การวัดปริมาณน้ำฝนที่แม่นยำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการพยากรณ์อากาศการจัดการทรัพยากรน้ำและการศึกษาทางอุทกวิทยา มีเครื่องมือวัดปริมาณน้ำฝนหลายประเภทในตลาดแต่ละอันมีหลักการและข้อดีในการทำงานที่เป็นเอกลักษณ์ ประเภทที่พบมากที่สุด ได้แก่ มาตรวัดฝนที่ให้ทิป, มาตรวัดฝนแบบออปติคัลและมาตรวัดฝนแบบเพียโซอิเล็กทริก
ประเภทของเครื่องมือวัดปริมาณน้ำฝน
1. มาตรวัดฝนที่ให้ทิป
มาตรวัดฝนในถังให้ทิปรวบรวมปริมาณน้ำฝนผ่านช่องทาง เมื่อปริมาณน้ำที่เฉพาะเจาะจงสะสมถังเล็ก ๆ ภายในมาตรวัดเอียงน้ำที่เก็บรวบรวมและกระตุ้นเซ็นเซอร์เพื่อบันทึกเหตุการณ์ กลไกนี้ให้ข้อมูลปริมาณน้ำฝนที่แม่นยำทำให้เป็นเครื่องมือที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานทางอุตุนิยมวิทยาและอุทกวิทยา
2. มาตรวัดฝนแบบออพติคอล
มาตรวัดฝนแบบออพติคอลใช้คานแสงและเซ็นเซอร์เพื่อตรวจจับเม็ดฝน เครื่องมือวัดการลดลงของความเข้มแสงเมื่อฝนตกผ่านพื้นที่ตรวจจับ ในขณะที่ขนาดกะทัดรัดและง่ายต่อการติดตั้งมาตรวัดเหล่านี้อาจประสบปัญหาความแม่นยำเนื่องจากการสะสมของฝุ่นเงาเงาหรือการรบกวนแสงภายนอก
3. มาตรวัดฝนแบบ piezoelectric
มาตรวัดฝน Piezoelectric ขึ้นอยู่กับผล piezoelectric ที่เม็ดฝนสร้างแรงดันบนพื้นผิวเซ็นเซอร์ทำให้เกิดสัญญาณไฟฟ้าที่สอดคล้องกับความเข้มของปริมาณน้ำฝน แม้ว่ามาตรวัดเหล่านี้มีความไวสูง แต่ก็มีแนวโน้มที่จะเกิดความไม่ถูกต้องที่เกิดจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเช่นลมฝุ่นและการสั่นสะเทือน นอกจากนี้พวกเขาอาจตีความพายุทรายหรืออนุภาคทางอากาศอื่น ๆ เป็นปริมาณน้ำฝน
4. มาตรวัดฝนอัลตราโซนิก
มาตรวัดฝนอัลตราโซนิกใช้คลื่นเสียงเพื่อกำหนดขนาดและความเร็วของน้ำฝน พวกเขาทำงานโดยการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงความถี่ในคลื่นอัลตราโซนิกเมื่อเม็ดฝนผ่านเขตวัด มาตรวัดเหล่านี้เสนอโซลูชันที่ไม่ติดต่อและไม่ต้องบำรุงรักษา แต่อาจต้องมีการสอบเทียบในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน

การเปรียบเทียบประเภทมาตรวัดฝนที่แตกต่างกัน
|
ประเภทมาตรวัดฝน |
ข้อดี |
ข้อเสีย |
|
ถังให้ทิป |
ความแม่นยำสูงเชื่อถือได้ไม่ได้รับผลกระทบจากการรบกวนของฝุ่นหรือแสง |
ขนาดที่ใหญ่ขึ้นต้องมีการบำรุงรักษาเป็นครั้งคราว |
|
เกี่ยวกับแสง |
กะทัดรัดติดตั้งง่ายไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว |
มีแนวโน้มที่จะเกิดปัญหาความถูกต้องเนื่องจากฝุ่นและการรบกวนแสง |
|
เพียร์โซอิเล็กทริก |
ขนาดเล็กและทนทานเวลาตอบสนองที่รวดเร็ว |
สามารถตีความฝุ่นลมหรือการสั่นสะเทือนได้ผิดว่าฝนตก |
|
เกี่ยวกับอัลตราโซนิก |
การวัดแบบไม่สัมผัสปราศจากการบำรุงรักษา |
ต้องมีการสอบเทียบสำหรับการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อม |
มาตรวัดฝนไหนดีที่สุด?
