雨量计/气象站 发明领域 本发明涉及一种雨量计,特别是但不排他地涉及一种独立的雨量计,或者一种可以结合到计算机控制的灌溉管理系统或自动气象站中的雨量计。 发明背景 大约在 20 世纪初开发的标准雨量计由一个漏斗和一个放置在较大容器内的刻度筒组成。 如果水从量筒中溢出,外容器会接住它。 进行测量时,将测量钢瓶,然后将多余的部分放入另一个钢瓶中进行测量。 在大多数情况下,圆柱体以毫米为单位进行标记,可测量高达 25 毫米的降雨量。 圆柱体上的每条水平线为 20 0.2 mm。 较大的圆柱体可收集从圆柱体顶部附近的小孔流出的 25 毫米以上的任何雨量。 这种雨量计的问题是必须定期手动检查和排空。 这 25 无法集成到基于计算机的系统中,并且依赖于持续的人工监督。 以自动测量雨量为目的,研制了翻斗式雨量计。 原来的翻斗式雨量计 5 由一个大的铜圆柱体组成,设置在地面上。 圆柱体的顶部是一个收集和引导降水的漏斗。 降水落在两个小桶或杠杆中的一个上,这两个小桶或杠杆以与天平相同的方式保持平衡。 等同于 0.2 毫米的降水量落下后,摇动杠杆并将电信号发送到寄存器。 唱片由安装在手臂上的吊杆和齿轮组成,齿轮会随着拾取器发出的每个信号移动一次。 当轮子转动时,笔臂15上下移动,在图形上留下痕迹,同时发出响亮的咔嗒声。 手臂的每次跳跃有时都被称为噪音的“咔嗒”声。 该图表以 10 分钟(垂直线)和 0.4 毫米(水平线)20 为周期进行测量,每 24 小时旋转一次,由必须手动上弦的时钟马达提供动力(现在由电动机取代)。。 翻斗式雨量计不如标准雨量计准确,因为在杠杆倾斜之前雨量可能会停止。 当下一个雨季开始时,可​​能不会超过一两滴就可以触发杠杆。 所以这表明它们下降了 0.2 毫米,而实际上它只有很小的量。 翻斗也往往会高估降雨量,尤其是在降雪和大雨事件中。 另一个缺点是这些装置通常由于藻类或其他碎屑的侵入而无法正常排水。 翻斗式雨量计的优点是可以很容易地获得雨的性质(小、中、大)。 降雨的性质取决于设定时间段(通常为一小时)内的降雨总量,通过计算 10-15 分钟内的“滴答声”次数,观察者可以确定降雨的性质雨。 数据校正算法可用作高水平降雨强度量的数据校正的可接受方法。 现代倾斜式雨量计由平衡在枢轴上的塑料收集器 20 组成。 当收集器抛掷时,它会启动一个开关(例如簧片开关),然后以电子方式注册或传输到远程收集站。 发明目的 本发明的一个目的是提供一种准确且几乎不需要人为干预的雨量计。 本发明的另一个目的是提供一种制造成本低廉并且可以集成到计算机控制的灌溉管理系统或自动气象站中的雨量计。 词汇表 在本说明书中,术语球阀10被解释为受限的可移动球体,其在关闭位置密封出口端口以防止流体从那里逸出,并且在打开位置从端口自由。出口允许流体在重力作用下快速流过出口。 发明概要 有鉴于此,本发明提供一种测量雨量的雨量计,该雨量计包括一测量室,一端为进水口,另一端为排水口,排水口由球阀关闭,可编程球阀将在预定义的事件中打开以将收集的水释放到计量室中,漏斗或收集器适用于接收雨水,漏斗或收集器朝向入口打开,并且超声波换能器传输和接收声波测量室中的信号,超声波换能器可以被编程以确定测量室中的水位并且可以被编程以允许基于超声波换能器和球阀表面之间的距离校准雨量计。 优选地,提供进入计量室的光滑弯曲入口以减少进入计量室的水的湍流。 在实际实施例中,测量室包括密封环以确保排放口处的流体密封。 优选地,密封圈位于排放口内,球阀靠在密封圈和排放口上。 优选地,球阀由电磁致动器打开和关闭。 螺线管致动器可以包括与球阀20协作以允许打开和关闭球阀的斜坡构件。 在另一个实施例中,浮阀位于排放口内以防止当球阀关闭时材料进入。 也可以在漏斗中设置排水口以防止测量室过满。 在进一步的方面中,进入入口的水流不干扰超声换能器的操作并且超声换能器位于入口上方。 优选地,偏置管将漏斗或收集器连接到入口端口。 偏移管道允许层流水进入入口。 另一方面包括在其开口端具有第一过滤器以减少污染物进入雨量计的漏斗或收集器。 第一个过滤器可以包括带边缘的穿孔金属格栅,以减少风的影响以及鸟类或其他生物覆盖漏斗或收集器的风险。 第二个过滤器可以位于漏斗或收集器内部,并且第二个过滤器比第一个过滤器更细。 优选地,测量室是管状的并且具有恒定的横截面积。 