一种新型的雨量计量与分析装置的实现

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1、上海大学硕士学位论文一种新型的雨量计量与分析装置的实现姓名：朱月明申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：李斌20060201上海大学硕士学位论文摘要雨量的测量在气象观测中是一个非常重要的项目，与人类生活、生产和建设事业密切相关。气象仪器研究人员都在致力于改进传统的及研制新型的降水测量装置，从而提高测量精度及可靠性。本文介绍了一种新型雨量检测装置，可获得液滴形成后的体积、总流量以及降雨PH值等多参数信息。该课题提出了使用电容检测技术进行计量液滴流量的方法，在理论推导平行极板电容变化量计算公式的基础上，确定了使用脉冲数定时测频法测量微小电容变化的方法。

2、本课题首先完成了装置计量部分的研制工作，对该装置硬件设计和软件功能作了详尽分析，同时对系统误差作了一定的理论分析。然后对水滴的流量进行了计量，其实验结果证明了水滴流量与累计脉冲差值之间成线性关系，且装置的测量精度已经高于一般的雨量计和输液器，验证了本测量方案的可行性和合理性。同时，本课题还探索性地使用超声衰减法和声速法，首先测量降雨的浓度值，再通过其浓度值与溶液PH值之间的关系求得溶液PH的方法。介绍了两种测试系统的硬件设计和软件设计。在醋酸溶液的实验测试基础上，证明声速法是一种更好的测量PH值的方法。该装置能够直接对每个下落液滴的体积进行测量，测量精度高、动态速

3、度快、而且体积小成本低，并且可同时测量降雨的PH值，因而具有很强的研究和推广价值。关键词：雨量计，液滴检测，电容传感器，超声检测技术，PH值V上海大学硕士学位论文ABSTRACTThemeas㈣ontofrainfallis∞extremelyimportantitemmthemeteorolc。gicalobservation．Ithascloserelationshipwithhumanitylife，productionandconstruction．Theresearchersofmeteorologicalinstrumentsputtheirminds

4、totheimprovementofthetraditionalinstrumentsanddevelopmentofnew-styleinstnanentsto目lhilncethemeasuringaccuracyandthereliability．Thispaperintroducesonekindofnew-stylerainfalldetector．WeCallobtainmulti-parametersinformationsuch鹉drippingvolvJne,totalflowandpHvalueofrainfallfromit．Thisthes

5、isproposesthewayofusingcapacitymeasurementtechnologytomeasurethedrippingflow．Onthebaseofderivationofhowtocalculatethechangedvalueofparallelplatecapacitance，wedeterminetoUsethemethodofmeasuringfrequencytogetthechangedvalueofthesubtlecapacity．Thedesignofombrometeriscompleted，andthefunct

6、ionsofthehardwareandsoftwaredesignandsystemerrorareanalyzed．Theflowofmedrippingismeasured．theresultsprovethatthereisalinearrelationshipbetweenthedrippingflowandthetotaldifferenceofthepulsenumbers-Themeasuringaccuracyisbetterthanthetraditionalombrometers，Itshowsfeasibilityandrationalit

7、yoftheslrategy．Atthesametime，thethesisufifizesultrasonicdecaymethodtomeasurethePHvalueoftherainfall，andgivesdetailanalysisonthesoftwareandh∞dwaredesignofthePHvaluemeasuringsystem．Onthebaseoftheacetunlresults，thethesisproposesusingulUasonicsoundvelocitymethodtomeasurethePHvalue，anddesi

8、gnsth