Осадкомер принцип работы кратко

Обновлено: 02.07.2024

Такие варианты названий есть у приборов, измеряющих количество выпавших атмосферных осадков.

Приборы для измерения выпавших осадков (метеорологические и гидрологические осадкомеры) различаются по принципу действия, что определяет также затраты на обслуживание прибора, габариты, способ установки, диапазон измерения количества осадков в миллиметрах (максимальное количество измеряемых осадков) и, отчасти, на возможности всесезонного применения, т.е. измерения не только жидких осадков (дождя), но и твердых (снега, града).
Кроме того, следует различать осадкомер как метеоприбор и осадкомер гидрологический, т.к. результаты и цели измерений количества атмосферных осадков могут различаться.

Поэтому набирая поисковый запрос "купить осадкомер" стоит внимательно оценить результаты поиска.

Наши специалисты помогут купить дождемер, т.к. имеют большой опыт подбора, поставки и установки осадкомеров в различных климатических условиях. При рекомендации той или иной модели измерителя осадков мы учитываем цели измерений, стоящие перед заказчиком и долговременность эксплуатационных ресурсов, которыми он располагает.

В основном, заказчики используют метеорологические осадкомеры с челночным механизмом измерения или с весовым. Но существуют оптические осадкомеры, осадкомеры судовые для морских применений, учитывающие качку, челночно-весовые. Помимо, собственно, осадкомеров выделяют датчики дождя, имея ввиду детекторы наличия дождя.

Особенности осадкомеров жидких осадков и весовых осадкомеров

Как работают осадкомеры челночного типа – счетчики дождя?

Как вариант, в приборе стоят два спаренных перегородкой ковшика, один из которых, наполнившись падает на один бок для слива, подставляя за счет своего веса под отверстие второй ковш. При наполнении второго ковша, тот в свою очередь падает на другой бок, освобождая место первому. Движение ложек – ковшей напоминает ход челнока или качелей, отчего данный механизм и получил название челночный или качельный. Емкость ложки-ковша известна, а каждое опрокидывание означает слив определенного количества измеренных атмосферных осадков. Таким образом, зная количество опрокидываний, легко можно вычислить количество осадков.

Итак, осадкомеры челночного типа используются в основном как дождемеры для измерения количества жидких осадков, т.к. при наступлении холодов, вода, попадающая в осадкомер замерзает, закупоривая сливное отверстие и образуя лед на челночном механизме.

Однако, существуют челночные модели, способные функционировать и зимой.

Осадкомер твердых осадков (всесезонный) ТОР-120 "ПЛУТОН"

Понятно, что для работы осадкомеров с подогревом необходимо подведение электричества, причем, желательно 220В, т.к. применение аккумуляторов хоть и возможно, но не гарантирует надежную работу прибора при постоянном включении зимой.

Измерение осадков в виде снега зимой достигается за счет антифриза, залитого предварительно в ведро осадкомера. Снег, попадая в антифриз плавится и превращается в воду. При заполнении ведра, необходимо его слить с помощью человеческого труда и снова залить антифриза до определенного уровня.

Но и такого типа осадкомеры имеют риск обледенения верхнего обода ведра, поэтому, производители часто предлагают опцию подогрева обода.

Что касается точности измерений осадков в миллиметрах, то сравнение на полигоне результатов измерений весовых осадкомеров и метеорологических осадкомеров с подогревом показали их различие по сравнению с эталоном. Зимой меньше осадков показывали челночные (что связывают с испарениями осадков при подогреве), а летом плювиографы (что связывают с испарениями антифриза). При этом, среднегодовой показатель обоих измерителей осадков был примерно равный.

Как облегчить себе покупку осадкомера?

Как правильно подобрать дождемер?
Если Вы не профессиональный гидрометеоролог, то осадкомер купить лучше, предварительно проконсультировавшись со специалистами. Наша компания готова предложить осадкомеры – дождемеры, осадкомеры для измерения твердых и жидких осадков (они же осадкомеры смешанных осадков), весовые осадкомеры и плювиографы. Но также, у нас вы можете приобрести оптические осадкомеры и датчики дождя.

