มาตรวัดปริมาณน้ำฝนทำงานอย่างไร?

มาตรวัดปริมาณน้ำฝนคืออะไร?

เซ็นเซอร์มาตรวัดปริมาณน้ำฝนหรือที่เรียกว่ามาตรวัดปริมาณน้ำฝนเป็นเครื่องมือสำคัญที่นักอุตุนิยมวิทยาและนักอุทกวิทยาใช้เพื่อวัดปริมาณฝนที่ตกในพื้นที่ในช่วงเวลาหนึ่ง สำหรับการวัดปริมาณหิมะ จะใช้เกจวัดหิมะแบบพิเศษ เกจวัดปริมาณน้ำฝนมีหลายประเภท และตามหลักการวัดและโครงสร้างที่แตกต่างกัน เกจวัดปริมาณน้ำฝนทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็นประเภทกาลักน้ำ ถังให้ทิป การชั่งน้ำหนัก เรดาร์ อัลตราโซนิค และโฟโตอิเล็กทริก เป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับการวิจัยและการประยุกต์ใช้อุตุนิยมวิทยา อุทกศาสตร์ การชลประทานการเกษตร และสาขาอื่นๆ ด้วยมาตรวัดปริมาณน้ำฝน เราสามารถเข้าใจการกระจายตัว ความรุนแรง และความถี่ของปริมาณน้ำฝน จากนั้นจึงเป็นพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับการควบคุมน้ำท่วม การเตือนภัยล่วงหน้าถึงภัยแล้ง การจัดการทรัพยากรน้ำ และด้านอื่นๆ

การจำแนกประเภทของมาตรวัดปริมาณน้ำฝน

มาตรวัดปริมาณน้ำฝนสามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้:

1. มาตรวัดปริมาณน้ำฝนแบบมาตรฐาน: เป็นมาตรวัดที่ใช้บ่อยที่สุด มักประกอบด้วยกรวยและกระบอกตวง

2. มาตรวัดปริมาณน้ำฝนแบบถังทิป: การใช้อุปกรณ์กลไก เมื่อฝนตกถึงปริมาณที่กำหนด น้ำในกรวยจะเอียงลงในภาชนะอื่น

3. Weighing Rain Gauge: วัดปริมาณฝนโดยการชั่งน้ำหนักน้ำ

4. มาตรวัดปริมาณน้ำฝนแบบออปติคัล: ใช้เซ็นเซอร์แบบออปติคอลในการตรวจจับและนับจำนวนและขนาดของเม็ดฝน

5. Radar Rain Gauge: วัดปริมาณและการกระจายของฝนผ่านเทคโนโลยีเรดาร์

6. มาตรวัดปริมาณน้ำฝนแบบกาลักน้ำ:น้ำฝนที่ไหลเข้ามาจากปลายด้านบนของถังเก็บน้ำ จะถูกรวบรวมไว้ในช่องทางด้านล่างและนำเข้าไปในห้องลอย ลูกลอยจะเพิ่มขึ้นเมื่อน้ำฝนเพิ่มขึ้น และขับเคลื่อนปากกาทำเครื่องหมายในตัว ซึ่งจะวางแผนการเปลี่ยนแปลงของการตกตะกอนบนกระดาษบันทึก

มาตรวัดปริมาณน้ำฝนทำงานอย่างไร?

หลักการทำงานของเครื่องวัดปริมาณน้ำฝน

1. มาตรวัดปริมาณน้ำฝนมาตรฐาน

1. โครงสร้าง: มาตรวัดปริมาณน้ำฝนมาตรฐานมักประกอบด้วยกรวยและกระบอกตวง รูปทรงของกรวยได้รับการออกแบบมาให้รับการตกตะกอนมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และป้อนลงในกระบอกตวงโดยตรง

2. หลักการทำงาน:

- เมื่อน้ำฝนไหลผ่านกรวย น้ำฝนจะถูกส่งไปยังกระบอกตวง

- กระบอกตวงมักจะไล่ระดับเพื่อวัดปริมาณน้ำฝนที่เก็บได้อย่างแม่นยำ

- เมื่อสิ้นสุดปริมาณฝน ปริมาณน้ำฝนในกระบอกตวงจะถูกอ่าน และนี่คือปริมาณฝนในช่วงเวลาหนึ่ง

3. การประมวลผลข้อมูล: โดยทั่วไปปริมาณฝนจะวัดเป็นมิลลิเมตร ซึ่งคำนวณโดยการวัดความลึกของน้ำ ไม่ใช่ปริมาตรของน้ำ

2. เกจวัดปริมาณน้ำฝนแบบกาลักน้ำ

มาตรวัดปริมาณน้ำฝนแบบกาลักน้ำสามารถบันทึกปริมาณการตกตะกอนของของเหลวและจำนวนชั่วโมงของการตกตะกอนได้อย่างต่อเนื่อง ในขณะที่ยังสามารถเข้าใจความเข้มข้นของการตกตะกอนได้จากบันทึกการตกตะกอน ส่วนใหญ่ประกอบด้วยผู้ถือน้ำ ห้องลอย นาฬิกาบันทึกตัวเอง และเปลือกหอย หลักการทำงานคือ:น้ำฝนจากปลายด้านบนของผู้ถือน้ำเข้าปากผ่านคอลเลกชันช่องทางด้านล่างเข้าไปในห้องลอย ลูกลอยจะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของน้ำฝน และขับเคลื่อนปากกาทำเครื่องหมายในตัวเพื่อวาดเส้นโค้งการเปลี่ยนแปลงของการตกตะกอนบนกระดาษบันทึก เมื่อปริมาณน้ำฝนถึงระดับความสูงหนึ่ง ผลกาลักน้ำจะเริ่มต้นขึ้น น้ำฝนจะไหลอย่างรวดเร็วเข้าไปในห้องลอยของขวดน้ำ การเก็บรักษา ในขณะที่ปากกาทำเครื่องหมายในตัวกลับลงมาและเริ่มการบันทึกอีกครั้ง

3.เกจ์วัดปริมาณน้ำฝนถังทิป

มาตรวัดปริมาณน้ำฝนแบบถังทิปโดยเซ็นเซอร์และเครื่องบันทึกสัญญาณ ส่วนเซ็นเซอร์ประกอบด้วยตัวรับน้ำ ถังด้านบน ถังตวง ถังนับ และสวิตช์กก หลักการทำงานของมันคือ: น้ำฝนเข้าไปในตัวพาน้ำ, ผ่านช่องทางเข้าไปในถังให้ทิปเมื่อปริมาณน้ำในฮอปเปอร์ถึงระดับความสูงที่กำหนด (เช่น 0.1 มิลลิเมตร หรือ 0.2 มิลลิเมตร) ฮอปเปอร์จะพลิกกลับเนื่องจากแรงโน้มถ่วง ขณะเดียวกันก็กดสวิตช์กกเพื่อส่งสัญญาณพัลส์ไปยังเครื่องบันทึก เครื่องบันทึกจะบันทึกปริมาณน้ำฝนตามนั้นและสามารถวัดปริมาณฝนทั้งหมดได้โดยการสะสมสัญญาณพัลส์

4. ชั่งน้ำหนักมาตรวัดปริมาณน้ำฝน

การชั่งน้ำหนักมาตรวัดปริมาณน้ำฝนจะบันทึกปริมาณฝนอย่างต่อเนื่องโดยการวัดน้ำหนักรวมของถ้วยรับฝนและการตกตะกอนที่อยู่ภายใน โดยปกติจะติดตั้งอุปกรณ์ม้วนแบบกลไกหรือระบบค้อนถ่วงดุลเพื่อบันทึกและแสดงการเปลี่ยนแปลงของการตกตะกอนอย่างแม่นยำ มาตรวัดปริมาณน้ำฝนประเภทนี้สามารถบันทึกได้ไม่เพียงแต่การตกตะกอนของของเหลว แต่ยังรวมถึงหิมะ ลูกเห็บ ฝนผสมและปริมาณหิมะ และเหมาะสำหรับสภาพอากาศที่หลากหลาย

