雨量计的种类很多，常见的有虹吸式雨量计、称重式雨量计、翻斗式雨量计等等。
虹吸式雨量计
虹吸式雨量计能连续记录液体降水量和降水时数，从降水记录上还可以了解降水强度。虹吸式雨量计由承水器、浮子室、自记钟和外壳所组成。雨水由最上端的承水口进入承水器，经下部的漏斗汇集，导至浮子室。浮子室是
由一个圆筒内装浮子组成，浮子随着注入雨水的增加而上升，
并带动自记笔上升。自记钟固定在座板上，转筒由钟机推动
作用回转运动，使记
虹吸式雨量计
录笔在围绕在转筒上的记录纸上画出曲线。记录纸上纵坐标
记录雨量，横坐标由自记钟驱动，表示时间。当雨量达到一
定高度（比如10毫米）时，浮子室内水面上升到与浮子室连
通的虹吸管处，导致虹吸开始，迅速将浮子室内的雨水排入储水瓶，同时自记笔在记录纸上垂直下跌至零线位置，并再次开始雨水的流入而上升，如此往返持续记录降雨过程。
称重式雨量计
这种仪器可以连续记录接雨杯上的以及存储在其内的降水的重量。记录方式可以用机械发条装置或平衡锤系统，将全部降水量的重量如数记录下来，并能够记录雪、冰雹及雨雪混合降水。
翻斗式雨量计
翻斗式雨量计是由感应器及信号记录器组成的遥测雨量仪器，感应器由承水器、上翻斗、计量翻斗、计数翻斗、干簧开关等构成；记录器由计数器、录笔、自记钟、控制线路板等构成。其工作原理为：雨水由最上端的承水口进入承水器，落入接水漏斗，经漏斗口流入翻斗，当积水量达到一定高度（比如0.1毫米）时，翻斗失去平衡翻倒。而每一次翻斗倾倒，都使开关接通电路，向记录器输送一个脉冲信号，记录器控制自记笔将雨量记录下来，如此往复即可将降雨过程测量下来。
虹吸的定义及原理 (2011-05-09 17:53:36) 转载▼ 分类：物理 标签： 杂谈 关于虹吸的定义和原理： 下图所示是虹吸现象原理图． A容器中的水通过虹吸管自动流入B容器，在管中取一竖直液片S，设液体对该液片的压强分别为p左与p右，p0为大气压，则p左=p0－ρ水gh左，p右=p0－ρ水gh右，由于引水左管侧的水面比出水管一侧的水面高，故h左
关于虹吸原理问题，我又进行了研究，并就此事向同事们进行了咨询。得出几个不成熟的结论，还请各位指点一二。 一、让我们首先了解虹吸的定义：由于大气压的作用，液体从液面较高的容器通过曲管越过高处而流入液面较低容器的现象。它发生的条件是曲管（虹吸管）里先要灌满液体，同时高于较高液面的液柱的压强不超过大气压。 二、让我们看看虹吸倒底需不需要大气压强。根据原理图公式：p左=p0－ρ水gh左，p右=p0－ρ水gh右，我们可以看到，要使S点左右的压强不同，从而产生虹吸，两个水面的高度差是关键。而水柱的高度就与水柱的重量有关。从这个层面讲，虹吸确实与重力有关。但我们还是要注意p0的作用，p0是什么呢？它就是大气压强，如果p0=0，即没有大气压强，情况会怎样？根据公式可以得出：p左=-ρ水gh左，p右=-ρ水gh右，S点不受左右的压强（负数），水柱中的水由于重力作用，各自落回自己的容器中。所以不会产生虹吸。因此正是由于有大气压强，从而缓缓不断的产生压强差，才会产生虹吸现象。 但是重力在虹吸现象中起什么作用呢？还是从压强公式：P=ρgh我们可以看出，没有重力，g（重力加速度）=0，S点左右压强相等，也不会产生虹吸。 综上所述：虹吸现象中，大气压强与重力，均起重要作用，二者缺一不可。 三、河流的水之所以不用大气压强也能流动，是因为它和虹吸的原理不同。我们一定是注意虹吸定义中的：“通过曲管越过高处”的含义。 四、到了月球上，由于没有大气，只有重力，所以产生不了虹吸。 分享： 25 喜欢 1 赠金笔
翻斗式雨量计（脉冲型）1. 雨量计介绍 1.1雨量计概述 降水量测量一次仪表其性能符合国家标准GB/T 21978.2－2014《降水量观测要求》要求。 本仪器的核心部件翻斗采用了三维流线型设计，使翻斗翻水更加流畅，且具有自涤灰尘、容易清洗的功能。 1.2雨量计构造特点 如图1所示，本仪器由承雨口1、滤网2、引水漏斗3、翻斗支架4、翻斗5、翻斗轴套6、倾角调节装置7、水平调节装置8、恒磁钢9、干簧管10、信号输出端子11、排水漏斗12、底座13、不锈钢筒身14、底座支承脚15等组成。其中，翻斗支架4上安装有翻斗轴套6和圆水平泡、干簧管支架和信号输出端子。与其它翻斗式雨量计不同，本仪器的翻斗轴套为一体化旋转式定位结构，翻斗5通过翻斗轴安装在2个轴套的宝石轴承中，使翻斗的装、拆更加方便，也无需再调整两个轴套之间的距离，给现场安装带来了方便。 仪器的翻斗为三维流线型设计，并设计有下垂式弧面导流尖，其造型美观流畅、翻水性能更好且易清洗维护。 仪器的引水漏斗与翻斗支架为紧配合安装，一般情况下不必取下引水漏斗。 仪器的水路通道部件引水漏斗、翻斗及排水漏斗用进口优质透明材料制作，使仪器动态工作过程观测更为一目了然。 仪器的翻斗上装有两个恒磁钢，干簧管支架上装有两个干簧管，仪器出厂时磁钢与干簧管均已调整在合适的耦合距离上，使仪器输出信号与翻斗翻转次数有确定的比例关系。仪器两路信号输出中的一路用作现场记数计量，另一路用作遥测报信。本仪器与遥测终端机连接时，应配有匹配的接口电路，以防止因干簧管抖动和因翻斗回跳引发的计数、报讯错误。 仪器已将翻斗倾角调整螺丝锁定在最佳倾角基点位置上并对倾角螺钉作了点红漆漆封处理，用户现场安装仪器时只需将翻斗按照本说明书相关要求将翻斗安装在翻斗支架上的2个轴套中并将翻斗支架调水平使水平泡位于中心位置即可投入使用，不必现场再调整翻斗倾角。 1.3