В дополнение, мы предлагаем полезные аксессуары для осадкомеров – защиту от птиц и веток; монтажные мачты, шесты и кронштейны; ветрозащиту Третьякова или Альтера; лестницы и тумбы для обслуживания измерителей осадков.

Также мы готовы обеспечить поверку осадкомера как средство измерений, занесенное в реестр СИ.

Вы можете просто купить осадкомер, но сотрудничество с нашей компанией означает, что поставка и установка осадкомера не единственное предложение, которое вы можете получить работая с нами. Зачастую, данные измерений осадкомеров должны поступать в регистратор (даталоггер) или передаваться по кабелю на ПК; передаваться по сотовым или спутниковым каналам связи и архивироваться в хранилище данных на сервере; отображаться в штатном ПО или встраиваться в собственное ПО заказчика. Специалисты нашей компании имеют опыт реализации подобных задач и при необходимости готовы не только обеспечить поставку и установку осадкомеров, но и внедрить решения по автоматизации.

Погода влияет на жизнь и хозяйственную деятельность человека. Поэтому человек научился наблюдать и предсказывать её. На основании многолетних наблюдений созданы карты, на которых показаны средние температуры, направление ветра, количество осадков. В настоящее время на метеорологических станциях продолжается наблюдение за элементами погоды. Тщательно измеряется количество осадков. Для этой цели созданы специальные приборы.

Что такое осадкомер

Исходя из названия понятно, что осадкомер — это прибор для измерения количества выпавших осадков.

В состав этого специализированного прибора входят:

Вместо осадкомера иногда используют дождемер. Он отличается более простой защитой, состоящей из четырёх металлических листов в форме воронки.

Установка и использование осадкомера

На метеостанциях прибор устанавливается на шесте высотой 2 метра. В центральной части планочной защиты крепится дождемерное ведро. Планочная защита спасает осадкомер от ветра.

Во время дождей влага собирается в установленное дождемерное ведро. В зимнее время в него собирается снег.

Два раза в сутки, утром и вечером, ведро с осадками снимается, на его место устанавливается запасное. Жидкая вода выливается в мерный стакан, измеряется количество осадков. При сильных дождях измерение осадков проводится третий раз.

В зимнее время осадкомер со снегом переносится в тёплое помещение. Как только снег тает, количество влаги определяется мерным стаканом.

Измерение осадков

Количество осадков измеряется в миллиметрах слоя воды на поверхности при условии, что влага не поступает в землю и не испаряется.

Рис. 2. Сильный дождь.

Сильный дождь или сильный снег влияют на работу транспорта, снижая видимость. Сельское хозяйство зависит от периодичности и суммы осадков в тёплый сезон года. Исходя из этого, становится понятно, для чего нужно измерять их количество.

Рис. 3. Влияние осадков на урожайность.

благодаря работе метеорологов известно, где и сколько осадков выпадает. Так, среднее значение осадков для Москвы — 580 мм в год. В Санкт-Петербурге выпадает 660 мм. В пустынях — до 100 мм и менее.

В рамках курса географии 6 класса школьники кратко знакомятся с элементами погоды и приборами для измерения температуры, давления, осадков, ветра, в том числе изучают осадкомер.

Что мы узнали?

Осадки являются важной характеристикой климата. Их определением занимаются метеорологи. Для количественного измерения выпавшей влаги используют осадкомер.

Прибор, при помощи которого измеряют уровень атмосферных осадков, называется осадкомер. Разновидности осадкомера – плювиограф и дождемер.

Осадкомер позволяет измерять уровень как жидких осадков (дождь), так и твердых (град и снег). Эти измерительные приборы появились в распоряжении отечественных специалистов не так давно – в 70-е годы прошлого века. В качестве эталона осадкомерного прибора принят осадкомер с двойной заборной защитой – как стандарт его утвердила Всемирная Метрологическая Организация.

