翻斗式徑流傳感器是一種用于測(cè)量地表徑流量的儀器,廣泛應(yīng)用于水文監(jiān)測(cè)、氣象觀測(cè)、農(nóng)業(yè)灌溉、水資源管理等領(lǐng)域。它通過(guò)翻斗的翻轉(zhuǎn)動(dòng)作來(lái)計(jì)量流過(guò)的水量,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量準(zhǔn)確、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。
其工作原理基于翻斗的翻轉(zhuǎn)機(jī)制。當(dāng)水流進(jìn)入傳感器時(shí),首先被引導(dǎo)至一個(gè)或多個(gè)翻斗中。隨著水流的不斷積累,翻斗達(dá)到一定的容量后,會(huì)在重力作用下自動(dòng)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(guò)計(jì)數(shù)翻斗的翻轉(zhuǎn)次數(shù),并結(jié)合翻斗的容量,可以計(jì)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(kāi)口面積較大,以便高效地收集雨水,一般呈漏斗狀,引導(dǎo)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(guò)濾雨水中可能夾雜的樹(shù)葉、樹(shù)枝、昆蟲(chóng)等較大的雜物,防止這些雜物進(jìn)入翻斗影響測(cè)量精度或損壞儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
3、引水漏斗:連接承雨器和翻斗,將經(jīng)過(guò)初步過(guò)濾的雨水引導(dǎo)至翻斗中,起到過(guò)渡和導(dǎo)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(hào)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(gè)等容積的斗室,呈機(jī)械雙穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)。當(dāng)一個(gè)斗室接水時(shí),另一個(gè)斗室處于等待狀態(tài)。
6、翻斗軸套:翻斗通過(guò)翻斗軸安裝在軸套的寶石軸承中,使翻斗能夠靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。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(jié)構(gòu),方便翻斗的安裝和拆卸。
7、恒磁鋼:安裝在翻斗的側(cè)壁上,隨翻斗一起翻動(dòng)。
8、干簧管:位于干簧管支架上,當(dāng)翻斗上的磁鋼隨翻斗翻轉(zhuǎn)靠近干簧管時(shí),會(huì)使干簧管通斷。
9、信號(hào)輸出端子:將干簧管產(chǎn)生的通斷信號(hào)輸出,以便后續(xù)的數(shù)據(jù)采集和記錄設(shè)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(gè)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(guò)調(diào)整使儀器保持水平。