清易 5款 雨量传感器 对比参数
清易电子(天津)有限公司 2021-7-16

1、ABS雨量传感器


产品概述

翻斗式雨量传感器是一种水文、气象仪器,用于测量自然界降雨量,同时将降雨量转换为以开关量形式表示的数字信息量输出,以满足信息传输、处理、记录和显示等的需要。由承雨器部件和计量部件等组成。承雨口采用口Φ200mm。计量组件是一个翻斗式机械双稳态秤重机构,其功能是将以mm计的降雨深度转换为开关信号输出。防虫网,防堵水口设计,内置水平仪,双干簧管。冬季桶盖、落地装、支架装可选择配。

功能特点

◆体积小,安装方便;精度高,稳定性好

◆线性度好,传输距离长,抗干扰能力强

◆漏斗处设计网孔,防止树叶等杂物阻塞雨量下流

◆翻斗部件支承系统制造精良,摩阻力矩小,因而翻斗部件翻转灵敏,性能稳定,工作可靠

◆仪器外壳用ABS工程塑料制成,不起锈,外观质量佳

◆承雨口采用ABS工程塑料注塑而成,光洁度高,滞水产生的误差小

◆底盘内部设有水平调节泡,可以辅助底角将设备调整到水平度

适用范围

广泛应用于气象台(站)、水文站、农林、国防、野外测报站等有关部门,配合我公司自主研发生产的雨量记录仪来测量降水量、降水强度、降水时间等。


工作原理

承水口收集的雨水,经过上筒(漏斗),注入计量翻斗——翻斗是用工程塑料注射成型的用中间隔板分成两个等容积的半锥斗室。它是一个机械双稳态结构,当一个斗室接水时,另一个斗室处于等待状态。当所接雨水容积达到预定值0.2mm时,由于重力作用使自己翻倒,处于等待状态,另一个斗室处于接水工作状态。当其接水量达到预定值时,又自己翻倒,处于等待状态。在翻斗侧壁上装有磁钢,它随翻斗翻动时从干式舌簧管旁扫描,使干式舌簧管通断。即翻斗每翻倒一次,干式舌簧管便接通一次送出一个开关信号(脉冲信号)。

技术参数

供电电压:5V~24V DC(485型需要,脉冲不需要)     

测量范围:雨强0~4mm/min

测量精度:±2%           

分辨率:0.2mm

信号输出:

 脉冲型           

  信号:单干簧管通断脉冲信号

   RS485型

  通讯协议:Modbus-RTU (可定制)

可定制电流、电压输出型

设备功耗:<15mA

防护等级:IP66

材    质:优质ABS

许可电流:5mA

二、全金属雨量传感器



产品概述

全金属雨量传感器是一款金属打造的新型雨量传感器,通过内部双翻斗的翻动来感知降雨量,并转换成可以进行计量的物理量信号。该传感器的主要部件都是由金属制作的,具有外壳坚固、强度高、防护性好等特点,此外,精心设计了双层过滤网、全封闭结构、预留导水管口等细节,确保观测到的雨量数据测量精度更高,降低出现管道堵塞或线路故障的可能性。

功能特点

◆体积小,重量轻,携带、安装极其方便;

◆测量精度高,误差小,稳定性好,抗干扰能力;

◆深直筒的结构设计,可以避免雨水外溅,确保采集到的雨水能够及时地从承雨口注入进水口,从而保证翻斗及时感知雨量的变化;

◆双层防护网过滤,能够有效地防止树叶等杂物阻塞进水口,避免因堵塞而影响降雨流入;

◆翻斗部件支承系统制造精良,摩阻力矩小,因而翻斗部件翻转灵敏,性能稳定,工作可靠;

◆主要由不锈钢制成,不起锈,坚固结实,且外观质量佳;

◆承雨口采用不锈钢皮整体冲拉而成,光洁度高,滞水产生的误差小;

◆底盘内部设有水平调节泡,可以辅助底角将设备调整到水平;

◆内置平衡丝,可在雨量传感器基本稳定的前提下局部调整翻斗,确保翻斗处于平衡的状态;

◆全封闭结构,可以防止小动物进入仪器内部,避免其破坏电路或阻塞进出水口;

◆底座预留导水管口,可外接导水管,将观测过程中测量的雨水排放到用户的位置。

适用范围

全金属雨量传感器是一种水文、气象仪器,用来测量自然界降雨量,同时将降雨量转换为以开关量形式表示的数字信息量输出,以满足信息传输、处理、记录和显示等的需要。可用于气象台(站)、水文站、农林、国防、野外测报站等有关部门,配合我公司自主研发生产的雨量记录仪来测量降水量、降水强度、降水时间等;也可为防洪、供水调度、电站水库水情管理提供原始数据。

