JP3145904U - 降水量秤量計 - Google Patents

Abstract

【課題】雪やみぞれなどの固体が降る場合でも正確に降水量を測定することができる降水量秤量計を提供する。
【解決手段】降水量秤量計に関するものであって、フレーム１と、フレーム１に取り付けられるロードセル２と、ロードセル２に直接若しくは別個の秤量台１８を用いて取り付けられる収集バケツ３と、測定の間、収集バケツ３上に載置されるようになっている漏斗部材５と、フレーム１に接続されると共に、収集バケツ３を包囲するジャケット４とを備えている。また、オリフィス７、漏斗５、若しくは収集バケツ３の表面から氷若しくは雪を溶解するために、液体を噴霧する装置を包含している該オリフィス部材７がジャケット４に取り付けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１のプリアンブルに記載の降水量秤量計に関する。

本発明は、降水量測定のための方法にも関する。

特に、液体及び固体双方の降水物（雪、みぞれ）が発生する気候条件では、降水量の正確な測定は難題であった。原則的には、測定のために雪を溶解する必要がないという事実により、秤量計はこれらの条件に最も適当な点降水量計（point precipitation gauge）である。

しかしながら、従来の降水量秤量計は多くの誤差により十分に機能しない。これらの誤差は、全ての点降水量計に共通な誤差の原因となる−風、蒸発、及び湿潤による誤差−を含んでおり、これらの誤差は全て系統的障害を引き起こしてしまう。冬期条件下では、秤量計が雪で完全に充填されることに加えて、秤量計の周縁部及び漏斗部材上への雪や氷の堆積に関係する器械誤差が、深刻な過小評価に帰着する場合がある。これらの問題は、容器内において不凍結溶液を使用したり、周縁部を加熱したりして部分的には解決される。

本発明は、上記に開示した現行技術水準のいくつかの欠点の解決を意図しており、その目的のために、降水量秤量計及びその測定方法に関する全く新規なタイプの解決策を創出する。

本発明は、測定の間、漏斗部材が収集バケツ上に載置するようになっていることに基づいている。

本発明の好適な一実施の形態によれば、収集バケツ及び漏斗部材の双方はジャケットの完全に内部に存在しており、収集バケツと漏斗部材との間の接続部首部が形成されている。

第２の好適な実施の形態によれば、オリフィス部材がジャケットに取り付けられていて、オリフィス部材、漏斗部材、若しくは収集バケツの表面から氷又は雪を溶解するために、液体を噴霧する装置をオリフィス部材が含んでいる。

さらに具体的には、本発明による降水量秤量計は、請求項１の特徴部に述べられていることを特徴とする。

本発明による方法は、同様に、請求項４の特徴部に述べられていることを特徴とする。

本発明により、多大な利点が得られる。

本発明により、より高い精度及び、より長いメンテナンス間の期間が提供されるため、全ての天候条件において、より低価なライフサイクルコストとなる。

シンプルで堅固な構造、広範な収集面積、最新の高精度ロードセル技術、及び革新的な測定並びに加熱制御アルゴリズムは、液体及び固体双方の降水物並びに全ての天候条件において高性能を保証する。

単点−タイプのロードセルは秤量台（フレーム）への直接取付用に構成される。レバーや屈曲部を排除することにより、シンプルで堅固な低コストの機器を可能にする。

ロードセル２は偏心荷重に影響されない。したがって、いくつかの他のタイプの秤量計とは異なり、収集バケツ内での雪の非対称な分布（冬期条件に典型的である）が、測定誤差を生じせしめることはない。

改良された機器によって除去される他の誤差源は、秤量計の入口の漏斗の内表面に付着する水及び雪に起因する欠損である。 従来の構成においては、この質量は測定されず、最終的に蒸発する。先に述べたように、本発明による構成においては、漏斗部材は収集容器上に載置している。その表面上の全ての水及び雪が測定質量に含まれることになる。

以下では、添付の図面による適用例により、本発明を説明する。

図１によれば、測定装置は、基礎構造部又は基台にその周りに十分に自由な空間を設けて直接取り付けられる堅固なフレーム１を備えている。ロードセル２がフレーム１上に直接又は電子ユニット９を介して配置される。電子ユニット９はフレーム１とロードセルとの間に全体的に強固な接続を形成し、そのため、測定という観点においてはフレーム１の一部として考えることができる。換言すれば、ロードセル２はフレームにより直接支持されるか、又は電子ユニット９を介して間接的に支持される。秤量台１８はその中間点からロードセル上に取り付けられる。収集バケツ３は秤量台１８上にフリーな状態で載置される。フレーム１、電子ユニット９、及び秤量台１８の間の接続は図３と共に、より詳細に説明される。収集バケツ３を包囲しているジャケット４はフレーム１上に配置される。ジャケット４はフレーム上に固定的に取付けられている下部１５と当該下部から好ましくは着脱可能である上部１６とを備えている。この実施形態では、ジャケット４の上部１６はジャケット４の下部１５にヒンジ接続されるか若しくは枢着される。

