4内壁上设置有滑键7，滑动卡合在升降螺杆6外壁键槽上设置的凹槽内。[0031]翻转机构包括轴箱5，安装在升降螺杆6顶部，其内部设置有连接轴(图中未标示)，连接轴与托叉4水平连接；第三啮合齿轮Z6，与连接轴同轴设置；第三同轴齿轮Z5，与第三电机M3同轴设置，且与第三啮合齿轮Z6啮合。控制系统采用单片机系统，其连接有无线数据传输模块，将控制系统测得的降水量数据处理、显示、控制机械手执行程序运行及由标准接口输送于外设设备，实现全天候全自动遥测、遥控。本实施例的降水量测试仪还包括底板9和底座8，底座8和电子天平2安装在底板 9上，升降螺杆6安装在底座8上。本实施例的降水量测试仪的工作过程为承水器1承接被测雨水、雪、冻雨、冰雹； 电子天平2称量承水器1承接的雨水、雪、冻雨、冰雹重量，取得精密重量数据信号，输送系统控制单片机，由单片机执行系统控制，检测达到设定重量阈值时开始自动控制电动机 Ml带动第一同轴齿轮Zl啮合第一啮合齿轮Z2，本齿轮具有内螺纹与升降螺杆6旋合，由升降螺杆6上升托动控制托叉4及承水器1上升；同时，第二电机M2带动第二同轴齿轮啮合第二啮合齿轮Z4旋转，本齿轮内径镶有滑键7与升降螺杆6滑键槽配合拨动升降螺杆6， 连接轴箱5及托叉4摆动角度，进行水平面内的旋转；然后，第三电机M3带动第三同轴齿轮 Z5啮合第三啮合齿轮Z6及同轴托叉4托动承水器1翻转180度倒除承水器1所接雨水等， 完成一个测量量程；随之单片机控制第一电机Ml、第二电机M2、第三电机M3分别带动承水器1下降、摆角、翻转工作程序，使承水器1返回原位，继续承接降水并测量。如果一次测量未达到单片机设置的雨水等重量阈值，降雨、雪、冻雨及冰雹即终止，则单片机具有气象状态检测功能，电子天平将所测数据输入单片机内存，仍由接口读出于外设设备，将数据发送出去。由以上实施例可以看出，本实用新型实施例通过测量重量来计量各种形态的降水，适用于雨、雪、冻雨和冰雹等各种降水，并且测量精度高；承水器由不亲合水、憎水高分子材料制作，无需融雪剂，凡是固体、液体水质均可容易将其倒除；提高精度降低成本，由控制系统根据设定的阈值自动控制机械手机构动作，对承水器内的降水进行测量、处理，可实现全天候全自动运行，适应于我国东北、新疆、内蒙降雪周期长、覆盖面广、雪量大，及南方发生冻雨地区。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.降水量测试仪，其特征在于，包括承水器(1)，承接降水；托叉G)，其上安装所述承水器(1)；电子天平O)，其上放置所述托叉G)，用于测量所述承水器(1)承接的降水重量；升降机构，与所述托叉(4)连接，带动所述托叉(4)上下运动；旋转机构，与所述托叉(4)连接，带动所述托叉(4)在水平面内进行绕轴摆角运动；翻转机构，与所述托叉(4)连接，带动所述托叉(4)在竖直面内进行倾斜翻转；控制系统，分别与所述电子天平(2)、升降机构、旋转机构和翻转机构相连，根据所述电子天平(2)测量数据的输入值控制所述升降机构、旋转机构和翻转机构的动作。
2.如权利要求1所述的降水量测试仪，其特征在于，所述升降机构包括升降螺杆(6)， 竖直设置，与所述托叉(4)连接；第一啮合齿轮(Z2)，与所述升降螺杆(6)同轴设置；第一同轴齿轮(Zl)，与第一电机(Ml)同轴设置，且与所述第一啮合齿轮(Z2)啮合。
3.如权利要求2所述的降水量测试仪，其特征在于，所述旋转机构包括第二啮合齿轮 (Z4)，与所述升降螺杆(6)同轴设置；第二同轴齿轮(Z3)，与第二电机(IC)同轴设置，且与所述第二啮合齿轮(Z4)啮合。
4.如权利要求3所述的降水量测试仪，其特征在于，所述翻转机构包括轴箱(5)，安装在所述升降螺杆(6)顶部，其内部设置有连接轴，所述连接轴与所述托叉(4)水平连接；第三啮合齿轮(Z6)，与所述连接轴同轴设置；第三同轴齿轮(Z5)，与第三电机(ΙΟ)同轴设置， 且与所述第三啮合齿轮(Z6)啮合。
5.如权利要求3所述的降水量测试仪，其特征在于，所述第二啮合齿轮(Z4)内壁上设置有滑键(7)，滑动卡合在所述升降螺杆(6)外壁键槽上设置的凹槽内。
6.如权利要求1所述的降水量测试仪，其特征在于，还包括底板(9)和底座(8)，所述底座(8)和电子天平( 安装在所述底板(9)上，所述升降螺杆(6)安装在所述底座(8) 上。
7.如权利要求1-6中任一项所述的降水量测试仪，其特征在于，所述承水器(1)由憎水高分子材料制作。
8.如权利要求7所述的降水量测试仪，其特征在于，所述控制系统采用单片机系统，其连接有无线数据传输模块，将所述控制系统测得的降水量数据传输至远程端。
专利摘要本实用新型涉及水文、气象测量技术领域，公开了一种降水量测试仪，包括承水器，承接降水；托叉，其上安装承水器；电子天平，其上放置托叉，测量承水器承接的降水量；升降机构、旋转机构和翻转机构，分别与托叉连接，带动托叉进行上下运动、绕轴旋转运动和180°倾斜翻转；控制系统，分别与电子天平、升降机构、旋转机构和翻转机构相连，根据电子天平的输入数值控制升降机构、旋转机构和翻转机构的动作。本实用新型通过测量重量来计量各种形态的降水，适用于测量降雨、雪、冻雨和冰雹等液态固态各种降水，并且测量精度高；承水器由憎水高分子材料制作，由机械手执行将承接水倒除，不受沙尘、树叶等异物干扰，可实现全自动、全天候遥控遥测。
文档编号G01W1/14GK202166755SQ20112014898
公开日2012年3月14日 申请日期2011年5月11日 优先权日2011年5月11日
发明者刘家棣 申请人:刘家棣