Различия между датчиком дождя и дождемером

I. Введение

Первые измерения количества осадков датируются тысячелетиями, примерно 400 годом до нашей эры, в Древней Индии. Тот факт, что дожди также фиксировались в Палестине и Китае, свидетельствует о том, что людям всегда требовался способ их количественной оценки.

Современный дождемер с опрокидывающимся ведром появился в Корее ещё в 1441 году н. э. Именно в Корее был изобретён первый по-настоящему стандартизированный дождемер во время правления Седжона Великого из династии Чосон. Однако с развитием электроники технология измерения осадков стала более сложной и обеспечивала точность, недоступную традиционным дождемерам.

Современные датчики и дождемеры оснащены высокотехнологичным оборудованием. Большинство метеостанций оснащены ими для получения практичных и точных показаний. Датчики с их качественным анализом и дождемер с количественными измерениями дают целостное представление о состоянии осадков на месте. Они помогают в мониторинге погоды, сельском хозяйстве, гидрологии, туризме и многих других областях. Современные производители, такие как Rika, предлагают как устройства для обнаружения, так и для измерения, предназначенные для глубокого анализа погоды.

Чтобы понять основные различия между качественными датчиками дождя и количественными дождемерами, продолжайте читать.

II. Что они измеряют

Основное различие между датчиком дождя и дождемером заключается в их способности измерять определённые параметры. В некоторых случаях могут потребоваться оба типа датчиков дождя. Поэтому нельзя утверждать, что один из них лучше другого.

♦ Тип и интенсивность: Датчик дождя

Датчики дождя используют сложную электронную технологию, часто с использованием электромагнитных полей или проводников. Это позволяет им определять характеристики дождя. Эти датчики могут определять наличие или начало дождя, снега или града. Вот информация, которую может предоставить датчик дождя:

• Наличие дождя: Основная цель датчика дождя — определить, идёт ли дождь. Это может быть сделано путём контакта дождя с датчиком или по волнам.
• Интенсивность дождя: Датчики могут количественно оценить количество осадков и классифицировать их как лёгкую морось или сильный ливень. Это можно сделать с помощью оптических или электромагнитных датчиков.
• Тип осадков: Определение типа осадков, таких как снег и град, требует сложной сенсорной технологии, которая может включать нагрев. Датчик способен различать капли дождя и твёрдые осадки.

Пример Rika: радарный датчик осадков RK400-13 использует радиолокационную технологию для чувствительного обнаружения без проблем с обледенением, с разрешением 0,1 мм и точностью ±5%.

♦ Кумулятивные осадки: дождемер

Дождемеры ближе к традиционному методу измерения осадков. Дождемер измеряет суммарное количество осадков в миллиметрах или дюймах. Он может измерять накопление осадков в мм/ч. Количественный анализ делает дождемер незаменимым инструментом для метеорологического и гидрологического мониторинга.

Пример: дождемер с опрокидывающимся ковшом Rika RK400-01 преобразует количество осадков в импульсные выходные сигналы для точного измерения объема с разрешением 0,2 мм.

III. Принципы работы и технология

Для более глубокого понимания давайте углубимся в принципы работы датчиков и манометров дождя. Это поможет нам понять, почему они анализируют дождь по-разному, что делает их обоих столь важными.

▪ Немеханический: датчик дождя

Знаете ли вы, что электромагнитные волны, передающие сигнал по проводникам, распространяются со скоростью, составляющей 99% скорости света? Практически мгновенное распространение сигнала позволяет датчикам дождя работать очень быстро. Более того, они не механические, что делает их крайне неприхотливыми в обслуживании. Вот некоторые типы датчиков дождя и их принцип работы:

Вот типы датчиков дождя:

• Радарные датчики: Излучатель внутри датчика посылает радиоволны, которые, контактируя с каплями дождя, вызывают их отражение. Приёмник, который обнаруживает отражения радиоволн, определяет наличие, тип и интенсивность дождя. Обычно они имеют интервал измерения 1 секунду и разрешение 0,1 мм.
• Оптические датчики: датчики посылают световой сигнал, который отражается от капель дождя и поступает обратно на датчик. Обнаружение отражения помогает определить наличие дождя. Они менее точны из-за ограничений, присущих взаимодействию света с водой.
• Емкостные датчики: использование диэлектрика между проводниками создаёт конденсатор. При контакте воды с диэлектриком его ёмкость изменяется, имитируя дождь.
• Резистивные (проводящие) датчики: на датчик помещаются проводящие кольца. При попадании воды они замыкаются, и между ними начинает проходить ток. Наличие тока указывает на наличие осадков. Эти датчики способны только обнаруживать дождь, но не проводить анализ.
• Пьезоэлектрические датчики: под действием механической нагрузки, вызванной дождём, эти датчики генерируют электрический сигнал. Сила удара определяет наличие и интенсивность дождя. Они отлично подходят для суровых условий.