工作原理

承水口收集的雨水,经过上筒(漏斗),注入计量翻斗——翻斗是用不锈钢制成的用中间隔板分成两个等容积的斗室。它是一个机械双稳态结构,当一个斗室接水时,另一个斗室处于等待状态。当所接雨水容积达到预定值0.2(或0.5)mm时,由于重力作用使自己翻倒,处于等待状态,另一个斗室处于接水工作状态。当其接水量达到预定值时,又自己翻倒,处于等待状态。在翻斗侧壁上装有磁钢,它随翻斗翻动时从干式舌簧管旁扫描,使干式舌簧管通断。即翻斗每翻倒一次,干式舌簧管便接通一次送出一个开关信号(脉冲信号)。

技术参数

供电电压:5V~24V DC(485型需要,脉冲不需要)

承雨口径:φ200mm

测量范围:雨强0~4mm/min

测量精度:±2%

分辨率:0.2mm、0.5mm(可选)

信号输出:

 脉冲型           

  信号:单干簧管通断

   RS485型

       通讯协议:Modbus-RTU(可定制)

设备功耗:<15mA

防护等级:IP66

三、雨量传感器



产品概述

CG-04型翻斗式雨量传感器是一种水文、气象仪器,用于测量自然界降雨量,同时将降雨量转换为以开关量形式表示的数字信息量输出,以满足信息传输、处理、记录和显示等的需要。

本仪器由承雨器部件和计量部件等组成。承雨口采用口径Φ200mm。计量组件是一个翻斗式机械双稳态秤重机构,其功能是将以mm计的降雨深度转换为开关信号输出。

功能特点

◆体积小,安装方便;精度高,稳定性好

◆线性度好,传输距离长,抗干扰能力强

◆漏斗处设计网孔,防止树叶等杂物阻塞雨量下流

◆翻斗部件支承系统制造精良,摩阻力矩小,因而翻斗部件翻转灵敏,性能稳定,工作可靠

◆仪器外壳用不锈钢制成,不起锈,外观质量佳

◆承雨口采用不锈钢皮整体冲拉而成,光洁度高,滞水产生的误差小

◆底盘内部设有水平调节泡,可以辅助底角将设备调整到水平

适用范围

可用于气象台(站)、水文站、农林、国防、野外测报站等有关部门,配合我公司自主研发生产的雨量记录仪来测量降水量、降水强度、降水时间等,也可为防洪、供水调度、电站水库水情管理提供原始数据。

工作原理

承水口收集的雨水,经过上筒(漏斗),注入计量翻斗——翻斗是用工程塑料注射成型的用中间隔板分成两个等容积的三角斗室。它是一个机械双稳态结构,当一个斗室接水时,另一个斗室处于等待状态。当所接雨水容积达到预定值0.2mm时,由于重力作用使自己翻倒,处于等待状态,另一个斗室处于接水工作状态。当其接水量达到预定值时,又自己翻倒,处于等待状态。在翻斗侧壁上装有磁钢,它随翻斗翻动时从干式舌簧管旁扫描,使干式舌簧管通断。即翻斗每翻倒一次,干式舌簧管便接通一次送出一个开关信号(脉冲信号)。

技术参数

供电电压:5V~24V DC(485型需要,脉冲不需要)     

承雨口径:φ200mm

测量范围:雨强0~4mm/min     

测量误差:±2%

分辨率:0.2mm

信号输出:

 脉冲型         

  信号输出:单干簧管通断脉冲信号

   RS485型

  通讯协议:Modbus-RTU(可定制)

设备功耗:<15mA

防护等级:IP66

四、双翻斗雨量传感器



产品概述

CG-04-D1型翻斗式雨量传感器是一种水文、气象仪器,用于测量自然界降雨量,同时将降雨量转换为以开关量形式表示的数字信息量输出,以满足信息传输、处理、记录和显示等的需要。

本仪器由承雨器部件和计量部件等组成。承雨口采用口径Φ200mm。计量组件是两个翻斗式机械双稳态秤重机构成,其功能是将以mm计的降雨深度转换为开关信号输出。

功能特点

◆翻斗部件由上下两个翻斗构造而成,上翻斗用于缓冲进入的水流,下翻斗用于测量,以减少由于降水强度不同所造成的测量误差。

◆把不同强度的自然降水,调节为比较均匀的降水强度,量程宽、精度高,稳定性好。

◆翻斗部件支承系统制造精良,摩阻力矩小,因而翻斗部件翻转灵敏,性能稳定,工作可靠

◆仪器外壳用不锈钢制成,不起锈,外观质量佳

◆承雨口采用不锈钢皮整体冲拉而成,光洁度高,滞水产生的误差小

◆底盘内部设有水平调节泡,可以辅助底角将设备调整到水平

适用范围

可用于气象台(站)、水文站、农林、国防、野外测报站等有关部门,配合我公司自主研发生产的雨量记录仪来测量降水量、降水强度、降水时间等,也可为防洪、供水调度、电站水库水情管理提供原始数据。

