翻斗超声波雨量计误差试验研究.doc

翻斗超声波雨量计误差试验研究

2.3万字 35页 原创作品，已通过查重系统

摘 要

目前国内外水文自动测报系统大多使用的是翻斗雨量计，但是由于翻斗雨量计自身结构、原理方面的局限性，它还有一定的缺陷。当前使用的翻斗雨量计，它的分辨率和精度存在着固有矛盾，即高分辨率的翻斗雨量计受变化雨强影响显著，0.1mm单翻斗雨量计在降雨强度0.1～4mm/min变化时，测量相对误差达±12%。而低分辨率的翻斗雨量计不能够测量微雨，蒸发误差也很大，无法测量全年的降雨天数。因此必须解决高分辨率雨量计受变化雨强影响的误差问题。
本文首先对翻斗雨量计进行理论上的误差分析，再根据误差分析来改进翻斗雨量计的误差。误差分析的主要对象为0.1mm，0.2mm，0.5mm的翻斗雨量计，通过实验来测量他们的实际误差，画出雨强与误差的关系分布图，针对误差分析图来提出改进翻斗雨量计的具体措施。具体措施有两种，一种为理论误差修正，另一种为利用超声波技术。
根据试验结果可知：翻斗雨量计的误差与降雨强度具有稳定的相关关系，采用现代电子技术，实时测量降雨强度，对测量值进行实时修正，能够将0.1mm翻斗雨量计的误差从±12%减小到±4%之内，满足规范对降雨量测量精度要求。
将降雨量汇集到一个直径较小的不锈钢储水桶内，采用超声波技术精确测量储水桶内的水位，进而转化为降雨量。根据试验资料分析成果，超声波雨量计的测量精度不受降雨强度的影响，测量精度达到±2%。


关键词：翻斗雨量计；误差；改进措施；超声波；