Конструкция и использование осадкомера

Прибор состоит из дождемерного ведра, установленного на столбе (тагане), огражденного ветрозащитой, и дождемерных стаканов, предназначенных для измерения уровня выпавших осадков. Осадкомер без ветрозащиты или с упрощенной защитой называют дождемером. Ветрозащита – это железные листы, закрепленные в виде воронки.

Осадкомеры устанавливают на метеостанциях на ровных площадках, на расстоянии не меньше двух метров от земли. Во избежание выдувания осадков из мерного ведра прибор нужно устанавливать предельно внимательно. Оптимальный вариант – площадка в окружении зданий или деревьев, которые будут препятствовать ветру. При этом пространство между осадкомером и окружающими зданиями должно быть не меньше двойной высоты этих строений.

Уровень выпавших осадков измеряют не реже двух раз в сутки, утром и вечером. Если идет сильный дождь, показания снимают еще и днем. Чтобы замерять уровень осадков, мерное ведро снимают со столба, накрывая крышкой (на его место ставят сменное), а носок прикрывая колпачком.

В помещении содержимое ведра через колпачок выливают в измерительный стакан. В теплое время года, в отсутствие дождя, замеры можно проводить и на открытом воздухе, рядом с осадкомером. Если выпал град или снег, ведро вносят в помещение, ждут, пока содержимое растает, и затем проводят измерения.

Как измеряют количество осадков?

Объем выпавших осадков выражают в миллиметрах слоя воды, который образовался бы при условии, что осадки не испаряются, не стекают и не просачиваются в почву. Количество осадков в миллиметрах равно количеству килограммов воды, вылившейся на площадку в 1 квадратный метр, то есть 1 мм = 1 кг/1 м 2 .

Виды осадкомеров

Помимо описанного выше механического прибора, существует еще ряд разновидностей осадкомеров. Автоматический работает по принципу весов и представляет собой целый блок приборов, позволяющий вести измерения беспрерывно в автономном режиме. Такое оборудование также называют плювиографом.

Управлять прибором можно дистанционно. Весовые снегомеры умеют измерять длину столбика пробы снега и ее массу, определяя плотность снежного покрова. Испаромером фиксируют как количество выпавших осадков, так и объем испарений с почвы и воды (испаромер-осадкомер).

Для чего нужны осадкомеры?

Ещё немного о ведре Третьякова

Не подумайте, что мой сарказм в начале статьи как-то направлен на очернение существующих методик и приборов, используемых для метеорологических измерений. Нет. В свое время такие приборы и методики были очень передовые. Речь идет о том, что ситуация меняется, многие интересные технологии позволяют решать задачи метеорологии на принципиально новом уровне и, самое главное, снизить человеческий фактор. Ведь работу по снятию метеорологических данных на ключевых постах метеонаблюдений осуществляет метеоролог. Это люди чрезвычайно ответственные, но это люди. Конечно, существуют автоматические станции метеонаблюдений, но по правилам и они с определенной периодичностью обслуживаются людьми.

Возвращаясь к ведру Третьякова. Это металлическая ёмкость с ветровыми гасителями, такими лепестками, которые гасят ветровое влияние, когда идет косой дождь. Так выглядит прибор в сборе.

Ведро Третьякова устанавливается на определенную высоту и, к сожалению, его обслуживание никак не обходится без метеоролога. Специалист замеряет количество осадков вручную, используя шкалы или линейку. После измерений необходимо слить воду из ведра. Конечно, для определения твердых осадков прибор особо не подходит.

Кстати, самой распространенной травмой на метеостанции является падение людей с лестниц, ведь многие приборы устанавливаются на высоту 2 метра. Представьте себе, каждые три часа прыгать по мокрым или обледеневшим металлическим лестницам? Ноги, руки береги!

