كيف يعمل مقياس المطر؟

ما هو مقياس المطر؟

يعد مستشعر قياس المطر، المعروف أيضًا باسم مقياس المطر، أداة مهمة يستخدمها خبراء الأرصاد الجوية وأخصائيو الهيدرولوجيا لقياس كمية هطول الأمطار التي تهطل في منطقة ما على مدار فترة زمنية. لقياس تساقط الثلوج، يتم استخدام مقياس ثلج متخصص. هناك أنواع عديدة من أجهزة قياس المطر، ووفقًا لمبادئ وهياكل القياس المختلفة، يمكن تقسيم أجهزة قياس المطر الشائعة إلى أنواع السيفون، والدلو المقلب، والوزن، والرادار، والموجات فوق الصوتية، والكهروضوئية. إنه مهم جدًا للبحث وتطبيق الأرصاد الجوية والهيدروغرافيا والري الزراعي وغيرها من المجالات. ومن خلال مقياس المطر، يمكننا فهم توزيع وكثافة وتواتر هطول الأمطار، ومن ثم توفير أساس علمي للسيطرة على الفيضانات، والإنذار المبكر بالجفاف، وإدارة الموارد المائية والجوانب الأخرى.

تصنيف مقياس المطر

يمكن تقسيم مقياس المطر إلى الفئات التالية:

1. مقياس المطر القياسي: هذا هو المقياس الأكثر شيوعًا، ويتكون عادةً من قمع وأسطوانة قياس.

2. مقياس المطر بالدلو القلاب: باستخدام جهاز ميكانيكي، عندما يصل المطر إلى كمية معينة، سيتم قلب الماء الموجود في القمع إلى حاوية أخرى.

3. مقياس وزن المطر: يقيس كمية الهطول عن طريق وزن الماء.

4. مقياس المطر البصري: يستخدم أجهزة استشعار بصرية لكشف وحساب عدد وحجم قطرات المطر.

5. مقياس المطر الراداري: يقيس كمية الأمطار وتوزيعها من خلال تقنية الرادار.

6. سيفون مقياس المطر:تدخل مياه الأمطار من الطرف العلوي لحامل الماء، ويتم جمعها في القمع السفلي وإدخالها في غرفة الطفو. ترتفع العوامة مع زيادة مياه الأمطار وتحريك قلم تحديد ذاتي يرسم التغير في هطول الأمطار على ورقة تسجيل.

كيف يعمل مقياس المطر؟

مبدأ عمل مقياس المطر

1. مقياس المطر القياسي

1. الهيكل: يتكون مقياس المطر القياسي عادةً من قمع وأسطوانة قياس. تم تصميم شكل القمع لاستقبال أكبر قدر ممكن من هطول الأمطار وتوجيهه إلى أسطوانة القياس.

2. مبدأ التشغيل:

- أثناء مرور مياه الأمطار عبر القمع، يتم توجيهها إلى أسطوانة القياس.

- عادة ما تكون أسطوانة القياس مدرجة لقياس كمية مياه الأمطار المتجمعة بدقة.

- عند نهاية هطول الأمطار تتم قراءة كمية مياه الأمطار الموجودة في أسطوانة القياس وهذه هي كمية الأمطار خلال فترة زمنية.

3. معالجة البيانات: عادة ما يتم قياس كمية الهطول بالملليمتر، والتي يتم حسابها عن طريق قياس عمق المياه، وليس حجم المياه.

2. سيفون مقياس المطر

مقياس المطر السيفون قادر على التسجيل المستمر لكمية الهطول السائل وعدد ساعات الهطول، في حين يمكن أيضًا فهم شدة الهطول من سجل الهطول. وتتكون بشكل رئيسي من حامل الماء، وغرفة الطفو، وساعة التسجيل الذاتي، والقشرة. مبدأ العمل هو:تدخل مياه الأمطار من الطرف العلوي لحامل الماء إلى الفم، من خلال مجموعة القمع السفلية إلى حجرة الطفو. ترتفع العوامة مع زيادة مياه الأمطار وتدفع قلم التحديد الذاتي لرسم منحنى التغير لهطول الأمطار على ورقة التسجيل. عندما يصل هطول الأمطار إلى ارتفاع معين، يبدأ تأثير السيفون، حيث يتم التفريغ السريع لمياه الأمطار في الحجرة العائمة لزجاجة تخزين المياه، بينما يتراجع قلم التحديد الذاتي إلى الأسفل ويعيد تشغيل التسجيل.