工作原理

雨水进入承水口,经过漏斗流入上翻斗。上翻斗承积一定水量(0.2/0.5mm)时,发生翻转,经汇集漏斗和节流管注入计量翻斗,把不同强度的自然降水调节为比较均匀的中等强度降水。计量翻斗翻动一次为0.2/0.5mm降水量,随之雨水由计量翻斗进入记数翻斗在记数翻斗中部装有一块小磁钢,磁钢的上面装有干簧开关,记数翻斗翻转一次,干簧管开关闭合一次,产生一个脉冲信号送至采集器中的计数器进行计数,每个计数为0.2/0.5mm降水量。

技术参数

供电电压:5V~24V DC(485型需要,脉冲不需要)     

承雨口径:φ200mm

刃口锐角:45°

测量范围:雨强0.01mm/min~4mm/min(允许通过雨强8mm/min)   

测量误差:±2%

分辨率:0.2mm、0.5mm

信号输出:

 脉冲型           

  信号:单干簧管通断脉冲信号

   RS485型

       通讯协议:Modbus-RTU(可定制)

设备功耗:<15mA

防护等级:IP66

五、压电雨量传感器


产品概述

传感器由上盖、外壳和下盖组成,壳体内部有压电片和电路板,可以固定在外径50mm立柱上。传感器采用冲击测量原理对单个雨滴重量进行测算,进而计算降雨量。雨滴在降落过程中受到雨滴重量和空气阻力的作用,到达地面时速度为恒定速度,根据P=mv,测量冲击即可求出雨滴重量,进而得到持续降雨量。

功能特点

◆全固态一体化设计,外观精美

◆采用冲击测量原理对单个雨滴重量进行测算,进而计算降雨量

◆无机械配件,无任何外露部件,杜绝了树叶、尘土、虫子

◆测量精度高,量程宽,稳定性能好,低功耗,抗外界干扰能力强

◆可全天候工作,不受天气变化的影响,精确到秒的降雨时长监测

◆免维护,雨滴接触面为弧形设计结构,不存储雨水,

◆安装后带有自动水平校准功能,无需现场校准

◆体积小巧,携带、拆卸安装方便

适用范围

广泛应用于气象环境监测、水文水利综合监测站、交通道路监测、农林、风力发电等有关部门用来遥测降水量、降水强度、降水起止时间。用于防洪、供水调度、电站水库水情管理为目的水文自动测报系统、自动野外测报站等

技术参数

测量参数

   降雨量测量:

      雨强范围:0.3~10mm/min

      分 辨 率:0.01mm

      测量精度:±4%(日累积降雨量)

      刷新间隔:5s

      累计雨量:自上电工作以来降雨量总量

      本场雨量:雨停后数据保持直到下场降雨自动从零开始计量。

      本场降雨持续时间:单位是 5s,例如本值是12的时候,意为已经降雨60s

      过去1分钟降雨量:过去的1分钟平滑递推值

      过去10分钟降雨量:过去的10分钟平滑递推值

      本场分钟雨量:降雨量最多分钟的雨量

选配参数

   空气温度:-40~85℃   分辨率:0.1℃   测量精度:±0.3℃

   相对湿度:0~100%RH   分辨率:0.1%RH   测量精度:±3%RH

   大气压力:300~1100hPa   分辨率:0.1hPa   测量精度:±0.4hPa

其他参数

   数据传输方式:RS485、GPRS、LTE CAT-1、4G,可定制LoRa、NB-IoT,支持定位功能

   供电范围:市电使用适配器5~24VDC或者内置锂电池+太阳能供电

   防护等级:IP65

产品问答

1.问:我原来使用485接口的翻斗式雨量传感器,如果换用压电雨量传感器,在采集端需要做哪些改动?

答:二者通讯协议完全兼容,都是Modbus-RTU格式。并且与485翻斗式相同,压电式读出的首个寄存器数据也是累积雨量值。只需改动一点:压电式的雨量数据分辨率远高于翻斗式,为0.01mm,在换算的地方修改一下。清零方法也与翻斗式相同。

2.问:我的采集系统原先是搭配脉冲输出的雨量桶,能否比较简单地换用你们新的压电雨量传感器?