5. เรดาร์วัดปริมาณน้ำฝน

มาตรวัดปริมาณน้ำฝนแบบเรดาร์ใช้เทคโนโลยีเรดาร์ในการวัดความเข้มและการกระจายตัวของปริมาณน้ำฝน เพื่อให้ทราบถึงการติดตามปริมาณน้ำฝนเป็นบริเวณกว้างหลักการทำงานของมันคล้ายกับเรดาร์ตรวจอากาศ ซึ่งตรวจจับสัญญาณที่สะท้อนของอนุภาคฝนโดยการส่งและรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า จากนั้นจึงคำนวณปริมาณฝน มาตรวัดปริมาณน้ำฝนด้วยเรดาร์มีข้อดีคือมีช่วงการตรวจสอบที่กว้าง เรียลไทม์ และอื่นๆ และมีบทบาทสำคัญในการสังเกตอุตุนิยมวิทยาและการเตือนภัยพิบัติ

6. มาตรวัดปริมาณน้ำฝนโฟโตอิเล็กทริค

โฟโตอิเล็กทริกวัดปริมาณน้ำฝนผ่านโฟโตอิเล็กทริกเซ็นเซอร์เพื่อวัดจำนวนและขนาดของเม็ดฝนแล้วคำนวณปริมาณน้ำฝน หลักการทำงานของมันคือ การใช้โฟโตอิเล็กทริกเอฟเฟ็กต์จะเป็นหยาดฝนบนแสงที่กั้นเป็นสัญญาณไฟฟ้า และผ่านวงจรประมวลผลสัญญาณเพื่อขยายและนับสัญญาณไฟฟ้าด้วยจำนวนเม็ดฝนที่เพิ่มขึ้น สัญญาณเอาท์พุตของเซ็นเซอร์โฟโตอิเล็กทริคก็ได้รับการปรับปรุงเช่นกัน โดยการวัดความแรงของสัญญาณสามารถอนุมานได้จากปริมาณฝน โฟโตอิเล็กทริกเรนเกจมีข้อดีคือตอบสนองเร็วและวัดได้แม่นยำ ซึ่งเหมาะสำหรับโอกาสที่ต้องการรับข้อมูลปริมาณฝนอย่างรวดเร็ว

โดยสรุป เกจวัดปริมาณน้ำฝนประเภทต่างๆ มีหลักการทำงานและขอบเขตการใช้งานเฉพาะของตัวเอง ผู้ใช้สามารถเลือกเกจวัดปริมาณน้ำฝนที่เหมาะสมสำหรับการวัดได้ตามความต้องการเฉพาะ มาตรวัดปริมาณน้ำฝนทำงานบนหลักการที่เรียบง่ายแต่มีประสิทธิภาพ และมีบทบาทสำคัญในการรวบรวมและให้ข้อมูลอุตุนิยมวิทยาที่สำคัญ

มาตรวัดปริมาณน้ำฝนแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อจำกัดเฉพาะตัว ตัวอย่างเช่น เกจวัดปริมาณน้ำฝนแบบกรวยและถังให้ทิปอาจไม่แม่นยำเพียงพอที่จะวัดฝนตกหนักต่อเนื่องกันในระยะเวลาสั้นๆ เนื่องจากมีความจุที่จำกัด ในขณะที่เกจวัดปริมาณน้ำฝนแบบออปติคัลมีความไวและต้านทานการรบกวนได้ดีเยี่ยม การเลือกประเภทมาตรวัดปริมาณน้ำฝนที่เหมาะสมจะต้องพิจารณาจากสถานการณ์และข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะ

มาตรวัดปริมาณน้ำฝนแบบถังทิปเอกสารข้อมูล

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