3. مقياس المطر دلو البقشيش

مقياس مطر دلو البقشيش بواسطة المستشعر ومسجل الإشارة، يتضمن جزء المستشعر مستقبل المياه، والدلو العلوي، ودلو القياس، ودلو العد، ومفتاح القصب. مبدأ عملها هو: دخول مياه الأمطار إلى حامل المياه، من خلال القمع إلى الدلو المقلوب.عندما تصل كمية الماء في القادوس إلى ارتفاع معين (مثل 0.1 ملم أو 0.2 ملم)، ينقلب القادوس بسبب الجاذبية، أثناء تشغيل مفتاح القصب لإرسال إشارة نبضية إلى المسجل. يسجل المسجل هطول الأمطار وفقًا لذلك ويمكنه قياس إجمالي هطول الأمطار عن طريق تجميع إشارات النبض.

4. قياس وزن المطر

تقوم أجهزة قياس وزن المطر بتسجيل كمية الهطول بشكل مستمر عن طريق قياس الوزن الإجمالي لكوب التقاط المطر والهطول الموجود بداخله. عادة ما تكون مجهزة بجهاز لف ميكانيكي أو نظام مطرقة موازنة لتسجيل وعرض التغيرات في هطول الأمطار بدقة. يمكن لهذا النوع من أجهزة قياس المطر تسجيل ليس فقط هطول الأمطار السائلة، ولكن أيضًا تسجيل الثلوج والبرد والأمطار المختلطة وتساقط الثلوج، وهو مناسب لمجموعة واسعة من ظروف الأرصاد الجوية.

5. جهاز قياس المطر الراداري

يستخدم مقياس المطر الراداري تقنية الرادار لقياس كثافة وتوزيع هطول الأمطار لتحقيق مراقبة هطول الأمطار على منطقة واسعة.يشبه مبدأ عمله مبدأ رادار الطقس، الذي يكتشف الإشارات المنعكسة لجزيئات الهطول عن طريق إرسال واستقبال الموجات الكهرومغناطيسية، ثم يحسب كمية الهطول. يتميز مقياس المطر الراداري بمزايا نطاق المراقبة الواسع وفي الوقت الفعلي وما إلى ذلك، ويلعب دورًا مهمًا في مراقبة الأرصاد الجوية والإنذار بالكوارث.

6. مقياس المطر الكهروضوئي

قياس المطر الكهروضوئي من خلال الحساس الكهروضوئي لقياس عدد وحجم قطرات المطر، ومن ثم حساب هطول الأمطار. مبدأ عملها هو: استخدام التأثير الكهروضوئي سيكون عبارة عن قطرات مطر على الضوء تحجب الإشارات الكهربائية، ومن خلال دائرة معالجة الإشارات لتضخيم وحساب الإشارات الكهربائية.مع زيادة عدد قطرات المطر، يتم أيضًا تعزيز إشارة خرج المستشعر الكهروضوئي، عن طريق قياس قوة الإشارة يمكن استخلاصها من كمية هطول الأمطار. يتميز مقياس المطر الكهروضوئي بمزايا سرعة الاستجابة السريعة والقياس الدقيق، وهو مناسب للمناسبات التي تحتاج إلى الحصول على معلومات هطول الأمطار بسرعة.

باختصار، الأنواع المختلفة من أجهزة قياس المطر لها مبدأ عمل فريد خاص بها ونطاق تطبيق، ويمكن للمستخدمين اختيار مقياس المطر المناسب للقياس وفقًا للاحتياجات المحددة. تعمل أجهزة قياس المطر على مبدأ بسيط ولكنه فعال، وهي تلعب دورًا حيويًا في جمع وتوفير بيانات الأرصاد الجوية المهمة.

كل نوع من أجهزة قياس المطر له مزاياه وقيوده الفريدة. على سبيل المثال، قد لا تكون أجهزة قياس المطر القمعية والدلو المقلوبة دقيقة بما يكفي لقياس رشقات نارية قصيرة من الأمطار الغزيرة بسبب قدرتها المحدودة، في حين تتفوق أجهزة قياس المطر الضوئية في الحساسية والمناعة للتداخل. يجب أن يتم تحديد اختيار النوع المناسب من مقياس المطر من خلال سيناريو التطبيق ومتطلباته المحددة.

مقياس المطر دلو البقشيشورقة البيانات

NBL-W-ARS-Tipping-bucket-rain-gauge-instruction-manual.pdf

NBL-W-RS-Rain-sensors-instruction-manual-V4.0.pdf

NBL-W-DRS-Double-Tipping-Bucket-Rain-Sensor-Instruction-Manual.pdf