产品时间:2024-05-31
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AD-62 压电式雨量传感器
功能特点
◆全固态一体化设计,外观精美
◆采用冲击测量原理对单个雨滴重量进行测算,进而计算降雨量
◆无机械配件,无任何外露部件,杜绝了树叶、尘土、虫子
◆测量精度高,量程宽,稳定性能好,低功耗,抗外界干扰能力强
◆可全天候工作,不受天气变化的影响,到秒的降雨时长监测
◆免维护,雨滴接触面为弧形设计结构,不存储雨水,
◆安装后带有自动水平校准功能,无需现场校准
◆体积小巧,携带、拆卸安装方便
工作、存储条件
工作温度:-40~85°C 工作湿度:0~100%RH
储存温度:-40~125°C 储存湿度:<80%(无凝结)
技术参数
测量参数
降雨量测量:
雨强范围:0.3~10mm/min
分 辨 率:0.01mm
测量精度:±4%(日累积降雨量)
刷新间隔:5s
累计雨量:自上电工作以来降雨量总量
本场雨量:雨停后数据保持直到下场降雨自动从零开始计量。
本场降雨持续时间:单位是 5s,例如本值是12的时候,意为已经降雨60s
过去1分钟降雨量:过去的1分钟平滑递推值
过去10分钟降雨量:过去的10分钟平滑递推值
本场峰值分钟雨量:本场降雨内的峰值分钟雨量
选配参数
空气温度:-40~85℃ 分辨率:0.1℃ 测量精度:±0.3℃
相对湿度:0~100%RH 分辨率:0.1%RH 测量精度:±3%RH
大气压力:300~1100hPa 分辨率:0.1hPa 测量精度:±0.4hPa
其他参数
数据传输方式:RS485、LTE CAT-1、4G,可定制LoRa、NB-IoT,支持定位功能
供电范围:市电使用适配器5~24VDC或者内置锂电池+太阳能供电
防护等级:IP67
产品概述
传感器由上盖、外壳和下盖组成,壳体内部有压电片和电路板,可以固定在外径50mm立柱上。传感器采用冲击测量原理对单个雨滴重量进行测算,进而计算降雨量。雨滴在降落过程中受到雨滴重量和空气阻力的作用,到达地面时速度为恒定速度,根据P=mv,测量冲击即可求出雨滴重量,进而得到持续降雨量。
适用范围
广泛应用于气象环境监测、水文水利综合监测站、交通道路监测、农林、风力发电等有关部门用来遥测降水量、降水强度、降水起止时间。用于防洪、供水调度、电站水库水情管理为目的水文自动测报系统、自动野外测报站等。
两种安装方式
一、在76mm立杆上安装
配套使用的是横臂半圆适合于2寸半立杆(外径76mm),传感器安装采用2个M3*10十字圆头螺丝,孔距为64mm。
二、在50mm立杆顶部安装
配套使用的是外径50mm(壁厚不大于3mm)立杆,立杆侧面开M6螺纹孔,孔心距离杆顶部8mm,使用M6*15十字圆头螺丝固定传感器。
产品尺寸
1.问:我原来使用485接口的翻斗式雨量传感器,如果换用压电雨量传感器,在采集端需要做哪些改动?
答:二者通讯协议*兼容,都是Modbus-RTU格式。并且与485翻斗式相同,压电式读出的寄存器数据也是累积雨量值。只需改动一点:压电式的雨量数据分辨率远高于翻斗式,为0.01mm,在换算的地方修改一下。清零方法也与翻斗式相同。
2问:在晴天的时候,已安装的传感器,会不会因为自然干扰,加上本身工作原理的原因,而出现错误的雨量数据?
答:传感器目前具备一定的能力,智能识别来自例如但不限于风吹、树枝掉落、鸟类拍打翅膀、雷声、航空器起降、呐喊、人为摇晃安装支架、壳体热胀冷缩等因素所引入的相似冲击信号,并加以过滤。此功能不仅在晴天时,在降雨的过程中也都有介入!
3.问:我的采集系统原先是搭配脉冲输出的雨量桶,能否比较简单地换用你们新的压电雨量传感器?
答:没有问题。压电式雨量传感器除了通过485输出数据外,还支持仿真翻斗式的脉冲输出,可以*无缝替代翻斗雨量计。此功能具有以下之处:
4.问:如果想要知道上一分钟的分钟雨速数据,是否应该使用“雨强"?