ジャケット４の内部には、測定の間、収集バケツ３上に載置するようにされている漏斗部材５が収集バケツ３の上に配置されている。このようにして、漏斗部材５の表面に付着した水、雪、又は氷も秤量過程に含められ、収集された降水の一部として考慮されることになる。漏斗部材５は測定の間、ジャケット４と接触していないが、その一方で、収集バケツ３の点検作業も容易に実行することができるように、漏斗部材５は開放作業の間はジャケット４の上部１６に好適に緩く結合している。この緩合は、漏斗部材５がジャケット上部１６の内部の円錐状下部上に載置するように、漏斗部材５の下端を狭くすることで行うことができる。この狭まり部は収集バケツ３の上部の対応する狭まり部と共に、首部６を測定容器１７に形成し、蒸発を抑制すると共に、収集バケツ３から風によりドライスノーが吹き出されるのを抑制する要素としても機能する。

図１によれば、ジャケットの上部１６は、好適な実施形態においては、収集領域を画定するオリフィス部材７を含む。この解決策では、収集バケツ３及び漏斗部材５は、下部１５及び上部１６並びに上部１６に取り付けられているオリフィス部材７によって形成されるジャケット４の内部に収容されている。図１の実施形態では、収集バケツ３及び漏斗部材５によって形成される測定容器１７は、上部１６及び下部１５並びにオリフィス部７により形成されるジャケット４の完全に内部にある。

図２によれば、オリフィス部７の周縁部の内側に適切な液体を液体室１１に案内するために、液体ホース１２が漏斗部材５とジャケット４との間に配置されている。液体は例えば、グリコール、エタノール、イソプロピルアルコール、若しくは他の適切な溶媒とすることができる。オリフィス部材７の周縁部の周に沿って、液体がオリフィス部材７及び漏斗部材５の内表面及び外表面に分配されるように、１つ以上のノズル１３、１４、及び１９が存在する。中間ノズル１３は、好適には、ほぼ水平方向に整列しており、上部ノズル１９及び下部ノズル１４は本質的に垂直方向に整列している。中間ノズル１３、上部ノズル１９、及び下部ノズル１４は円形ノズルを形成する単一の狭いスロットによって置換することができる。ノズルによって形成される噴流は参照符号２０で表される。

図３によれば、ロードセル２の一端部が実質的に秤量台１８の底部の中央に取り付けられており、またロードセル２の対向する端部が電子ユニット９に取り付けられるように、ロードセル２は電子ユニット９と秤量台１８との間に接続されている。

好ましくは、電子ユニット９及びロードセル２は点検目的のために交換可能な組み合わせ体１０を形成する。

ロードセル２は、典型的には、歪ゲージ技術に基づいている。

本発明による秤量計は、最新の高精度の単点温度補償ロードセル技術を利用している。

固体降水量測定が必要とされる場合は、周縁部の加熱がオプションとして推奨される。加熱により、周縁部及び収集漏斗上の雪及び氷の堆積が防止される。加熱に起因する外的な蒸発誤差を防止するために、また、電力消費を最小限にするために、加熱は秤量計ソフトウェアにより制御される。制御アルゴリズムは、周囲温度及び降水状態に基づく。

構成において、メンテナンスが容易であること及び点検の間の期間が長いことを特に強調しておく。

ヒンジ接続された上部（周縁部及び収集漏斗）及び取り外し自在なエンクロージャ（囲い）ドアにより、メンテナンスを行うための若しくは不凍結剤を添加するための円滑なアクセスを可能にし、また、収集容器の取り外しも容易となる。

ロードセル２を含めた電子ユニット９は、現場交換可能である。電子ユニットの交換は簡単且つ迅速であるため、最小限のデータ損失しか引き起こさない、すなわち、較正のために秤量計全体を点検室に移送する必要がない。必要に応じて、較正用錘を用いて現場較正を行うことができる。

図４には、本発明による別の実施形態が示されており、ここでは、漏斗部材５が収集バケツ３の内部に少なくとも部分的に配置されており、また漏斗部材５の上部だけが収集バケツ３の上方に位置しており、収集バケツ３の周縁部に当接している。

本発明による一つの降水量秤量計の側面図である。 図１のセクションＡ−Ａをより詳細に示す図である。 図１の降水量秤量計の下部をより詳細に示す図である。 本発明の別の実施形態の概略的な側断面図である。

符号の説明

１ フレーム
２ ロードセル
３ 収集バケツ
４ ジャケット
５ 漏斗部材
６ 首部
７ オリフィス部材
８ 噴霧装置
９ 電子ユニット
１０ 交換可能ユニット
１１ 液体チャンバー
１２ 液体用ホース
１３ 中間ノズル
１４ 下部ノズル
１５ ジャケットの下部
１６ ジャケットの上部
１７ 測定容器
１８ 秤量台
１９ 上部ノズル
２０ ノズルによって形成された噴流

Claims (3)

1. 降水量秤量計であって、
   フレーム（１）と、
   該フレーム（１）に取り付けられるロードセル（２）と、
   該ロードセル（２）に直接若しくは別個の秤量台（１８）を用いて取り付けられる収集バケツ（３）と、
   測定の間、該収集バケツ（３）上に載置されるようになっている漏斗部材（５）と、
   該フレーム（１）に接続されると共に、該収集バケツ（３）を囲繞するジャケット（４）とを備え、
   該ジャケットにオリフィス部材（７）が取り付けられていて、該オリフィス部材（７）、該漏斗部材（５）、または該収集バケツ（３）の表面から氷又は雪を溶解するために、液体を噴霧する装置（８）が該オリフィス部材に包含されていることを特徴とする、降水量秤量計。
2. 前記収集バケツ（３）及び前記漏斗部材（５）の双方は前記ジャケット（４）の完全に内部に存在していることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記収集バケツ（３）と前記漏斗部材（５）との間の接続部に首部（６）が形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。

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