1、安装方法：雨量计的安装应严格按照现行水文规范进行。 （1）雨量计安装高度。雨量计承雨器口在水平状态下至观测场地面的高度应为0.7m。 （2）雨量计安装时，应用水平尺校正，使承雨器口处于水平状态。 （3）雨量计应固定于混凝土基座上，基座入土深度以确保雨量计安装牢固，遇暴风雨时不发生抖动或倾斜为宜。 （4）基座的设计应考虑排水管和电缆通道。 （5）信号输出电缆为两芯屏蔽线，电线接头从仪器底座的橡胶电缆护套穿进后打结，固定在雨量计内计量组件上方的接线架上。 （6）接线后，调整调平螺帽，使圆水泡居中，即表示计量组件处于水平状态，然后用螺钉锁紧。 （7）用手轻轻拨转翻斗部件，检查接受部分的信号是否正常。 （8）套上筒身，用三个螺钉锁紧。至此，仪器安装完毕。 2、注意事项。 （1）严格按照安装方法进行安装。 （2）连接雨量计的信号线屏蔽层应悬空（因信号线的另一端已连接监测仪），否则，不仅屏蔽效果不好，且容易导致雷击。 （3）雨量计引出的信号线一般应采用线管保护后入地，尽量避免架空，安装牢靠，防止意外拉断，确保信号畅通、可靠。 （4）安装完毕，检查所有接头，紧固螺丝等是否牢固。 （5）在离开现场前，观察雨量计周边环境，看有没有可能遮蔽雨量计的障碍物，如果有的话，应彻底清除。 3、雨量计的现场测试 现场调试时应使用量杯进行3次人工注水试验(每次注水10mm，5至10分钟内均匀注完水量)，并观测仪器记数是否与所注入水量一致（为保证数据的精度，可以采用医用输液器点注观察）。测试误差在±0.2mm/10mm（半斗左右），超过误差应进行调整。每次测试后一定要作好记录，以便整编时能清除测试数据。
一、货物需求 ▲树干径流及林隙降雨监测系统 双翻斗雨量计 能测量林间不同点的降雨量和树干径流量。 采用大小翻斗同时开关测量。小翻斗的雨量是从大翻斗泄流而来，大雨时大翻斗起主要作用，避免单小翻斗溢流；小雨时，小翻斗起主要作用，避免单大翻斗残留或者不足以翻动，确保在小雨与强降雨环境下都可以精确测量。其在大雨强时的精度尤其突出。双翻斗设计具有专利权。 需配树干雨水截留等配套装置。 技术参数： 1.分辨率：0.2mm； 2.信号输出：2个开关量脉冲； 3.计量误差：≤2﹪（0-200mm/h）； 4.★承雨口口径：200mm； 5.工作环境温度：0°～+60°C； 6.★降雨测量范围：0mm～4mm/min； 7.翻斗容量：大翻斗容量：1.0mm降雨量；小翻斗容量：0.2mm降雨量； 8.自带数据存储和供电系统； 9.★支持移动GPRS数据传输，含通讯线及上位机软件。 ▲在线水文监测系统 实时监测径流场流量、流速及水位等数据，系统支持后期气象传感器扩展等功能。 组件1、双翻斗流量计（2个） 技术参数： 1.双翻斗、双开关同时测量，大流量时大翻斗起主要作用，避免单小翻斗溢流， 小流量时，小翻斗起主要作用，避免单大翻斗残留。确保在小雨与强降雨环境下都可以精确测量。双翻斗设计具有专利权。
2.分辨率：1．0mm流量； 3.★翻斗容量：大翻斗容量：约1000ml/斗。小翻斗容量：1mm降雨量 (31.4ml)； 4.★计量误差：Eb≤4％； 5.输出信号：磁钢-干簧管式磁能开关通断脉冲信号； 6.引流方式：导流管式； 7.工作环境温度：0°C～+60°C； 8.工作环境湿度：≤95% RH 40°C（凝露）； 9.仪器体积：47cm（长）×37cm（宽）×47cm（高）。 10.★支持移动GPRS数据传输，含通讯线及上位机软件。 组件2、自计式水位计（1个） 水位采集器可用于监测溪流、湖泊、湿地、潮汐地区以及地下水的水位变化。技术参数： 1.温度范围：-20～50℃； 2.温度精度：±0.37℃； 3.温度分辨率：0.1℃； 4.水位范围：0～9m； 5.★水位精度：±0.5cm； 6.水位分辨率：0.21cm； 7.★存储21000个数据。 ▲高精度手持式PM2.5速测仪 1. 测试粒子粒径：PM 2.5、PM10（量程0-500ug/m3）； 2. 采样原理：光散射； 3. 光源：激光二极管； 4. 测量数据存储：500组； 5. 通讯接口：USB； 6. ★测量精度：±20%； 7. 浓度单位：ug/m3； 8. ★采样时间：60s； 9. 电源：可充电Li-ion锂离子电池（7.4V/1200mAh）或AC适配器（输入：100～240V，输出9V/1.5A）； 10. ★电池工作时间：连续测试时间大于5小时； 11. 外形尺寸：93（W）×46（D）×180（H）mm；