答:没有问题。压电式雨量传感器除了通过485输出数据外,还支持仿真翻斗式的脉冲输出,可以完全无缝替代翻斗雨量计。此功能具有以下先进之处:

a.由于内部是干接点设计,无须担心脉冲接口的电平是否兼容。

b.可以通过命令,灵活设置多少mm雨量对应输出1个脉冲(默认是0.2mm),这样无论原先是何种规格的翻斗式雨量桶,均可以替代上去。

c.产品默认输出脉冲宽度为150ms,且该脉宽用户可设置。

因此传感器到采集设备的接线、软件程序均无需改动,具体不再赘述。

此外,若要增加这种输出规格,请在订货时备注提出。否则标配是不带的。

3.问:想要使用产品的仿真脉冲输出,需要注意什么?

答:需要注意与翻斗式传感器不同的是,一定不要忘记给传感器供电!若客户已有采集器不方便再提供额外供电,则将传感器直接接入采集器的电源也可以工作,4.5V~24V均可,或者订货提出3.7V供电版本的要求。

4.问:为了验证精度,我在办公室盛了一杯高度为60mm的水,慢慢倾倒在传感器顶盖上,为什么传感器输出的雨量数据只有0点几mm?

答:压电式雨量传感器基于雨滴冲击原理检测,分辨能力可以精确到一滴雨。但若将一杯水直接倒在传感器的感应面上,此动作并不能形成与相同水量的自然降雨所等效的冲击能量,因此这样的测试不具备任何意义。

正确且简便可行的验证性测试方法,只能是使用一只上下等径的水桶,与压电传感器放在同处,待自然降雨过后,用钢尺测量水桶所承水的高度,或者将水精确称重后除以桶口截面积,作为参考值(因溅水等因素,水桶值还可能会比真实值偏低),二者对比数据。

5.问:一场雨已经停了,为什么从485传感器读出的“本场降雨”和“降雨时长”数据还在?

答:本场雨量(0001)和降雨时长(0002)会在该场降雨结束后一直保留,值不再变化,直到识别到下一场降雨时自动重新归零并计量,也就是各场之间的数据不累积。若一定要将该值及时清零,可参考对累积雨量(0000)清零的方法来操作。

6.问:压电雨量产品输出的“雨强”数据具体是什么意义,范围是多少?

答:“雨强”(0003)就是一场降雨开始之后,传感器依据本场已检测到的雨量和已经历的降雨时间,实时更新的降雨速率,单位是mm/min。本值是瞬时值,会随着雨停而归零。目前产品的实现范围是0.3~10mm/min,我们正在不断地对传感器的信号处理和算法做优化,因此这个雨强的范围将来会逐渐向两端扩宽。

7.问:如果想要知道上一分钟的分钟雨速数据,是否应该使用“雨强”?

答:不是。根据上一问所讲,雨强(0003)是本场降雨以来不断叠加处理的数据,若要得到上一分钟的分钟降雨速率,应使用“前一分钟雨量”(0004),因为是1分钟的数据,所以其数值等效于分钟降雨速率,且该值为时间平滑处理。除此之外传感器还支持输出“前10分钟雨量”(0005)和“本场以来峰值分钟雨量”(0006)。

8.问:压电雨量传感器的数据更新时间是多少?

答:降雨开始后,每5s更新一次雨量测量数据及前述的降雨相关其他数据。

9.问:压电式能否也做成超长待机5年,免换电池的那种雨量记录仪?

答:因为压电雨量传感器的工作原理,使得传感器的持续待机功耗相对较高,所以这个需求无法实现。但客户可以考虑选择我们压电式雨量监测站,自带太阳能供电,机身集成可充电池,阴天持续待机60天以上。并且可以选配无线自动上报功能,在云平台实时观察到数据。

10.问:在晴天的时候,已安装的传感器,会不会因为自然干扰,加上本身工作原理的原因,而出现错误的雨量数据?

答:传感器目前具备一定的能力,智能识别来自例如但不限于风吹、树枝掉落、鸟类拍打翅膀、雷声、航空器起降、呐喊、人为摇晃安装支架、壳体热胀冷缩等因素所引入的相似冲击信号,并加以过滤。此功能不仅在晴天时,在降雨的过程中也都有介入!

不过另一方面,正如提问所述,因工作原理所致,现阶段还不可能100%彻底地屏蔽所有来自外界的偶发干扰。这个环节我们还在积极探索完善之中,以做到更加准确的干扰过滤。

11.问:产品还有哪些特色功能?

答:传感器标配空气温湿度的测量,其作用是智能识别当前是否为阴雨天气或者即将迎来一场降雨,决策需要对压电单元进行采集与否,以此来降低一部分功耗;传感器还搭配倾角检测装置,实现安装后的自动水平修正补偿,无需像翻斗式雨量筒,安装时必须调节底部螺丝来保证水平。另外,倾角检测还可搭配平台报警,实现防盗功能




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来源:清易电子(天津)有限公司
联系人:孙林园
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