ในขณะที่เกจวัดฝนแบบออพติคอลอัลตราโซนิกและเพียโซอิเล็กทริกมีขนาดกะทัดรัดและง่ายต่อการบำรุงรักษาพวกเขาเผชิญกับความท้าทายที่แม่นยำ มาตรวัดฝนแบบออปติคัลอาจได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมเช่นฝุ่นหรือเงาที่เคลื่อนที่ซึ่งบิดเบือนการวัดแสง ในทางกลับกันมาตรวัดฝนของ Piezoelectric ต่อสู้กับการตรวจจับฝนเบา ๆ และสามารถสร้างการอ่านที่ผิดพลาดได้เนื่องจากปัจจัยภายนอกเช่นลมและฝุ่นละอองมาตรวัดฝนที่มีความไวต่ำต่อฝนอ่อนและค่าใช้จ่ายสูงและยังไวต่อเสียงสิ่งแวดล้อม
ที่มาตรวัดฝนที่ให้ทิปโดดเด่นเป็นตัวเลือกที่น่าเชื่อถือที่สุด แม้ว่าจะมีขนาดใหญ่ขึ้น แต่ก็มีความแม่นยำการตอบสนองและความต้านทานต่อการรบกวนสิ่งแวดล้อม ด้วยกลไกการให้ทิปที่ออกแบบมาอย่างดีและระบบการนับที่แม่นยำทำให้มั่นใจได้ว่าการวัดที่มีความแม่นยำสูงแม้ในสภาพอากาศที่รุนแรง ยิ่งไปกว่านั้นมันสมเหตุสมผลทางเศรษฐกิจโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับความต้องการในปริมาณมาก
เหตุใดจึงมีความแม่นยำในการวัดปริมาณน้ำฝน
ข้อมูลการตกตะกอนที่ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้งานเช่นอุทกวิทยาการป้องกันน้ำท่วมและการประเมินปริมาณน้ำฝนเทียม การอ่านที่ไม่สอดคล้องหรือผิดพลาดสามารถนำไปสู่การตัดสินใจที่ไม่ดีในการจัดการน้ำและการตอบสนองต่อภัยพิบัติ ด้วยความแม่นยำและความน่าเชื่อถือมาตรวัดปริมาณฝนที่ให้ทิปยังคงเป็นทางเลือกที่ต้องการสำหรับการศึกษาทางอุตุนิยมวิทยาและอุทกวิทยาส่วนใหญ่
วิธีเลือกมาตรวัดฝนที่ให้ทิป
ด้วยรุ่นที่มีอยู่มากมายการเลือกมาตรวัดฝนที่มีคุณภาพสูงอาจเป็นสิ่งที่ท้าทาย โชคดีที่มาตรฐานแห่งชาติเช่น GB/T 21978 2 - 2014 ให้แนวทางที่ชัดเจนสำหรับการผลิตการทดสอบและการใช้งาน นี่คือปัจจัยสำคัญที่ควรพิจารณา:
1. เส้นผ่านศูนย์กลางตัวสะสมฝน
มีเพียงนักสะสมฝนที่มีคุณสมบัติตรงตามมาตรฐานแห่งชาติเท่านั้นที่สามารถรับรองข้อมูลการวัดที่ถูกต้องได้ เนื่องจากมาตรวัดปริมาณฝนที่ให้ความสำคัญมีการวัดปริมาณน้ำฝนโดยการคำนวณปริมาณปริมาณน้ำฝนต่อหน่วยพื้นที่ในช่วงเวลาหนึ่งพื้นที่หน่วยจะต้องแม่นยำ เพื่อให้แน่ใจว่ามีความแม่นยำนี้มีข้อกำหนดและข้อกำหนดสำหรับตัวเก็บฝนของ Rain Collector ของ Tipping Bucket Rain ซึ่งรวมถึงข้อกำหนดทั่วไปขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายในและมุมขอบ
เส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐานของตัวเก็บฝนคือ 200 มม. เนื่องจากช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสอดคล้องในภูมิภาคต่าง ๆ และความเข้มของปริมาณน้ำฝน ตัวสะสมขนาดที่เหมาะสมป้องกันการสาดน้ำล้นและการวัดที่ไม่สอดคล้องกันทำให้สามารถรวบรวมข้อมูลที่แม่นยำสำหรับปริมาณน้ำฝนที่หลากหลายตั้งแต่ฝนตกปรอยๆไปจนถึงพายุหนัก
เส้นผ่านศูนย์กลางของตัวสะสมที่ได้มาตรฐานยังช่วยให้การเปรียบเทียบข้อมูลในสถานที่และองค์กรต่าง ๆ สร้างความมั่นใจในความน่าเชื่อถือของสภาพภูมิอากาศในระยะยาวและการศึกษาทางอุทกวิทยา

2. การออกแบบขอบคม
มุมขอบของตัวเก็บฝนมีบทบาทสำคัญในการวัดความแม่นยำ ตาม GB/T 21978. 2-2014 มุมขอบในอุดมคติควรอยู่ระหว่าง 40 องศาและ 45 องศา ขอบที่คมชัดช่วยให้มั่นใจได้ว่าเม็ดฝนจะถูกนำไปยังถังให้ทิปลดการสูญเสียน้ำและป้องกันการรบกวนภายนอก นอกจากนี้ยังช่วยลดผลกระทบของลมและเศษซากการรักษาความสอดคล้องของการวัด
การเลือกเครื่องมือวัดการตกตะกอนที่เหมาะสมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรวบรวมข้อมูลที่แม่นยำ หากคุณมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับเซ็นเซอร์ปริมาณน้ำฝนติดต่อเราตอนนี้