雨量计使用措施 为了贯彻落实雨季三防工作方案，做好降雨量的观测，确保雨量计能够正常使用，制定雨量计使用措施： 1.虹吸式雨量计工作原理 雨水由筒口收集后流入一测量筒内，筒内的浮筒随之上升，当筒内贮满10毫米降雨时，发生一次短时的虹吸作用，将其内的水排净，使浮子重新开始从零位记录。浮子上的笔尖则在钟筒上记下降雨量随时间的累积过程。 2.开始使用前必须按顺序进行调整检查： ⑴调整零点，往承水器里倒水，直到虹吸管排水为止。待排水完毕，自记笔若不停在自记纸零线上，就要拧松笔杆固定螺钉，把笔尖调至零线再固定好。 ⑵用10mm清水，缓缓注入承水器，注意自记笔尖移动是否灵活；如摩擦太大，要检查浮子顶端的直杆能否自由移动，自记笔右端的导轮或导向卡口是否能顺着支柱自由滑动。 ⑶继续将水注入承水器，检查虹吸管位置是否正确。一般可先将虹吸管位置调高些，待10mm水加完，自记笔尖停留在自记纸10mm刻度线时，拧松固定虹吸管的连接螺帽，将虹吸管轻轻往下插，直到虹吸作用恰好开始为止，再固定好连接螺帽。此后，重复注水和调节几次，务必使虹吸作用开始时自记笔尖指在10mm处，排水完毕时笔尖指在零线上。 3.观测和记录 自记记录供自动站雨量缺测时，整理各时降水量及挑选极值用。遇固体降水时，处理方法同翻斗式遥测雨量计。 ⑴自记纸的更换 ①无降水时，自记纸可连续使用8-10天，用加注1.0mm水量的办法来
抬高笔位，以免每日迹线重叠。 ②有降水（自记迹线上升≥0.1mm）时，必须换纸。自记记录开始和终止的两端须做时间记号，可轻抬自记笔根部，使笔尖在自记纸上划一短垂线；若记录开始或终止时有降水，则应用铅笔做时间记号。 ③当自记纸上有降水记录，但换纸时无降水，则在换纸前应作人工吸虹（给承水器注水，产生吸虹），使笔尖回到自记纸“0”线位置。若换纸时正在降水，则不作人工虹吸。 ⑵自记纸的整理 ①在降水微小的时候，自记迹线上升缓慢，只有累积量达到0.05mm或以上的那个小时，才计算降水量。其余不足0.05mm的各时栏空白。 4.维护 ⑴在雨季，每月应将盛水器内的自然排水进行1-2次测量，并将结果记在自记纸背面，以备使用资料时参考。如有较大误差且非自然虹吸所造成，则应设法找出原因，进行调整或修理。 ⑵虹吸管与浮子室侧管连接处应紧密衔接，虹吸管内壁和浮子室内不得沾附油污，以防漏水或漏气而影响正常虹吸。浮子直杆与浮子室顶盖上的直柱应保持清洁，无锈蚀；两者应保持平行，以减小摩擦，避免产生不正常记录。 ⑶定期为自记钟上弦，防止自记钟不转或转速过慢使记录不准确。 ⑷定期检查自记笔芯，确保笔芯能够正常使用。 ⑸非工作人员禁止私自操作雨量计
四、翻斗式雨量计安装调试（15分） （一）操作要求 在指定地点对翻斗式雨量计（JDZ05型）进行安装、注水试验；对雨量采集器（DT350型）进行安装、初始化；雨量计与采集器的连接、调试与试验数据的清除。整理计算出注水检查精度。 （二）主要内容 1、在指定地点检查并安装翻斗式雨量计。安装雨量计、承雨口水平检查、翻斗安装检查、干簧管检查与调整、圆水准调平、人工注水试验、信号输出检查。 2、在指定地点检查并安装、初始化雨量采集器。 3、雨量计与雨量采集器的连接、调试与试验数据的清除。电源电压测量与更换、雨量采集器初始化并与人工注水连测、试验数据删除。 4、记录并整理成果。 （三）操作程序 1、选手入场后，最多有2分钟的准备时间并向裁判示意已做好操作准备；由裁判宣布计时开始，选手才能进入操作程序； 2、大项有三个。即：（1）在指定场地对翻斗式雨量计（JDZ05型）进行安装、注水试验；（2）对雨量采集器（DT300型）或（DT350型）进行安装、电池测量（标准电压12V，测量电压在10.6-14.4V为正常值）初始化；（3）雨量计与采集器的连接、注水（考场提供20ml左右的试验用水）联试与试验数据的清除。注水联试误差在±5%之内为合格。 3、采集器初始化参数有裁判在赛前准备时间内提供。参数包括：时钟、站号、存储间隔、波特率。 4、全部操作完成后，选手应向裁判提交成果并主动示意已完成，裁判计时终止。 （四）时间规定 1、规定操作时长为20分钟。 2、在规定的时间内未完成全部的操作，按实际完成的内容计分； 且速度校正系数k为0.85。 3、在规定时间内完成可获得奖励，速度校正系数k为 K=0.85+0.15(Tmax-T)/(Tmax-Tmin) 上式中Tmax为规定操作时间长（20分钟）；T为选手完成历时（分钟），Tmin为所有选手中操作完成时间最短的完成历时（分钟）。 4、最后得分数为：K*A（A为操作总分，K为速度校正系数）。