Пример: Rika RK400-02 использует проводящее кольцо для высокочувствительного качественного обнаружения, выдавая сигнал переключения.

▪ Механика: датчик дождя

Традиционный метод измерения осадков обычно заключается в сборе дождевой воды. Сбор воды запускает механизм, генерирующий сигнал. В то время как датчики дождя могут качественно определить количество осадков и приблизительно измерить их количество в мм/ч, дождемеры могут показывать фактическое количество осадков в миллиметрах на квадратный метр. Из-за механической конструкции дождемеры могут требовать технического обслуживания. Обычно их подразделяют на два типа:

• Осадкомер с опрокидывающимся ведром: измеряет количество осадков по объёму собранной воды. Он имеет форму ведра, предназначенного для сбора дождевой воды. Накопление воды приводит к опрокидыванию внутренней собирающей пластины. Высота уровня воды до опрокидывания пластины определяет её точность.
• Весовой дождемер: измеряет массу собранных осадков.

Пример Rika: экономичный пластиковый опрокидывающийся ковш RK400-04 использует возвратно-поступательный механизм для опрокидывания с шагом 0,2 мм с точностью ±4%.

▪ Быстрое техническое сравнение:

IV. Приложения и варианты использования

Теперь, когда мы разобрались, как работают два типа датчиков дождя, мы понимаем, почему они служат разным целям. Датчики дождя отлично подходят для автоматизации в режиме реального времени, а дождемеры — для приложений, ориентированных на данные.

➢ Датчик дождя

• Управление поливом: обнаружение дождя для приостановки работы системы орошения в сельском хозяйстве и ландшафтном дизайне.
• Автомобильные системы: включение стеклоочистителей и изменение интенсивности света фар.
• Умные дома: управляйте окнами, вентиляцией или поливом в домах для оптимизации условий жизни.
• Умное земледелие: использование датчиков дождя для активации затенения или оповещения фермеров о необходимости принятия защитных мер.
• Экологические оповещения: оповещайте о наводнениях и обнаружьте штормы для городского планирования.

➢ Дождемер

• Метеорология: Точное измерение количества осадков позволяет делать точные прогнозы и проводить климатические исследования.
• Гидрология: управление эксплуатацией водохранилищ и речных систем для управления водными ресурсами.
• Лесное хозяйство: анализ эрозии почвы, влажности или обнаружение внезапных паводков.
• Исследования: сбор данных для долгосрочного мониторинга, анализа и разработки политики.

Примечание: в усовершенствованных конфигурациях гибридные системы объединяют в себе, например, датчики радара Rika, а также функции обнаружения и измерения на мосту.

V. Преимущества, ограничения и соображения

В зависимости от принципа работы эти два типа датчиков дождя имеют свои преимущества и недостатки. Вот их подборка:

➣ Датчики дождя

➣ Дождемеры

Примечание: Датчики дождя экономичны. Более того, их удобно интегрировать в системы Интернета вещей, в то время как дождемеры могут быть более надёжными для профессионального использования. Rika предлагает OEM/ODM-решения, сертификацию (CE, RoHS) и выходы, такие как RS-485, для лёгкой интеграции.

Заключительные слова

Датчики дождя и дождемеры имеют различные рабочие механизмы и области применения. Датчики дождя полностью электронные и обладают малым временем отклика. Они идеально подходят для приложений, требующих интеграции с другими системами. Они занимают мало места и экономичны. В отличие от них, дождемеры отлично подходят для точного определения количества осадков. Их применение в научных исследованиях и сельском хозяйстве широко и широко распространено. Однако из-за своей механической конструкции они подвержены отказам и требуют обслуживания.

VI. Часто задаваемые вопросы

В: В чем основное различие между датчиком дождя и дождемером?

Датчики дождя используют электронику для определения типа и интенсивности дождя. Дождемеры же точны и показывают количество осадков в мм/ ^м² .

В.Может ли датчик дождя заменить дождемер?

В некоторых случаях, когда точность измерения количества осадков не имеет решающего значения, датчики дождя могут заменить дождемер. Однако в области исследований, гидрологии и метеорологии дождемеры являются точным детектором, который можно использовать. Датчики дождя могут приблизительно определить количество осадков, в то время как дождемеры обеспечивают точное значение, используя физические измерения.

В. Что лучше подходит для сельскохозяйственных нужд: датчик дождя или осадкомер?

Для сельского хозяйства датчики дождя и дождемеры являются отличными помощниками. Датчики дождя определяют тип дождя, а дождемеры обеспечивают точное измерение количества осадков для полива растений. Оба типа обычно обеспечивают точность ±4–5% в зависимости от типа (например, опрокидывающийся ковш или радар).