降雨量测量仪器使用指南

一、概述

降雨量测量仪器是用于测量一定时段内某地区降水量的专业设备，广泛应用于气象预报、防汛抗旱、水文水资源监测、农业灌溉管理、城市排水系统监控以及地质灾害预警等领域。

降雨量测报方式主要分为人工测报和自动测报两种。人工测报根据报汛任务要求按不同量级和不同时段进行测报；自动测报可实现降水随测随报，也可按要求分时段编报降水量。

二、常见类型与工作原理

降雨量测量仪器按工作原理主要分为以下几种类型。

翻斗式雨量计是目前应用最广泛的自动雨量观测仪器。其核心部件是一个由两个对称斗室组成的翻斗机构，雨水经承雨口进入漏斗后流入翻斗一侧的斗室。当斗室内雨水累积达到预设感量时，翻斗失去平衡而翻转。常见感量有0.1毫米、0.2毫米、0.5毫米或1.0毫米降雨量对应的水重。每翻转一次，翻斗上的磁钢触发干簧管产生一个脉冲信号，通过记录脉冲累计次数即可计算出总降雨量。该类型结构简单、功耗低、稳定性好。

称重式雨量计通过称量承雨容器中降水重量的方式测量降水量，可同时测量液态降水和固态降水，适用于四季分明、降雪较多的地区。

虹吸式雨量计采用浮子式传感器和机械传动，通过图形记录雨量。雨水流入浮子室后浮子上升，带动自记笔上抬，在自记纸上绘出降水量曲线；当水位达到虹吸管顶部时自动排水完成一次虹吸，记录分辨力为0.1毫米。

压电式雨量计采用压电陶瓷技术，根据雨滴滴打传感器表面所产生的冲击力进行识别和测量。该类型无机械翻斗、无集水桶等可动部件，具有自清洁功能，无需人工维护。

三、系统组成

一套完整的降雨量观测系统通常包括以下部分。

雨量传感器负责将降雨量转换为电信号，翻斗式输出脉冲信号，压电式输出电信号。数据采集器记录信号并转换为降雨量数值，具备数据存储功能。通信模块实现数据远程传输，支持多种无线通信方式。供电系统包括太阳能电池板、蓄电池或市电适配器。安装附件有承雨口固定件、水平调整装置、立杆支架等。数据平台为云端软件或本地监测中心，用于数据接收、显示和分析。

四、安装方法

安装位置的选择直接关系到数据的代表性和准确性。应选择空旷平坦的场所，周围无高大建筑物、树木等遮挡物，障碍物距离应大于其自身高度的2倍以上。同时要避开强风区，避免安装在屋顶边缘、风口或峡谷地带，防止风力影响雨滴垂直下落轨迹。还应远离低洼积水区，选择地势较高、排水顺畅的位置，并避开公路、大型机械等振动场所。对于无线传输设备，需确保安装位置处于通信信号覆盖范围内。

观测场地的规格方面，仅设一台雨量器或雨量计时，场地面积为4米乘4米；同时设置雨量器和自记雨量计时为4米乘6米。观测场地应平整，地面种草或作物的高度不宜超过20厘米。

安装步骤首先进行安装前检查，对传感器进行全面检查，确认外壳完好无破损变形，翻斗组件活动自如、无卡滞，承水口及过滤网清洁，信号线缆和接头完好。然后将传感器底座牢固安装在混凝土基座或专用支架上，承雨口距地面高度一般为70厘米；在冬季积雪较深地区，应设置备份架子使器口距地高度达到1.0至1.2米。如在水泥平台上安装，可按底座固定脚位打孔并用膨胀螺丝固定。接着使用水平尺校准，保证传感器整体处于水平状态，水平允许偏差应控制在0.5度以内，部分设备内置自动水平校准系统。之后将传感器信号输出线连接到数据采集器对应输入端口，注意正负极正确接法，做好电缆防水处理，为防雷击，电缆应走电缆沟，避免架空。最后按照规范做好设备接地，安装避雷针或浪涌保护器。

安装完毕后，用清水徐徐注入承水口，观察翻斗翻动过程及信号输出是否正常。注入定量水后，若无异常且数据与注入水量相符，说明仪器正常。

五、操作方法

使用前应检查时间误差，复核仪器站号、日期、时钟、仪器分辨率、存储记录时间间隔、通讯方式等参数是否正确。

日常观测中，每日8时观测一次，有降水之日应在20时巡视仪器运行情况，暴雨时适当增加巡视次数，以便及时发现和排除故障，防止漏记降雨过程。

人工雨量器读数时，降雨时雨水经漏斗流入储水瓶，随后将储水瓶中的水倒入雨量杯进行测量。雨量杯的刻度对应降水量数值。读数时视线应与液面凹面最低点保持水平。

观测固态降水量即降雪量时，应将承雨筒和漏斗卸下并取出储水瓶，使雪直接降入雨量筒，其融解的水量即为降水量。为减免风对降雪观测的影响，可在器口外加装防风罩。

六、日常维护

应定期检查传感器，每两到三个月进行一次清洁，如有树叶、泥沙堵塞要及时清除或冲洗。每月至少进行一次清洗和检查，确保水筒与储水瓶保持清洁。

检查翻斗翻转是否灵活，如有阻滞感应及时清洗翻斗轴和宝石轴承。检查仪器各部件是否松动或损坏，如有异常应及时修复或更换。

对于虹吸式雨量计的特别维护，清洗前应做一个断开时间记号并记录时间。清洗时注意虹吸管与浮子室侧管连接处是否紧密衔接，虹吸管内壁和浮子室内不得沾附油污，以防漏水或漏气而影响正常虹吸。浮子直杆与浮子室顶盖上的直柱应保持清洁、无锈蚀，两者应保持平行以减小摩擦。

七、常见故障与排查

如翻斗翻转不灵活，应检查翻斗轴和宝石轴承是否清洁，必要时进行清洗。

如遇雨量超差，应检查限位螺钉位置、翻斗翻转情况、干簧管与磁钢之间的距离等。定位调节螺钉的位置与测量精确度密切相关。如果误差变大，应送实验室校正。

如输出信号不正常，应检查干簧管是否完好或各连接点是否可靠接触，或调节干簧管与磁钢之间的相对位置。

八、注意事项

雨量器承雨口必须保持水平安装。

仪器应轻拿轻放，不得摔落或重压。翻斗式雨量计构造精细，运输过程中应使用海绵顶住翻斗，避免因震动损伤轴承。

各零部件装配应正确，不得有松脱、变形等缺陷。

仪器正常使用时须连续开机。

做注水试验后，应清除仪器内部存留水量及试验数据。

如长时间无雨，应向承水器内注入少量清水以补充蒸发损耗。

如有降雹情况，应在自记纸背面注明冰雹下降的起迄时间。

仪器的校准和精密调整应由专业人员操作，不可随意拆卸关键部件。