有趣的科学小实验:流体力学现象虹吸与喷泉一辆车没有油，一辆车有油，想把有油车的油分给没有油车，怎么办呢？总不能把车掀翻，把油倒出来吧。虹吸现象就可以显出它的作用了。这时，汽车司机通常用虹吸管从油桶中将油吸入没有油的车。再比如，河南、山东一带常应用虹吸管把黄河里的水引到堤内灌溉农田；还有，在日常生活中给鱼缸换水的装置所用到的也是虹吸原理。现在我们实际玩一玩。 实验重点： 中小学生做实验掌握虹吸现象在生活中的应用 实验目的： 1、能够制作出一、二种虹吸效果的实验。 2、掌握喷泉、虹吸现象其科学原理。 实验认知： 虹吸是一种流体力学现象，可以不借助泵而抽吸液体。虹吸管是人类的一种古老发明，早在公元前1世纪，就有人造出了一种奇特的虹吸管。中国人很早就懂得应用虹吸原理。应用虹吸原理制造的虹吸管，在中国古代称“注子”、“偏提”、“渴乌”或“过山龙”。东汉末年出现了灌溉用的渴乌。西南地区的少数民族用一根去节弯曲的长竹管饮酒，也是应用了虹吸的物理现象。喷泉原是一种自然景观，
是承压水的地面露头。园林中的喷泉，一般是为了造景的需要，人工建造的具有装饰性的喷水装置。喷泉可以湿润周围空气，减少尘埃，降低气温。喷泉的细小水珠同空气分子撞击，能产生大量的负氧离子。因此，喷泉有益于改善城市面貌和增进居民身心健康。 实验步骤： 1.实验准备：实验器材：天平尺、大立柱、注射器、多用尺、细软管、橡皮筋、透明软管、吸管、注射器筒、软塞、螺丝螺母、底座、针筒软塞。 2. 把穿过多用尺下端的小孔,再穿过天平尺最边上的孔,并通过立柱顶端上的圆孔用螺母固定,用另一个螺丝穿过多用尺上的另一个小孔,再穿过天平尺上的圆孔,并用螺母固定好。另一端按同样方法操作。 3. 把两个针筒软塞分别插入两根吸管，一根插得高一点作进水管，一根插得低一点，几乎与软塞平作出水管；然后用一根细软管把一个软塞上的出水吸管和另一个软塞上的进水吸管连接起来，其他的一个进水管和出水管，分别用细软管和透明软管连接好，最后把软塞推入针筒内。针头口塞上软塞密封。
实训项目 1 虹吸式雨量计安装与使用实训任务：学会安装和使用虹吸式雨量计。 实训设备：DSJ2 型虹吸式雨量计 实训任务分解与指导： 实训任务可分解为实训准备、仪器安装与使用两部分。 一、 实训准备内容指导 1、领取仪器，检查设备完整无缺。 每套仪器包括： 1．雨量计主体 1 个 2．承水器盖子 1 个 3．贮水筒 1 个 4．备用虹吸管 2 支 5．钢丝牵绳 3 条 6．拉绳固定钉 3 个 7．自记笔尖 2 个 8．密封圈及密封垫圈 各 2 个 9．自记墨尖 1 瓶 10．雨量杯 1 个 11．自记纸 8张 12．合格证 1 份 13．说明书 1 本
2、了解仪器用途、结构与工作原理 虹吸式雨量计是用以连续记录液体降水、 降水起迄和降水强度之自记仪器。 适用于水文、 气象台站及有关部门。 虹吸式雨量计由承雨器、小漏斗、浮子室、浮子、虹吸管、自记钟、记录笔、笔挡、储 水器、观测窗和外壳等组成。 其工作原理为：降水从承水器的承水口落入，由承水器的锥形大漏斗汇总经导水管流 入小漏斗和进水管至浮子室，此时浮子室内水位上升。浮子升高并带动固定在浮子杆上之记 录笔上升。同时装在钟筒上的自记纸随自记钟旋转， 由装有自记墨水的笔尖在自记纸上画出 曲线。当笔尖达自记纸 10 毫米线上时，浮子室内液面即达到虹吸管的弯曲部分，由虹吸作 用，水从虹管中自动溢出。浮子下降至笔尖指零线时停住，继续降水时重复上述动作。 3、熟悉仪器技术参数 1．记录纸分度范围：-0.5 ~ 10.5 毫米（降水量每到 10 毫米时，虹吸一次）。 2．记录误差：±0.05毫米。 3．降水强度记录范围：0.01 ~ 4 毫米/分钟。 4．承水口内径：200±0.3 毫米。 5．承水口面积为浮子室横截面积 9.7 倍。 6．自记纸上雨量最小分度，0.1 毫米。 全程记录时间：26 小时。 时间最小分度：10 分钟。 7．在非工作情况下，虹吸一次的持续时间不超过 14秒。 8．自记钟上满弦连续工作时间不短于 36 小时；24小时内任意时刻走时误差不超过± 5 分钟。 9．仪器重量：17 公斤。 10．仪器尺寸：φ335×1095 二、 仪器安装调整与使用指导