Оптические осадкомеры

Действительно, для такой задачи использовать оптическую регистрацию сигнала самое разумное. Высокая точность, не нужно особого ухода, приборы защищены от замерзания, нет человеческого фактора. По этому же пути пошли и разработчики российского оптического прибора для регистрации осадков — осадкомера ОПТИОС (ОПТический Измеритель ОСадков).

Как же работают такие приборы? Основой измерений является непрерывный анализ теневых изображений капель на оптическом приемнике при прохождении капелек дождя через измерительную площадку.

Но ведь капли не одиночные? Да, капель много, но для этого и применяются алгоритмы потоковой обработки изображений, а в качестве детектора оптического излучения используются специальные протяженные скоростные матрицы. Это позволяет не только определить интегральное (общее) количество осадков, но определить тип осадков (дождь, снег, град), скорость падения капель и структуру осадков. Это дает дополнительные интересные данные, которые, в частности, можно использовать для научных исследований. Так, к примеру, выглядит распределение капель дождя по размеру и, что самое замечательное — можно регистрировать снежные осадки, что в случае с ведром Третьякова уже затруднительно.

Кстати, капли вовсе не шарообразные. Они несколько вытянуты и практически все у поверхности Земли разбиваются на более мелкие, хотя на высоте, конечно, капли крупнее. Разлет капель связан с тем, что при полете к поверхности Земли они набирают приличную скорость и даже самая крупная капля на определенной скорости неизбежно разлетается на мелкие. Скорость капель также можно оценить.

Большинство капель смеет скорость не более 9 м/с, а снежинки летят с максимальной скоростью не более 1-2 м/с. Другое дело град. Это более серьезная задача, с которой также неплохо справляется оптический осадкомер. Конечно, речь идет о малоинтенсивном граде. К примеру, такой град и измерять не стоит. Лучше просто спасаться!

Но это редкость. В большинстве своем град значительно мельче. В 95 процентах случаев градины размером не более 5 мм, но скорость их выше и может достигать до 50 м/с. Так выглядят теневые изображения градин с приемника оптического изображения осадкомера.

Вообще анализ теневых изображений очень увлекательное дело. Действительно, формы и виды снежных осадков удивляет.

Всё это лишь дополнительные возможности, которые предоставляются исследователями. Главную же задачу оптические осадкомеры решают надежно. Автоматически измеряют количество, вид и структуру осадков, передают данные для анализа и могут работать даже в самых суровых условиях. Остается только надеяться, что они придут за замену старым приборам, но пока лишь идет процесс сравнительных испытаний, который может длиться очень долго. Вот как это происходит.

Приборы должны стоять рядом многие месяцы и только сравнительные эксперименты могут дать шанс новому прибору появиться в арсенале метеорологов. Вообще по сути это абсурдная ситуация. Оптические измерения точнее, осадкомер новой конструкции лучше работает со снегом и также определяет структуру осадков. Конечно, по дождю сходимость результатов добиться наверное можно, но как же погрешности измерений? Влияние человека? Испарение воды? Эти и другие вопросы остаются открытыми…

Вообще регистрация количества осадков является одной из важнейшей задач метеорологии, так как погоду определяет, в частности, так называемый, мировой водный контейнер. Или проще говоря — круговорот воды в природе. Поэтому развитие приборов по регистрации количества осадков является важной технической задачей.

Вообще метеорология является крайне консервативной сферой. Наверное, это имеет свои объяснения, но с другой стороны в ней действуют уже трудно объяснимые традиции. До сих пор измерять температуру на метеостанции приходится градусниками по ГОСТу 1968 года (ГОСТ 13646-68). Интересно, в чем уж такая необходимость? Также используются ртутные термометры для измерения температуры почвы и воды в водоемах по требованиям ГОСТ 112-78 1978 года. Сколько сломано в земле таких ртутных термометров или утоплено в реках и озерах? Может в этом и есть глубинная суть, но её не понимаю. Если кто-то сможет объяснить — прошу оставить свой комментарий. И, конечно, всем хорошей погоды и приятного дня!

Читайте также: