翻斗雨量计使用指南

一、概述

翻斗式雨量计（又称翻斗式雨量传感器）是一种利用机械翻斗原理连续计量降水量的仪器，广泛应用于气象、水文、防汛、农业、林业、机场、海洋等领域。其核心工作方式是通过翻斗的翻转次数来精确计量降水量，是当前气象水文监测中最常用、最成熟的降水测量设备之一。

翻斗式雨量计主要适用于水文站、气象站、防汛部门的降水量监测，以及农林业、环境保护、楼顶、大田等需要对降雨量进行监测的场所。

二、工作原理与组成

翻斗式雨量计的测量原理是：雨水由最上端的承雨口进入承雨器，经引水漏斗流入计量翻斗，当雨水量容积达到预定值时，翻斗由于重力作用翻转，使干簧开关接通电路，向记录器输送一个脉冲信号，记录器即可将数据记录下来，如此往复就可以监测整个降雨过程。采集器通过统计翻斗的脉冲信号输出次数，能够实现降雨量的精确计算。

主要组成部分：翻斗式雨量计主要由储水器（承雨口）、引水漏斗、上翻斗、汇集漏斗、计量翻斗、计数翻斗、干簧管、底座等部件组成。

工作原理详解：储水器收集的降水通过漏斗进入上翻斗，当降水积到一定量时，由于水本身重力作用使上翻斗翻转，水进入汇集漏斗。降水量从汇集漏斗的节流管注入计量翻斗时，把不同强度的自然降水调节为比较均匀的大降水强度，以减少由于降水强度不同所造成的测量误差。当计量翻斗储受的降水量达到规定值（如0.1mm、0.2mm、0.5mm或1.0mm）时，计量翻斗把降水倾倒到计数翻斗，使计数翻斗翻转一次。计数翻斗在翻转时，与其相关的磁钢对干簧管扫描一次，干簧管因磁化而瞬间闭合一次，每次翻转输出一个开关信号。

三、产品特点

测量精度高：核心部件计量翻斗采用三维流线型设计，有下垂式弧面导流尖，翻水流畅、性能稳定，精度通常可达±2%～±4%

结构简单：无复杂电子部件，故障率低，易于维护

抗干扰能力强：抗雷击、抗电磁、抗干扰能力突出

多种输出方式：可输出脉冲开关信号，可选配RS485通讯接口（MODBUS-RTU协议）

不锈钢外壳：防腐防锈，经久耐用

安装维护方便：结构设计便于现场安装和日常维护

防风型可选：部分型号采用防风法兰底座，适合在暴雨、台风频繁地区使用

四、主要技术参数

参数项目	技术指标
承雨口内径	φ200mm±0.6mm
刃口角度	40°～45°
雨量分辨力	0.1mm、0.2mm、0.5mm、1.0mm（不同型号可选）
雨强测量范围	≤4mm/min（允许通过最大雨强8mm/min）
测量准确度	≤±2%～±4%
输出信号	开关接点通断信号 / RS485（选配）
发讯方式	双触点通断信号输出（可选）
开关接点容量	U≤24V，I≤120mA
接点工作寿命	≥10⁷次
工作环境温度	-10℃～55℃（部分型号可到-50℃）
工作环境湿度	＜95%（40℃）
贮存环境	温度-40～60℃，湿度≤95%
外形尺寸	φ210mm×高555mm 左右（不同型号略有差异）
净重	约6.4kg

五、安装指南

5.1 选址要求

开阔无障碍：传感器应安装在开阔、无遮挡的区域，远离建筑物、树木、电线杆、广告牌等可能影响雨水落入的物体

避免强风区：防止风力影响雨滴垂直下落轨迹

避开地形干扰：避开陡坡、洼地、积水区，避免地形导致的雨水汇流偏差

地质稳定：选择地质坚实、无塌陷风险的区域，确保地基稳定

安装高度：承水口距地面高度建议70～150cm，避免地面溅水干扰

5.2 安装步骤

安装前检查：安装前应详细阅读说明书，检查各部件是否完好，包括雨量计整体及部件是否牢固。检查传感器外壳是否完好，无破损或变形；确认翻斗组件活动自如，无卡滞、无异物堵塞；检查承水口是否清洁；检查信号线缆和接头是否完好。

固定底座：将传感器底座用螺栓牢固地安装在水泥基座或专用支架上，确保水平稳固。基座入土深度以确保雨量计安装牢固，遇暴风雨时不发生抖动或倾斜为宜。基座的设计应考虑排水管和电缆通道。先在水泥台上打安装孔（通常3个φ12mm深8～10cm的安装孔，位于φ240mm的圆周上呈120°均分）。

水平校准：安装时，应用水平尺校正，使承雨器口处于水平状态，水平误差≤±1°。调整底盘上的三个调平螺钉，使水准泡指示为水平（气泡停留在圆圈中心），确保翻斗受力均匀、翻转灵敏。

安装传感器主体：将翻斗雨量计主体安装到底座上，并锁紧固定螺丝。

连接线路：将传感器的信号输出线（通常为两芯或三芯屏蔽线）连接到数据采集器对应的雨量输入端口，注意正负极或干接点/湿接点的正确接法，避免接反。信号线屏蔽层应悬空，否则不仅屏蔽效果不好，且容易导致雷击。做好电缆防水处理，防止雨水沿电缆渗入。

接地与防雷：按照规范做好设备接地，安装避雷针或浪涌保护器，防止雷击损坏设备。设备接地电阻需≤4Ω，雷击高发区需加装避雷针。

检查与清理：安装完毕，检查所有接头、紧固螺丝等是否牢固。观察雨量计周边环境，看有没有可能遮蔽雨量计的障碍物，如果有的话应清除。

5.3 安装注意事项

安装前须详细阅读说明书，严格按照安装说明安装

雨量计应固定于混凝土基座上，基座入土深度以确保雨量计安装牢固

安装仪器时只需按照说明书要求安装翻斗和调整底座水平即可投入使用，且不可现场再调整翻斗倾角调整螺钉

安装后需注意箭头（如N标记）的方向应指向正北（如设备有方向标记）

六、使用与数据读取

6.1 使用前准备

去除固定件：使用前打开设备顶盖，取出固定用的皮筋或固定物，方可正常使用

充分润湿：用清水对引水漏斗、翻斗进行充分润湿，以消除残留水膜对初始测量的影响

初步测试：接通电源后，观察数据采集器是否能正常接收信号。可用少量清水缓慢倒入承水口，模拟降雨，观察翻斗是否能正常翻转并触发信号输出

6.2 数据读取方式

脉冲信号读取：翻斗式雨量计通过干簧管输出开关接点通断信号，每翻转一次输出一个脉冲，采集器统计脉冲次数换算为降雨量

RS485数字读取：对于带RS485接口的型号，采用MODBUS-RTU协议直接读取数字雨量数据

数据采集系统：通过数据采集系统（如RTU、雨量记录仪、PLC或气象站主机）实时监控雨量数据

6.3 雨量数据换算

翻斗式雨量计的分辨力决定了每个脉冲信号对应的降雨量。常见分辨力包括0.1mm、0.2mm、0.5mm、1.0mm。例如，0.2mm分辨力的雨量计，翻斗每翻转一次，代表降雨量为0.2mm。每个翻斗的标准容量对应固定降雨量，具体对应关系因型号而异。

七、维护与保养

7.1 维护频率

翻斗式雨量计属于精密仪器，正确的维护和保养有助于保护仪器性能、延长仪器使用寿命，一般可达5-8年。建议维护频率如下：

维护项目	建议频率
清洁承水口和翻斗	每月至少1次（雨季前后重点清理）
检查翻斗灵活性	每2～3个月检查一次
检查水平度	每半年检查一次
全面校准	每年雨季前进行一次
干簧管检查	每年至少检查一次
仪器每年检验	用游标卡尺、水准尺检验一次

7.2 日常维护内容

清洁与防堵：每月至少检查一次承水口和翻斗，清除过滤网、漏斗、节流管中的尘沙、树叶、昆虫等杂物，防止堵塞。长期使用时，一般在1个月内清理一次，3个月内必须清理一次。每次较大降水过程后应及时检查，防止堵塞。翻斗储水斗部位如有沉积物，可用清洁笔沾清水或酒精清理干净，手指不要触摸斗室内壁，以防止油污污染影响计量精度。

检查翻斗灵活性：定期检查翻斗翻转是否灵活。如有轴向间隙变大或变小的现象，可以用螺丝刀将位于翻斗轴支撑点处、支架侧面的固紧螺丝旋松，然后用螺丝刀旋动中心的微动轴调整翻斗的轴向间隙。此间隙以凭手感稍有窜动为好，不可过大或抵死，调好后应重新上紧固定螺丝。

检查水平度：定期用水平尺检查传感器是否保持水平，必要时重新调平。仪器每年可用水准尺检验一次。

检查干簧管：每年至少检查一次磁性开关的通断情况，一般采用万用表R×10档，两只磁性开关应分别测量。磁性开关在磁钢的作用下，应能正常导通和断开，如果不能导通或者不能断开，说明该磁性开关已经失效损坏。本仪器可靠性设计为两只磁性开关只要其中一只正常，仪器就能正常工作，但如果发现一只已经损坏，为了保证可靠性还是应及时换新。

润滑：在翻斗机构的活动部件上可涂抹少量硅脂或锂基润滑脂，有助于减少摩擦并确保平稳运行。

注意保护：注意保护仪器不受碰撞，特别是承雨口部不能变形；保证本体稳定，口部水平。仪器应轻拿轻放，不得摔落或重压，否则将导致仪器变形。

7.3 长期停用注意事项

如传感器长期停用，应在仪器环口上加盖上盖保护承雨口

存放于干燥、无尘环境中

储存环境温度-40～60℃，湿度≤95%

重新启用前应进行清洁、润滑和校准检查

7.4 冬季防护（寒冷地区）

在结冰季节，可加装防冻罩或加热装置，防止翻斗冻结无法翻转，或按规定程序暂停使用，防止冻坏部件。

八、校准方法

8.1 校准周期

每年雨季前应对仪器进行一次人工模拟降水试验，以粗约检定其精度。每年需进行一次全面校准，可送计量机构校准或使用标准雨量筒进行对比测试，确保测量精度符合要求。现场校准可参照国家标准的要求进行。