气象要素观测 2010-01-13 16:47:03| 分类：教学相长| 标签：|字号大中小订阅 气象要素能表明一定地点和特定时刻天气状况的大气变量或现象, 如温、压、湿、风、降水等。也能表明大气物理状态、物理现象以及某些对大气物理过程和物理状态有显著影响的物理量。主要有：气温、气压、风、湿度、云、降水、蒸发、能见度、辐射、日照以及各种天气现象。通过实地观测，对学生 进一步学习气候和天气系统都有着重要意义。 一、活动目的 1、了解气象要素包括哪些内容，并加深印象。 2、让学生明白一些数据来之不易，培养学生的耐性。 3、丰富学生的课余生活。 二、活动内容及要求 1、通过观测初步学会气象观测的基本技能和方法。 2、熟悉气象观测仪器的使用，同时加深和验证课堂上所学的内容。 3、初步学会建立小型气象园的步骤、要求等。 三、参加人员 钮书广、王自力、康卫卫、朱同旗及地理兴趣小组全体成员。 四、活动地点及时间 1、活动时间：2010年元月4日 2、活动地点：淮阳县气象站 五、活动准备 1、12月25日由钮书广带队，我们地理组的几位老师前去淮阳县气象站实地考察，并征得气象站领导的同意，定于元月4日下午4:30带学生参观 学习。 2、12月28日，我把这一消息告知兴趣小组成员，并要求他们查阅相关资料并做好准备。 六、活动内容 （一）温度的观测 一、百叶箱中的温度观测 1、百叶箱 百叶箱的四边是由两排薄的木板及叶组成，木板向内倾斜成45°角，箱底由三块木板组成，中间一块比边上两块稍高些，箱盖有两层，其间空气能 自由流通。 百叶箱应具有良好的反辐射能力，故内外均涂以白色，以减少太阳辐射的影响。 百叶箱应水平牢固地安装在一个高出地面125mm的特别的架子上，箱门对正正北、以避免开箱读数时太阳辐射的干扰。 2、百叶箱内仪器安装 百叶箱内各仪器都安置在箱内特别的铁架上，干湿球温度应垂直固定在铁架的两端，干球在东，湿球在西，球面据地面1.5米，湿球的下方是一个带盖的水盂，水盂固定在铁架下面的横梁上，盂口离湿球约3cm，湿球纱布通过杯盖的狭缝引入盂内，侵入水中。
翻斗雨量计的误差分析 刘振东，舒大兴 河海大学水资源环境学院，南京（210043） E-mail：lzhdong@https://www.doczj.com/doc/527591505.html, 摘 要：本文介绍了翻斗雨量计的工作原理并说明了分辨率为0.1mm的翻斗雨量计在实际中应用的必要性。通过人工模拟降雨的方法分析了分辨率为0.1mm的翻斗雨量计的翻斗计量误差并且给出了雨强与翻斗计量误差关系图，最后得出误差分析的结论。 关键词：翻斗雨量计，误差，雨强 1.引言 在一定时段内，从云中降落到水平地面上的液态或固态（经融化后）降水，在无渗透、蒸发、流失情况下积聚的水层深度，称为该地该时段内的降水量。雨量计是用于测量一段时间内累积降水量的仪器。传统的雨量观测方式大多是以人工雨量筒和虹吸式自记雨量计为主要观测仪器。近年来随着科学技术的日新月异，社会对雨量信息的实效性和时效性要求日益增高，传统雨量观测手段已难以满足以微电脑芯片自动处理为依托的雨量自动采集、固态存储和雨量遥测的时代要求, 翻斗式雨量计是一个可以将实时观测雨量数据数字化的重要雨量观测仪器, 因而在雨量观测新技术推广方面得到广泛应用。雨量传感器的灵敏度（分辨率）和测量精度是翻斗雨量计固有的矛盾，即低分辨率的翻斗雨量计能较好的测得微雨，保证测量降雨的可靠性，但其精度往往较差，而高分辨率的翻斗雨量计虽然有比较高的测量精度，对微雨却往往感应不到其发生，导致降雨资料的不完整。降水量观测规范规定，需要控制雨日地区分布变化的基本雨量站和蒸发站必须记至0.1mm；不需要雨日资料的雨量站可记至0.2mm；多年平均降水量大于800mm的地区可记至0. 5mm。[1]但目前我国大部分水文站使用的翻斗雨量计的分辨率都是0.2mm或0.5mm，主要原因是由于分辨率为0.1mm的翻斗雨量计在雨量观测的精度上偏低。本文以分辨率是0.1mm的翻斗雨量计为研究对象，探讨其误差的来源，以期能为翻斗雨量计的实际应用提供理论性参考。 2.翻斗雨量计的工作原理 翻斗式雨量计，分传感器和固态存储器两部分。传感器是一个翻斗式机械双稳态称重机构。它采用中间隔板间开的两个完全对称的三角形容器，中隔板可绕水平轴转动，类似于跷跷板的原理。工作时两侧容器轮流接水，当一侧容器装满一定量雨水时(根据灵敏度不同而定) ，由于重心外移而翻转，将水倒出，随着降雨持续，将使翻斗不断的左右翻转。在翻斗的轴上固定有磁钢，在漏斗的偏下方有固定的干簧继电器或霍尔元件，如图1所示。在翻斗翻转过程中磁钢的位置在①②两个位置之间往复运动，当磁钢接近干簧继电器或霍尔元件时开关闭合，离开一定距离时，开关断开，于是就产生一个计数脉冲。固态存储器则负责将传感器传来的脉冲计数,然后以各种方式记录下来[2]。
