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【清易CG-62 压电式雨量传感器】关于压电式雨量传感器,你想要了解的都在这里!

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发表时间:2021-05-07 17:12
文章附图


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我公司的压电式雨量传感器自发布以来,备受客户们的青睐,收了到客户们的大量订单,很多客户为了深入了解压电式雨量传感器及其使用方法而提出了很多的相关问题,我们的工程师也对大家提出的问题一直在耐心的解答,在此我们精选了以下14个问题详解压电式雨量传感器以及其如何替换现有的雨量监测设备。


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Q

A

上帝们

工程师


01


Q:压电式雨量传感器使用的是什么工作原理?

A: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。


02


Q: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?

A:二者通讯协议完全兼容,都是Modbus-RTU格式。并且与485翻斗式相同,压电式读出的首个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。


03


Q: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?

A: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,可以完全无缝替代翻斗雨量计。此功能具有以下先进之处:1. 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。2. 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。3. 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。


04


Q:想要使用产品的仿真脉冲输出,需要注意什么?

A: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。


05


Q: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?

A:压电式雨量传感器基于雨滴冲击原理检测,分辨能力可以精确到一滴雨。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。

正确且最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,或者将水精确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。


06


Q: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?

A: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。


07


Q: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?

A:“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。


08


Q: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”?

A: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“前10分钟雨量”(0005)和“本场以来峰值分钟雨量”(0006)。


09


Q:压电雨量传感器的数据更新时间是多少?

A: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。


10


Q:压电式能否也做成超长待机5年,免换电池的那种雨量记录仪?

A: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。


11


Q: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?

A: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%彻底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,以做到更加准确的干扰过滤。


12


Q:产品还有哪些特色功能?

A: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保证水平。另外,倾角检测还可搭配平台报警,实现防盗功能。


13


Q:压电式雨量传感器怎么安装?

A:**种: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。

第二种: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。


14


Q:压电式雨量传感器的产品尺寸?

A:尺寸如下(单位:mm)



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