8.2 现场校准方法

注水试验法：将传感器调节在水平状态，并在25±1分钟内，将一量杯内50mm的水量（约1570ml）匀速倒入小漏斗内。当记录总数为100±4次时，表明仪器精度符合要求。

虹吸注水法：用一塑料盆或桶和一根φ6mm胶管，装满水放置于高处，让胶管充满水，将胶管的一头从盆内拉到小漏斗内（拉时应堵住胶管口），胶管的水流速度应控制在约4斗/分钟。当翻斗翻转100次后，用量杯测量仪器排出的水量是否在1570ml±4%的范围内。

双速滴水法：用专用雨量量筒量取10mm的清水，通过引水漏斗以0～4mm雨强之间任意雨强缓缓倒入上翻斗的引水斗内，记录翻斗翻转次数与耗用水量。

8.3 误差调整方法

如果仪器测量误差超出范围，应微调翻斗两边的倾斜角度。调整时，可将支撑翻斗两边的圆头螺丝升高或降低（应先用调整杆旋松并紧螺母）就可以使翻斗的水量减少或增加。一般说来在调整时，两边应同步调整，避免出现翻斗两边水量过大的差异。在微调时，每边每次不超过半圈，调整后又重复前述人工模拟降水试验，直到精度符合要求为止。调节螺钉转一圈，能使精度改变2～3%。

重要提示：以上现场校准方法只作为现场应急校准仪器误差使用。精确校准仪器误差必须在雨强试验台上进行校准，或将仪器返回厂家校准。

九、常见故障及排除

故障现象	可能原因	解决方法
降雨时无雨量数据	1. 干簧管失效 2. 磁钢与干簧管距离过远 3. 焊线脱落或信号线断 4. 翻斗卡住 5. 仪器堵塞	1. 更换干簧管 2. 调整干簧管距离 3. 修复线路 4. 排除翻斗卡滞 5. 清除堵塞物
信号不稳定	1. 翻斗翻转倾角失调 2. 磁钢与干簧管距离过远 3. 焊线脱落或信号线断 4. 翻斗卡住	1. 进行精度校准 2. 调整干簧管距离 3. 修复线路 4. 排除卡滞
雨量一直计数，实际不下雨	插座浸水（大雨后易发生）	处理进水，重新安装
翻斗不翻转	翻斗内部堵塞或有异物	检查并清除翻斗内部杂物或脏物
数据记录异常（与实际情况不符）	数据记录设备故障	检查设备的连接和设置，确保正常工作，进行必要的维护和校准
漏斗堵塞	连续多日无降雨、空气质量差或风沙大导致	定期检查和清理漏斗，确保畅通
接线故障	电缆被动物咬坏或接触不良	检查并修复连接线，损坏的电缆应更换
小雨无记录，大雨记录失真	小漏斗、导水管、出水管等环节堵塞	检查各个排水环节是否有堵塞

十、注意事项

10.1 使用注意事项

防止碰撞：注意保护仪器不受碰撞，特别是承雨口部不能变形，否则会影响雨水收集的准确性

保持水平：保证本体稳定，承雨口水平

防止油污污染：手指不要触摸翻斗斗室内壁，防止油污污染影响计量精度

正确接线：请依据使用说明书的要求正确接线，接线有误可能导致仪器损坏

不得带电触摸：不要在仪器带电的情况下触摸感应部位，以免影响测量结果或导致仪器内部电路的损坏

冬季防冻：在结冰季节，应加装防冻罩或加热装置，防止翻斗冻结无法翻转

10.2 安装环境注意事项

传感器水平周围1米半径内无遮挡，避免建筑物、树木等对雨滴落入的干扰

传感器安装位置应避开强风区

基座应固定于混凝土基础上，确保遇暴风雨时不发生抖动或倾斜

避免安装在水面附近或过于潮湿的地方

多尘、落叶或昆虫较多区域，在承雨口加装孔径≤2mm的防尘网/防护网，防止杂物堵塞节流管

信号线应尽量采用线管保护后入地，避免架空，安装牢靠，防止意外拉断

无人值守的雨量站，仪器应采取特殊的安全措施

10.3 安全提示

安装维护时应确保设备电源已断开

高空安装时需使用安全防护措施

注意设备外壳是否牢固、电源线是否接地

做好防雷接地保护

十一、结语

翻斗式雨量计凭借其测量精度高、结构简单、安装维护方便、故障率低、抗干扰能力强等优势，已成为气象水文监测领域的核心设备。正确选址、规范安装、定期维护和及时校准是保障设备长期稳定运行、提供准确可靠降水数据的关键。通过规范维护，雨量监测站的使用寿命可达5-8年，持续为气象预报、水文防汛、农业灌溉等领域提供可靠的降雨数据支撑。