虹吸原理 摘 要：本文论述了虹吸现象的基本原理，并根据实验及公式推导具体阐述了其原理。本位主要介绍了虹吸的悠久历史以及其在古、现代的应用。虹吸现象在古代的主要应用从最早的渴乌，到后来的唧筒、秤漏、莲花漏都是虹吸原理的典型应用；虹吸原理在现代社会也应用于各行各业:“鬼湖”的形成就是虹吸原理的“杰作”，还有马桶、虹吸滤池、虹吸式屋面排水系统、洗胃、虹吸式咖啡壶等等都是虹吸原理制成的。 关 键 词：虹吸；唧筒；秤漏；莲花漏；虹吸滤池 1、引言 虹吸是一种历史悠久的物理现象，同时它也是人们在生活中最常见的物理现象之一。虹吸现象不仅在古代有很丰富的应用，它在现代生活中也有很广泛的应用。大家生活中的很多事情都是靠虹吸原理来实现的，例如：给鱼缸换水；汽车司机常用虹吸管从油桶中吸出汽油或柴油；在古代利用虹吸原理还可以做成计时工具；虹吸原理还可以应用于水处理，如虹吸滤池等等。 2、原理 2.1 虹吸原理 虹吸现象是液态分子间引力与位能差所造成的，即利用水柱压力差，使水上升后再流到低处。由于管口水面承受不同的大气压力，水会由压力大的一边流向压力小的一边，直到两边的大气压力相等，容器内的水面变成相同的高度，水就会停止流动。利用虹吸现象很快就可将容器内的水抽出。[1] 2.2 实验解释 用图1所示的装置来说明这种现象的原理,当充满水的管子 将A 、B 两个液面高度不同水槽连接后, C 处受到向右的压强为： h P P 1 01g ρ水-= 向左的压强：h P P 202g ρ水-=，其中：P 0为大气压。由于 h 1>h 2, 所以有P 1
雨量计 1.雨量计 雨量计（rainfall recorder）：用来测量一段时间内某地区的降水量的仪器（降雪量的测量则需要使用雪量计）。常见的有虹吸式和翻斗式两种。（1994年12月18日，中国首台光学雨量计问世。） 大部分的雨量计都是以毫米作为测量单位，有时候测量结果也会以英寸或厘米作为单位。 而观测的频率则可以根据采集单位的要求而变化。 染程度或其他测试的样本。 ——雨水结冰，堵塞漏斗。 雨量计的安装：在远离建筑物和树木的空地上，以最大程度地减小观测误差。 国内主要生产厂家：徐州伟思水务科技有限公司（徐州伟思信息系统工程研究所）、潍坊大禹水文科技有限公司、南京江瀚信息工程有限公司（河海大学水文水利自动化研究所）、南京水文水利自动化研究所 注：该类仪器设备生产需具有《中国工业产品生产许可证》。 2.虹吸式雨量计
水器，经下部的漏斗汇集，导至浮子室。浮子室是由一个圆筒内装浮子组成，浮子随着注入雨水的增加而上升，并带动自记笔上升。自记钟固定在座板上，转筒由钟机推动作用回转运动，使记录笔在围绕在转筒上的记录纸上画出曲线。记录纸上纵坐标记录雨量，横坐标由自记钟驱动，表示时间。当雨量达到一定高度（比如10毫米）时，浮子室内水面上升到与浮子室连通的虹吸管处，导致虹吸开始，迅速将浮子室内的雨水排入储水瓶，同时自记笔在记录纸上垂直下跌至零线位置，并再次开始雨水的流入而上升，如此往返持续记录降雨过程。 虹吸式雨量计的优缺点： 优点：节约能源，降水有记录，不需要人守候； 缺点：但必须定时到现场去更换记录纸，操作繁琐（现已有自动虹吸式雨量计）。虹吸管易堵塞。 3.翻斗式雨量计（传感器）
降雨量的测定 从天空降落到地面上的雨水，未经蒸发、渗透、流失而在水面上积聚的水层深度，我们称为降雨量(以毫米为单位)，它可以直观地表示降雨的多少。目前，测定降雨量常用的仪器包括雨量筒和量杯。雨量筒的直径一般为20厘米，内装一个漏斗和一个瓶子。量杯的直径为4厘米，它与雨量筒是配套使用的。测量时，将雨量筒中的雨水倒在量杯中，根据杯上的刻度就可知道当天的降雨量了。 中国气象局规定：24小时内的降雨量称之为日降雨量，凡是日雨量在10毫米以下称为小雨，10.0－24.9毫米为中雨，25.0－49.9毫米为大雨，暴雨为50.0－99.9毫米，大暴雨为100.0－250.0毫米，超过250.0毫米的称为特大暴雨。由于我国幅员辽阔，少数地区根据本省具体情况另有规定。例如，多雨的广东，日雨量80毫米以上称暴雨；少雨的陕西延安地区，日雨量达到30毫米以上就称为暴雨。 如果你手边没有雨量筒，那也不用担心，利用一些常见的器皿，你完全可以自制一个，效果也相当不错。取一个口径为20厘米的一次性塑料或纸制碗（可选用大小合适的方便面纸碗），在其底部凿一比玉米粒稍大的小洞，然后将碗放在一个无盖的罐子上。罐内有一玻璃瓶，瓶口与碗底的小洞相接。简易雨量筒就做好了。简易雨量筒做好后，便可将它放在离地70厘米高处（筒口距地面的距离）承接雨水。雨停后，用秤称出瓶中的水重，30克水即相当于1毫米的降雨量 雨量器的种类 测量降水量的基本仪器有雨量器和雨量计两种。 雨量器：是用于测量一段时间内累积降水量的仪器。常见的雨量器外壳是金属圆筒，分上下两节，上节是一个口径为20厘米的盛水漏斗，为防止雨水溅失，保持容器口面积和形状，筒口用坚硬铜质做成内直外斜的刀刃状；下节筒内放一个储水瓶用来收集雨水。测量时，将雨水倒入特制的雨量杯内读出降水量毫米数。降雪季节将储水瓶取出，换上不带漏斗的筒口，雪花可直接收集在雨量筒内，待雪融化后再读数，也可将雪称出重量后根据筒口面积换算成毫米数。 雨量计又分 翻斗式雨量计：是可连续记录降水量随时间变化和测量累积降水量的有线遥测仪器。分感应器和记录器两部分，其间用电缆连接。