翻斗式径流传感器是一种用于测量地表径流量的仪器,广泛应用于水文监测、气象观测、农业灌溉、水资源管理等领域。它通过翻斗的翻转动作来计量流过的水量,具有结构简单、测量准确、易于维护等优点。
其工作原理基于翻斗的翻转机制。当水流进入传感器时,首先被引导至一个或多个翻斗中。随着水流的不断积累,翻斗达到一定的容量后,会在重力作用下自动翻转,将积累的水排出。每次翻斗翻转都代表了一定的水量,通过计数翻斗的翻转次数,并结合翻斗的容量,可以计算出总的水流量。
1、承雨器:通常位于传感器的最上方,用于承接自然降雨或径流。其开口面积较大,以便高效地收集雨水,一般呈漏斗状,引导雨水顺利流入后续部件。
2、滤网:在承雨器下方或引水漏斗处,主要用于过滤雨水中可能夹杂的树叶、树枝、昆虫等较大的杂物,防止这些杂物进入翻斗影响测量精度或损坏仪器内部结构。
3、引水漏斗:连接承雨器和翻斗,将经过初步过滤的雨水引导至翻斗中,起到过渡和导流的作用。
4、翻斗支架:用于支撑和固定翻斗,上面通常安装有翻斗轴套、圆水平泡、干簧管支架和信号输出端子等部件。
5、翻斗:是翻斗式径流传感器的核心部件,一般由工程塑料或金属等材料制成,被中间隔板分成两个等容积的斗室,呈机械双稳态结构。当一个斗室接水时,另一个斗室处于等待状态。
6、翻斗轴套:翻斗通过翻斗轴安装在轴套的宝石轴承中,使翻斗能够灵活转动。有些翻斗式径流传感器的翻斗轴套为一体化旋转式定位结构,方便翻斗的安装和拆卸。
7、恒磁钢:安装在翻斗的侧壁上,随翻斗一起翻动。
8、干簧管:位于干簧管支架上,当翻斗上的磁钢随翻斗翻转靠近干簧管时,会使干簧管通断。
9、信号输出端子:将干簧管产生的通断信号输出,以便后续的数据采集和记录设备接收。
10、排水漏斗:位于翻斗下方,用于排出翻斗倾倒的雨水,防止雨水在仪器内部积聚。
11、底座:用于支撑和固定整个传感器的其他部件,确保仪器在各种环境条件下都能保持稳定的工作状态。底座通常还带有水平调节装置,可通过调整使仪器保持水平。