تطبيق مقياس المطر البصري في رصد هطول الأمطار

تطبيق مقياس المطر البصري في رصد هطول الأمطار

تُعدّ معلومات الهطول المطري الهدف الرئيسي لأبحاث قياس البيئة الجوية وهطول الأمطار، كما أنها مؤشر هام لرصد البيئة وسلامة الزراعة. عادةً ما نرصد هطول الأمطار باستخدام مقياس المطر ذي الدلو القلاب أو السيفون، وذلك لرصد كمية الأمطار في الطبيعة، وفي الوقت نفسه، نحولها إلى إشارة خرج مناسبة، مما يلبي احتياجات نقل المعلومات ومعالجتها وتسجيلها وعرضها في معظم الحالات.

مع ذلك، فإن هذه الطريقة محدودة الوظيفة نسبيًا. فباستخدام المعدات الميكانيكية لقياس هطول الأمطار، ورغم إمكانية الحصول على بيانات هطول الأمطار، إلا أنها لا تعكس كمية الأمطار في الوقت الفعلي، وتقتصر على حساب كمية الأمطار خلال فترة زمنية محددة. وهذا يُعدّ قاصرًا بعض الشيء بالنسبة لبعض القطاعات التي تتطلب بيانات هطول أمطار متعددة. لكن ظهور مقاييس المطر البصرية حلّ هذه المشكلة.

بدأ استخدام مقاييس المطر البصرية الأجنبية في وقت مبكر نسبيًا، ففي خمسينيات القرن الماضي، بدأت دراسة تقنية رصد المطر البصرية. واليوم، أصبح القياس التلقائي المستمر وغير التلامسي للهطول ممكنًا بشكل أساسي، مما يُحسّن بشكل فعّال دقة المعلومات المجهرية لرصد الهطول في وحدة زمنية. وتعتمد مبادئ الكشف في مقاييس المطر البصرية الحالية بشكل رئيسي على طريقة قياس التشتت، وطريقة التظليل بالانطفاء، وطريقة التقاط الصور.

ما هو مقياس المطر البصري؟

عندما تمر قطرات المطر (أو جزيئات الهطول الأخرى كجزيئات الثلج) عبر حيز أخذ العينات، فإنها تحجب شعاع الليزر، مما يؤدي إلى تغير الإشارة الضوئية التي يستقبلها المستشعر والإشارة الكهربائية (كالجهد أو التيار) المُحوّلة منها. عند مرور قطرات المطر، تعود الإشارة الكهربائية للمستشعر إلى حالتها قبل دخولها حيز أخذ العينات. بعد مرور قطرات المطر، تُعالج الإشارات الكهربائية للمستشعر، ومن ثم يُمكن حساب زمن مرورها عبر حيز أخذ العينات.

مقياس المطر البصري

مستشعر المطر البصري، المُصنّع بواسطة مقياس المطر البصري، هو منتج يقيس كمية الأمطار. يعتمد هذا المستشعر على مبدأ الاستشعار البصري لقياس هطول الأمطار. تضمن المجسات البصرية المتعددة المدمجة فيه دقة عالية في رصد هطول الأمطار، وهو ما يميزه عن الأجهزة التقليدية. يتميز مستشعر المطر البصري بصغر حجمه، وحساسيته العالية، وموثوقيته، وذكائه، وسهولة صيانته. ويمكن استخدامه على نطاق واسع في العديد من الصناعات والمجالات، مثل الري الذكي، والملاحة البحرية، ومحطات الأرصاد الجوية المتنقلة، والأبواب والنوافذ الأوتوماتيكية، والاستجابة للكوارث الجيولوجية.

الخصائص الهيكلية لمقياس المطر البصري

1. حجم صغير، وزن خفيف، وتركيب بسيط.

2. تصميم منخفض استهلاك الطاقة لتوفير الطاقة.

3. موثوقية عالية، يمكن أن تعمل بشكل طبيعي في بيئة ذات درجة حرارة عالية ورطوبة عالية.

4. تصميم سهل الصيانة، لا يمكن أن ينسد بسهولة بالأوراق المتساقطة.

5. القياس البصري، القياس الدقيق.

6. مخرج إشارة RS485، مسافة اتصال طويلة، اتصال مستقر

خطوات التركيب والتصحيح في الأماكن الخارجية

يجب تركيب مستشعر المطر في مكان مفتوح، مع الحرص على عدم وجود أي عوائق حوله أو فوقه. قم أولاً بتركيب الجهاز على الحامل المرفق، ثم ثبّت الجهاز والحامل باستخدام 4 براغي وصواميل من الفولاذ المقاوم للصدأ 304 مقاس M4*35. بعد ذلك، ثبّت الحامل في الموضع المطلوب (يتطلب هذا الموضع فتحة دائرية بقطر 5 مم). يجب تركيب الحامل بشكل أفقي، ثم ثبّت الصينية والجهاز باستخدام 3 براغي وصواميل من الفولاذ المقاوم للصدأ 304 مقاس M4*10.

احتياطات استخدام مقاييس المطر البصرية

يجب إبقاء مقياس المطر في الهواء الطلق لفترة طويلة، وبيئة استخدامه قاسية نوعًا ما. لذا، ينبغي الحفاظ على سطح الجهاز نظيفًا ومسحه بانتظام بقطعة قماش ناعمة. عادةً ما يكفي تنظيف الجهاز مرة كل شهر، ويجب تنظيفه كل ثلاثة أشهر.

إن التطبيق الناجح لجهاز استشعار المطر القائم على مبدأ الكشف الكهروضوئي لا يوفر فقط معدات الكشف للصناعات المحتاجة، بل يوفر أيضًا أساسًا نظريًا وتقنيًا لتطوير مستشعر المطر البصري، وهو ما يحمل أهمية نظرية وقيمة تطبيقية كبيرة، وله فوائد اقتصادية واجتماعية هائلة.

إن إيجاد حل موثوق لأنظمة مراقبة البيئة باستخدام أجهزة الاستشعار لا يدعم تشغيل النظام بأكمله فحسب، بل يعزز أيضًا جمال مكان عملك.

إذا واجهت أي مشكلة مع نظام الاستشعار الخاص بك، يُرجى الاتصال بخبراء شركة ريكا سينسورز للحصول على المساعدة. نرحب بجميع استفساراتكم.

يتوفر في مجموعة واسعة من الأنماط وأجهزة الاستشعار الأصلية حسب نظام مراقبة البيئة المستخدم.