感应器用翻斗测量，它是用中间隔板间开的两个完全对称的三角形容器，中隔板可绕水平轴转动，从而使两侧容器轮流接水，当一侧容器装满一定量雨水时（0.1或0.2毫米），由于重心外移而翻转，将水倒出，随着降雨持续，将使翻斗左右翻转，接触开关将翻斗翻转次数变成电信号，送到记录器，在累积计数器和自记钟上读出降水资料。 虹吸式雨量计：虹吸式雨量计是可连续记录降水量和降水时间的仪器。其上部盛水漏斗的形状和大小与雨量器相同。 当雨水经过漏斗导入量筒后，量筒内的浮子将随水位升高而上浮，带动自记笔在自记纸上划出水位上升的曲线。当量筒内的水位达到10毫米时，借助虹吸管，使水迅速排出，笔尖回落到零位重新记录。自记钟给出降水量随时间的累积过程。 据气象部门介绍：气象预报把下雨、下雪都叫做降水，降水的多少叫降水量，表示降水量的单位通常用毫米。1毫米的降水量是指单位面积上水深1毫米。
降雨量是如何计算的 从天空降落到地面上的雨水，未经蒸发、渗透、流失而在水面上积聚的水层深度，我们称为降雨量(以毫米为单位)，它可以直观地表示降雨的多少。 目前，测定降雨量常用的仪器包括雨量筒和量杯。雨量筒的直径一般为20厘米，内装一个漏斗和一个瓶子。量杯的直径为4厘米，它与雨量筒是配套使用的。测量时，将雨量筒中的雨水倒在量杯中，根据杯上的刻度就可知道当天的降雨量了。 中国气象局规定24小时内的降雨量称之为日降雨量，凡是日雨量在10毫米以下称为小雨，10.0－24.9毫米为中雨，25.0－49.9毫米为大雨，暴雨为50.0－99.9毫米，大暴雨为100.0－250.0毫米，超过250.0毫米的称为特大暴雨。由于我国幅员辽阔，少数地区根据本省具体情况另有规定。例如，多雨的广东，日雨量80毫米以上称暴雨；少雨的陕西延安地区，日雨量达到30毫米以上就称为暴雨。 如果你手边没有雨量筒，那也不用担心，利用一些常见的器皿，你完全可以自制一个，效果也相当不错。取一个口径为20厘米的一次性塑料或纸制碗（可选用大小合适的方便面纸碗），在其底部凿一比玉米粒稍大的小洞，然后将碗放在一个无盖的罐子上。罐内有一玻璃瓶，瓶口与碗底的小洞相接。简易雨量筒就做好了。简易雨量筒做好后，便可将它放在离地70厘米高处（筒口距地面的距离）承接雨水。雨腕，用秤称出瓶中的水重，30克水即相当于1毫米的降雨量。雨量器的种类 测量降水量的基本仪器有雨量器和雨量计两种。 1.雨量器：是用于测量一段时间内累积降水量的 仪器。常见的雨量器外壳是金属圆筒，分上下两节， 上节是一个口径为20厘米的盛水漏斗，为防止雨水 溅失，保持容器口面积和形状，筒口用坚硬铜质做成 内直外斜的刀刃状；下节筒内放一个储水瓶用来收集 雨水。测量时，将雨水倒入特制的雨量杯内读出降水 量毫米数。降雪季节将储水瓶取出，换上不带漏斗的 筒口，雪花可直接收集在雨量筒内，待雪融化后再读 数，也可将雪称出重量后根据筒口面积换算成毫米 数。 2.雨量计 ①翻斗式雨量计：是可连续记录降水量随时间变 化和测量累积降水量的有线遥测仪器。分感应器和记 录器两部分，其间用电缆连接。感应器用翻斗测量， 它是用中间隔板间开的两个完全对称的三角形容器， 中隔板可绕水平轴转动，从而使两侧容器轮流接水， 当一侧容器装满一定量雨水时（0.1或0.2毫米）， 由于重心外移而翻转，将水倒出，随着降雨持续，将 使翻斗左右翻转，接触开关将翻斗翻转次数变成电信 号，送到记录器，在累积计数器和自记钟上读出降水 资料。 ②虹吸式雨量计：虹吸式雨量计是可连续记录降
JSP-01型通用翻斗式雨量计Model JSP-01 General Rainfall Meter 使用说明书 南京江瀚信息工程有限公司
●本仪器按国标GB/T 11832—2002《翻斗式雨量计》技术条件生产●本仪器符合中华人民共和国水利部SL21—2006《降水量观测规范》要求 ●本仪器按国标GB/T 11831—2002《水文测报装置遥测雨量计》技术要求和条件生产 ●本仪器获国家实用新型专利，专利号：200720034433.4 ●本仪器2007年通过水利部技术鉴定，技术水平：国际先进水平
图1 JSP—01型通用翻斗式雨量计
JSP—01型通用翻斗式雨量计使用说明书 一、用途 本传感器是一种水文、气象观测仪器，用以感知自然界降雨量，同时将其转换为开关信息量输出，以满足信息传输、处理、记录和显示的需要。 ●与雨量数据收集、存储设备配套，作为国家专设站网雨量数据长期收集的雨量传感器。 ●与水情自动测报系统配套，作为雨量遥测站的传感器。 ●与雨量记录或显示部分配套，用于国家基本雨量站，或气象台站、科研部门专设站的降水量观测。 ●适用于各种量级的年平均降水量地区，仪器综合精度在±2%以内，不受降雨强度影响。 二、主要技术指标 1．承雨口内径：Φ200＋０．６０，外刃口角度45°； 2．仪器分辨力：0.1mm、0.2mm、0.5mm、1.0mm可设置； 3．降雨强度测量范围：0.01～6mm/min； 4．仪器综合计量误差：≤±2％（在0.01～6mm/min雨强范围）； 5．输出信号方式：继电器——接点通断信号； 6．开关接点容量：ＤＣV≤15V，I≤300mA； 7．接点工作次数：1×107次；