答:不是。根据上一问所讲,雨强(0003)是本场降雨以来不断叠加处理的数据,若要得到上一分钟的分钟降雨速率,应使用“前一分钟雨量"(0004),因为是1分钟的数据,所以其数值等效于分钟降雨速率,且该值为时间平滑处理。除此之外传感器还支持输出“分钟雨量"(0005)和“本场以来峰值分钟雨量"(0006)。
a.由于内部是干接点设计,无须担心脉冲接口的电平是否兼容。
b.可以通过命令,灵活设置多少mm雨量对应输出1个脉冲(默认是0.2mm),这样无论原先是何种规格的翻斗式雨量桶,均可以替代上去。
c.产品默认输出脉冲宽度为150ms,且该脉宽用户可设置。
因此传感器到采集设备的接线、软件程序均无需改动,具体不再赘述。
此外,若要增加这种输出规格,请在订货时备注提出。否则标配是不带的。
5.问:想要使用产品的仿真脉冲输出,需要注意什么?
答:需要注意与翻斗式传感器不同的是,一定不要忘记给传感器供电!若客户已有采集器不方便再提供额外供电,则将传感器直接接入采集器的电源也可以工作,4.5V~24V均可,或者订货提出3.7V供电版本的要求。
6.问:为了验证精度,我在办公室盛了一杯高度为60mm的水,慢慢倾倒在传感器顶盖上,为什么传感器输出的雨量数据只有0点几mm?
答:压电式雨量传感器基于雨滴冲击原理检测,分辨能力可以到一滴雨。但若将一杯水直接倒在传感器的感应面上,此动作并不能形成与相同水量的自然降雨所等效的冲击能量,因此这样的测试不具备任何意义。
正确且简便可行的验证性测试方法,只能是使用一只上下等径的水桶,与压电传感器放在同处,待自然降雨过后,用钢尺测量水桶所承水的高度,或者将水称重后除以桶口截面积,作为参考值(因溅水等因素,水桶值还可能会比真实值偏低),二者对比数据。
7.问:一场雨已经停了,为什么从485传感器读出的“本场降雨"和“降雨时长"数据还在?
答:本场雨量(0001)和降雨时长(0002)会在该场降雨结束后一直保留,值不再变化,直到识别到下一场降雨时自动重新归零并计量,也就是各场之间的数据不累积。若一定要将该值及时清零,可参考对累积雨量(0000)清零的方法来操作。
8.问:压电雨量产品输出的“雨强"数据具体是什么意义,范围是多少?
答:“雨强"(0003)就是一场降雨开始之后,传感器依据本场已检测到的雨量和已经历的降雨时间,实时更新的降雨速率,单位是mm/min。本值是瞬时值,会随着雨停而归零。目前产品的实现范围是0.3~10mm/min,我们正在不断地对传感器的信号处理和算法做优化,因此这个雨强的范围将来会逐渐向两端扩宽。
9.问:如果想要知道上一分钟的分钟雨速数据,是否应该使用“雨强"?
答:不是。根据上一问所讲,雨强(0003)是本场降雨以来不断叠加处理的数据,若要得到上一分钟的分钟降雨速率,应使用“前一分钟雨量"(0004),因为是1分钟的数据,所以其数值等效于分钟降雨速率,且该值为时间平滑处理。除此之外传感器还支持输出分钟雨量"(0005)和“本场以来峰值分钟雨量"(0006)。
10.问:压电雨量传感器的数据更新时间是多少?
答:降雨开始后,每5s更新一次雨量测量数据及前述的降雨相关其他数据。
11.问:压电式能否也做成待机5年,免换电池的那种雨量记录仪?
答:因为压电雨量传感器的工作原理,使得传感器的持续待机功耗相对较高,所以这个需求无法实现。但客户可以考虑选择我们压电式雨量监测站,自带太阳能供电,机身集成可充电池,阴天持续待机60天以上。并且可以选配无线自动上报功能,在云平台实时观察到数据。
12.问:在晴天的时候,已安装的传感器,会不会因为自然干扰,加上本身工作原理的原因,而出现错误的雨量数据?
答:传感器目前具备一定的能力,智能识别来自例如但不限于风吹、树枝掉落、鸟类拍打翅膀、雷声、航空器起降、呐喊、人为摇晃安装支架、壳体热胀冷缩等因素所引入的相似冲击信号,并加以过滤。此功能不仅在晴天时,在降雨的过程中也都有介入!
不过另一方面,正如提问所述,因工作原理所致,现阶段还不可能100%*地屏蔽所有来自外界的偶发干扰。这个环节我们还在积极探索完善之中,以做到更加的干扰过滤。
13.问:产品还有哪些特色功能?
答:传感器标配空气温湿度的测量,其作用是智能识别当前是否为阴雨天气或者即将迎来一场降雨,决策需要对压电单元进行采集与否,以此来降低一部分功耗;传感器还搭配倾角检测装置,实现安装后的自动水平修正补偿,无需像翻斗式雨量筒,安装时必须调节底部螺丝来水平。另外,倾角检测还可搭配平台报警,实现防盗功能