مقياس المطر القابل للقلب مقابل مقياس المطر الكهروضغطي

مقارنة بين مقياس المطر في دلو الانقلاب ومقياس المطر الكهروضغطي

 I. إدخال مقياس المطر القابل للقلب

مبدأ العمل في مقياس المطر بالإقلاب

مقياس المطر لدلاء الإمالة هو نوع من أجهزة قياس الهطول تعتمد على المبدأ الميكانيكي. يجمع مياه الأمطار من خلال دلاء أو أكثر من الدلاء. عندما يتراكم ماء الأمطار إلى كمية محددة مسبقا (مثل 0.2 أو 0.5 ملم)، ستقلب دلاء الانقلاب وتصب الماء، وفي نفس الوقت تشغل جهاز تسجيل لتسجيل حدث هطول الأمطار. هذا التصميم بسيط ومناسب للمراقبة المستمرة طويلة الأمد.

المكونات الرئيسية لمقياس المطر القابل للقلب

- جهاز الاستقبال: يستخدم لجمع مياه الأمطار.

- دلو الإقلاب: له قدرة معينة، حيث يتم تفعيل كمية الماء التي يتم الوصول إليها إلى الانقلب.

- العداد: يسجل عدد مرات قلب الدلو، وبالتالي يحسب كمية الهطول.

مزايا مقياس المطر القابل للقلب

- هيكل بسيط: سهل التصميم والتصنيع، وتكاليف صيانة منخفضة.

- موثوقية عالية: أداء مستقر في ظروف الطقس العادية، غير معرض للعطل.

- ميسور التكلفة: تكاليف إنتاج منخفضة، مناسب للنشر على نطاق واسع.

- نطاق قياس واسع: مناسب لأنواع واسعة من أنواع الأمطار، بما في ذلك الأمطار الخفيفة والمتوسطة والغزيرة.

عيوب مقياس المطر القابل للقلب

- دقة أقل: بما أنه يمكن تسجيل كمية ثابتة فقط من الماء لكل دلو تقلب القلب، فقد لا يكون ذلك مناسبا للحالات التي تتطلب قياسات دقيقة.

- متأثرة بالعوامل الخارجية: قد تسبب الظروف الجوية القاسية مثل الرياح الشديدة والثلوج والجليد أخطاء أو تؤثر على دوران دلو الإقلاب.

- زمن استجابة أطول: في ظروف هطول الأمطار الغزيرة، قد لا يتم قلب دلو الانقلاب في الوقت المناسب، مما يؤدي إلى فقدان البيانات.

 ثانيا، مقدمة مقياس المطر الكهروضغطي

مبدأ عمل مقياس المطر الكهروضغطي

يستخدم مقياس المطر الكهروضغطي خصائص المادة الكهروضغطية، فعندما تصطدم قطرة المطر بالحساس، تتحول قوة الاصطدام الناتجة إلى إشارات كهربائية. من خلال معالجة هذه الإشارات، يمكن حساب كمية الهطول. تستطيع مقاييس المطر الكهروضغطية التقاط وزن قطرات المطر الفردية وهي مناسبة للتطبيقات التي تتطلب دقة عالية واستجابة سريعة.

المكونات الرئيسية لمقياس الأمطار الكهروضغطية

- حساس كهروضغطية: يستخدم لاكتشاف ضغط الهطول على المستشعر.

- معالج الإشارة: يعالج الإشارة الكهربائية الناتجة عن المستشعر ويحولها إلى بيانات هطول أمطار (هطول الموسم).

مزايا مقياس المطر الكهروضغطي

- 1. حساسية عالية ودقة:

- الحساس حساس جدا لمياه الأمطار، حتى القطرات الصغيرة. يلتقط تأثير قطرات المطر بدقة، مما يجعله مناسبا بشكل خاص لمراقبة هطول الأمطار الخفيف.

2. سرعة الاستجابة:

- يتمتع المستشعر بوقت استجابة سريع جدا لأنه يحول القوى الميكانيكية مباشرة إلى إشارات كهربائية. يمكنه عكس التغيرات في شدة هطول الأمطار بسرعة، مما يجعله مثاليا لأحداث الأمطار قصيرة المدى أو المتقلبة.

3. البناء البسيط والمتانة:

- مقارنة بأنواع أخرى من مقاييس المطر (مثل مقاييس المطر ذات الدلاء القابلة للقلب)، تتميز حساسات الكهروضغطية بهيكل أبسط مع أجزاء متحركة أقل. هذا يزيد من المتانة ويوفر حماية أفضل ضد الظروف الجوية القاسية.

4. تكاليف صيانة منخفضة:

- الحساسات متينة وعادة ما تتطلب صيانة قليلة. بدون أجزاء متحركة، تقل احتمالية الانسداد أو التآكل والاحتكاك، مما يساعد على ضمان التشغيل الموثوق على المدى الطويل.

5. مناسب للقياسات عالية الدقة:مناسبة بشكل خاص للتطبيقات المتقدمة مثل البحث العلمي، والزراعة الدقيقة، ومراقبة أنظمة الصرف الحضري.