虹吸式雨量计的常见故障及其排除方法 邓传领 (房县气象局,房县 442100) 中图分类号:P412.13; 文献标识码:B; 文章编号:1004-9045(2002)-01-0018-02 虹吸式雨量计是气象台站普遍使用的用于连续自动记录降水变化的仪器。目前多数台站使用的是承雨口面积314cm2的虹吸式雨量计,每10mm雨量虹吸一次。在测定较小雨量时其效果较好,但在降水强度较大或降水时间较长时,其误差大、故障多,较压、温、湿等自记仪器易出故障。 《地面气象观测规范》中,对虹吸式雨量计安装与使用做了较详细的讲解,但由于多方面原因,虹吸式雨量计使用中仍有一些故障发生。该文对房县站虹吸式雨量计使用过程中出现的故障进行了分析,并找出了故障的成因及相应的排除方法。 1 主要故障及其排除方法 多年来,房县站在使用虹吸式雨量计的过程中,该仪器经常出现这样或那样的故障,造成自记降水的缺测,以致影响到记录的连续性和完整性。在此,对虹吸式雨量计经常出现的故障现象、原因及其解决方法进行了归纳。 1.1 自记迹线发生偏斜 在虹吸式雨量计的使用过程中,常会出现记录的自记迹线明显偏斜的现象。若迹线偏右,则导致所测降水强度变小;反之,迹线偏左,降水强度将变大。其原因可能有三种:(1)由于钟筒或浮子室不垂直所致; (2)浮子直杆与支架直杆因变形不垂直所致;(3)自记纸更换时未对齐所致。解决方法:对第一种情况,可在它们的底部垫一金属片加以纠正;对第二种情况,可卸下浮子直杆与支架直杆放在木砧上轻轻敲直后再装上;对第三种情况,换纸时务必使纸的两端对应的刻度线保持水平。 1.2 笔尖上升到一定高度后不虹吸 这种故障现象的特点是上升到虹吸高度处的雨水缓慢地沿虹吸管内壁溢出,使虹吸管不虹吸,记录一直划平线。原因有三种:(1)虹吸管与浮子室侧管有较大 收稿日期:2001-08-15的空隙,浮子室的水从空隙处漏出;(2)由于粘胶物质老化,虹吸玻璃管与铜管脱胶后存在缝隙;(3)浮子直杆与支架直柱接触部分的摩擦较大,直杆被卡住不能下降。解决的方法分别是:对第一种情况,可检查虹吸管与侧管接口处的橡皮圈是否变质,若已变质,应更换,还有的雨量计是用两个橡皮圈中间夹一个小铁圈用螺丝固定的,使用时应注意检查两头的橡皮圈是否完好无损;对第二种情况,用万能胶涂于缝隙处,待其干后即能正常使用;对第三种情况,可卸下机械部分加以清洗,直杆、直柱弯曲时要及时校直,在接触处涂上少许的润滑油。 1.3 虹吸不尽或提前虹吸 此种故障在气象台站经常出现。其成因有多种: (1)虹吸管尾部较短,可能使虹吸变慢,造成虹吸不尽; (2)浮子室有漏气现象;(3)虹吸管直径较小;(4)浮子室顶盖排气孔被堵;(5)虹吸管的弯曲处曲率偏小,直径过大,水柱上升到弯曲处顺着管壁下流;(6)机械部分摩擦过大,水的浮力不能将浮子托起;(7)虹吸管内壁污垢过多。排除方法如下:对第一种情况,由于虹吸的快慢取决于虹吸管的粗细和长度,可采用套上一小段橡皮管的方法,以加快虹吸的速度;对第二种情况,应堵塞浮子室漏隙处;对于第三种情况,可采用一根细铜丝深入到虹吸管内引水;对第四种情况,应定期检查顶盖上的排气孔是否堵住;对第五种情况,可卸下虹吸管用酒精灯烧红弯曲处,稍折弯一些或更换较适用的虹吸管;对于最后两种情况,可采取相应的除锈、去污等措施加以消除。 1.4 无降水实况时迹线也上升 此种故障现象多固定在每日的某一时段内出现,在有降水现象时,就会影响记录的准确性。其原因有两种:(1)钟筒底部某处发生凸变,部件不垂直或不水平;(2)在早晨有大雾或湿度很大时自记纸因受潮膨胀迹线慢慢上升。其解决方法分别是:对前一种情况,应更换备用钟筒,若其无备用可尽量修复;对后一种情况,应在换纸前先在自记纸的背面涂蜡或使用质量较
WEISER V10.03 Operating Construction Xuzhou Weisi Water Affair Science & Technology Co.,Ltd. Jiangsu P.R.China
JD05 Tipping Bucket Rain Gauge Operating Construction 1 Outline The instrument is precipitation measurement primary instrument which is consistent with related requirements of Chinese standard GB/T 11832-2002< Tipping Bucket Rain Gauge>,