翻斗式徑流傳感器是一種用于測量地表徑流量的儀器,廣泛應用于水文監(jiān)測、氣象觀測、農(nóng)業(yè)灌溉、水資源管理等領域。它通過翻斗的翻轉(zhuǎn)動作來計量流過的水量,具有結構簡單、測量準確、易于維護等優(yōu)點。
其工作原理基于翻斗的翻轉(zhuǎn)機制。當水流進入傳感器時,首先被引導至一個或多個翻斗中。隨著水流的不斷積累,翻斗達到一定的容量后,會在重力作用下自動翻轉(zhuǎn),將積累的水排出。每次翻斗翻轉(zhuǎn)都代表了一定的水量,通過計數(shù)翻斗的翻轉(zhuǎn)次數(shù),并結合翻斗的容量,可以計算出總的水流量。
1、承雨器:通常位于傳感器的最上方,用于承接自然降雨或徑流。其開口面積較大,以便高效地收集雨水,一般呈漏斗狀,引導雨水順利流入后續(xù)部件。
2、濾網(wǎng):在承雨器下方或引水漏斗處,主要用于過濾雨水中可能夾雜的樹葉、樹枝、昆蟲等較大的雜物,防止這些雜物進入翻斗影響測量精度或損壞儀器內(nèi)部結構。
3、引水漏斗:連接承雨器和翻斗,將經(jīng)過初步過濾的雨水引導至翻斗中,起到過渡和導流的作用。
4、翻斗支架:用于支撐和固定翻斗,上面通常安裝有翻斗軸套、圓水平泡、干簧管支架和信號輸出端子等部件。
5、翻斗:是翻斗式徑流傳感器的核心部件,一般由工程塑料或金屬等材料制成,被中間隔板分成兩個等容積的斗室,呈機械雙穩(wěn)態(tài)結構。當一個斗室接水時,另一個斗室處于等待狀態(tài)。
6、翻斗軸套:翻斗通過翻斗軸安裝在軸套的寶石軸承中,使翻斗能夠靈活轉(zhuǎn)動。有些翻斗式徑流傳感器的翻斗軸套為一體化旋轉(zhuǎn)式定位結構,方便翻斗的安裝和拆卸。
7、恒磁鋼:安裝在翻斗的側壁上,隨翻斗一起翻動。
8、干簧管:位于干簧管支架上,當翻斗上的磁鋼隨翻斗翻轉(zhuǎn)靠近干簧管時,會使干簧管通斷。
9、信號輸出端子:將干簧管產(chǎn)生的通斷信號輸出,以便后續(xù)的數(shù)據(jù)采集和記錄設備接收。
10、排水漏斗:位于翻斗下方,用于排出翻斗傾倒的雨水,防止雨水在儀器內(nèi)部積聚。
11、底座:用于支撐和固定整個傳感器的其他部件,確保儀器在各種環(huán)境條件下都能保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)。底座通常還帶有水平調(diào)節(jié)裝置,可通過調(diào)整使儀器保持水平。