عيوب مقياس المطر الكهرومغناطيسي:

1. الدقة في الأمطار الغزيرة:

- أجهزة الاستشعار الإلكترونية الكهرضغطية مناسبة جدا لقياس هطول الأمطار في الأمطار الخفيفة إلى المتوسطة، لكنها قد تكون أقل دقة في الأمطار الغزيرة. يقيس الحساس تأثير قطرات المطر، لذا قد يؤدي الأمطار الغزيرة جدا إلى قراءات أقل دقة.

2. الاضطرابات البيئية:

- الحساسات حساسة للضوضاء البيئية مثل الرياح أو الرمال أو الاهتزاز. إذا لم يتم تركيب الحساس بشكل صحيح أو محميا من هذه التأثيرات، فقد يؤدي ذلك أحيانا إلى أخطاء في القياس.

3. الحساسية لحجم القطرات:

- يمكن أن تؤثر التغيرات في حجم القطرات على استجابة المستشعر. قد تكتشف قطرات مطر صغيرة كقطرات أكبر، مما قد يؤدي إلى أخطاء أصغر تحت ظروف معينة.

4. التكلفة الأعلى:مقاييس المطر الكهروضغطية أغلى من مقاييس المطر التقليدية ذات الدلاء القابل للقلب.

مزايا وعيوب مقارنة مقياس المطر مع مقياس المطر الكهروضغطي

سيناريوهات تطبيق مقياس المطر ومقارنة الأسعار

سيناريوهات تطبيق مقياس المطر في دلاء الانقلاب

- المراقبة الجوية: تنطبق على محطات الطقس العادية، وتكون شائعة في شبكات مراقبة الطقس الصغيرة أو منخفضة التكلفة.

- الري الزراعي: يستخدم على نطاق واسع في الأراضي الزراعية والري البستاني، لمراقبة الأمطار في الوقت الحقيقي وتحديد ما إذا كان هناك حاجة لري إضافي.

- المراقبة البيئية: في بعض المراقبات البيئية، يستخدم مقياس المطر القابل للقلب على نطاق واسع بسبب اقتصاده.

- التحذير من الفيضانات: يمكن استخدامه في أنظمة التحذير من الفيضانات، رغم أن دقته ليست عالية، لكنها كافية لمراقبة نطاق واسع من الهطول.

السعر: السعر العام يتراوح بين 500 و2000 يوان، حسب الشركة المصنعة وجودة المعدات.

سيناريوهات تطبيق مقياس المطر الكهروضغطية

- المراقبة الجوية عالية الدقة: مناسبة للمحطات الجوية التي تتطلب بيانات عالية الدقة، خاصة للأبحاث العلمية ومراقبة الأرصاد الجوية وتراكم البيانات طويلة الأمد.

- البحث البيئي: في دراسة التغير البيئي وتأثير هطول الأمطار على النظام البيئي، يمكن لمقياس المطر الكهروضغطي أن يوفر بيانات هطول دقيقة عن الهطول.

- إدارة موارد المياه: في إدارة الخزانات والأنهار، يمكنه مراقبة وتوفير بيانات هطول مطول دقيقة للغاية في الوقت الفعلي.

- البحث العلمي والمشاريع الهندسية: تعد مقاييس المطر الكهروضغطية الخيار الأول للأبحاث الهندسية وتغير المناخ وغيرها من المجالات التي تتطلب بيانات هطول دقيقة عن الأمطار الكهربائية.

السعر: بسبب دقته العالية ومتطلباته التقنية، يكون السعر عادة بين 800 و2000 يوان.

ملخص:

لقياس المطر الكهربائي القابل للطي مكانة في المراقبة الروتينية بفضل اقتصاده وموثوقيته، وهو مناسب لاحتياجات المراقبة طويلة الأمد وواسعة النطاق. أما مقاييس المطر الكهروضغطية فتتميز بدقتها العالية وسرعة الاستجابة لتطبيقات محددة تتطلب بيانات دقيقة ولكنها بتكلفة أعلى. نوع مقياس المطر الذي سيتم اختياره يعتمد على احتياجات التطبيق المحددة، والميزانية، ومتطلبات دقة البيانات. قد تكون مقاييس المطر الكهروضغطية أكثر شيوعا في مجالات مثل الزراعة الدقيقة والبحث العلمي، بينما مقاييس المطر ذات الدلاء الكهربائي أكثر شيوعا في مراقبة الطقس الأساسية وإدارة المياه.

سواء كان مقياس مطر بدلو الانقلاب أو مقياس مطر بيزوكهربائي، يجب اختيار النوع المناسب وفقا للاحتياجات الخاصة في التطبيقات العملية، ويجب إجراء معايرة وصيانة منتظمة لضمان دقة القياس وموثوقيتها.

ورقة بيانات مقياس المطر لدلاء الانقلاب

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

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

ورقة بيانات مقياس المطر الكهروضغطي

NBL-W-PRS-Piezoelectric-Rain-Sensor-Operators-Manual.pdf