在另一个实施例中,测量室集成到外壳中,外壳包括位于外壳顶部的螺线管致动器,螺线管致动器向可滑动地位于外壳内的推杆提供运动,并且推杆与摇臂协作以与球阀。 优选地,壳体包括位于排放口内的多个叶片以限制球阀的横向运动。 优选地,校准考虑5温度和湿度的影响并且可以被编程为在测量室是空的并且没有预测或检测到降雨时发生,校准基于超声换能器和阀门之间的距离。 雨量计可以包括多个超声波换能器,这些超声波换能器形成位于漏斗或收集器上方和周围的声学风速计,以允许计算风速和风向。 测量管可以位于测量室内,一端靠近球阀,另一端固定到超声换能器以允许在测量管内传输和接收声信号。 至少一个通气孔可以位于测量管中,以允许测量室和测量管两者的水位相等。 雨量计可具有位于漏斗或收集器内并位于入口上方的盖构件,该盖构件适于将落下的雨水引导至入口。 盖构件可以是圆锥形外壳并且在漏斗或收集器之间具有间隙,用于在使用中引导雨水从盖构件的顶部落下通过间隙并进入入口。 通常,盖构件由漏斗或收集器上的多个直立腿支撑。 超声换能器可以位于测量室上方的盖构件中。 优选地,雨量计被编程为在球阀打开时导出或内插水位变化以提供捕获的降雨量的连续和累积测量。 雨量计可以包括位于漏斗或收集器内的杯形构件,该杯形构件具有围绕其侧面和底部的多个周向槽,以允许进入该杯形构件的雨水通过多个槽流出进入漏斗或收集器的槽数。 优选地,空心圆锥形突出物从杯形构件的底部突出,空心圆锥形突出物在其顶部具有开口,日射强度计的扩散器通过该开口突出。 本发明还可以提供一种计算机控制的灌溉管理系统,包括至少一个如上所述的雨量计,该系统被编程以提供至少一个雨量计的操作控制和数据收集。 本发明还可以提供一种自动气象站,包括如上定义的雨量计、太阳能电池板、用于运行分析的计算机控制数据记录器,以及温度计、风速计、风向标、湿度计、气压计、云计中的一个或多个测距仪、当前天气传感器和/或能见度传感器、雪深传感器和日射强度计。 本发明还可以提供一种包括上述雨量计的自动气象站,该气象站包括一个壳体,雨量计位于其顶部以收集雨水,该壳体在雨量计下方具有史蒂文森屏以保护气象其中包含的仪器可防止来自外部源的降水和直接热辐射,同时允许空气在其周围自由流通。 外壳可以包括多个超声换能器,形成定位在史蒂文森屏幕下方的声学风速计,以允许计算风速和风向。 优选地,自动气象站包括位于从雨量计延伸的盖构件内的日射强度计。 通常,日射强度计包括受光漫射器保护的紫外线传感器或光电二极管。 优选地,鸟类控制钉从雨量计突出以防止鸟类停留在气象站上。 在另一个实施例中,外壳是圆柱形的。 在又一实施例中,外壳由互连部件形成10,互连部件由穿过互连部件中的孔的杆保持在一起。 一根或多根杆和/或孔可包含用于无线电通信的天线。 一个或多个百叶窗还可以包含用于无线电通信的天线。 附图的简要说明 为使本发明更迅速地被理解和付诸实施,下面将结合附图进行说明,附图中: 在图1中,示出了根据本发明制造的雨量计的优选实施例的剖视图; 在图2中,示出了根据本发明制造的雨量计的另一个实施例的剖视图; 图3显示了根据本发明制造的雨量计的另一种形式的剖视图; 在图4中显示了图3中所示雨量计的变型的横截面图; 图5显示了图3中标记为5的区域的放大图; 图6显示了图3中雨量计的俯视图; 图7为雨卡测量过程中积水位随时间变化的曲线图; 图8显示了包括雨量计的气象站形态的顶部透视图; 在图9中示出了图8中所示的气象站的底部透视图; 在图10中,示出了图8中所示的气象站的第一侧视图; 在图11中,示出了图8中所示的气象站的第二侧视图; 在图12中,显示了图8中所示的气象站的顶视图; 在图13中显示了图8中所示的气象站的仰视图; 在图14中,示出了沿图10中箭头14-14方向的剖视图; 在图15中,示出了沿图11中箭头15-15方向的剖视图; 图16显示了图8所示的部分拆卸的气象站的透视图,没有漏斗或收集器和测量室; 图17显示了包含在图8所示气象站内的雨量计的透视图; 在图18中显示了图17的后视图; 在图19中,示出了沿图18中的箭头19-19的方向的剖视图,其中球阀处于关闭位置; 在图20中,示出了类似于图19的视图,其中球阀处于部分打开位置; 和 图 21 显示了图 16 中所示区域的放大图。 首选方式的描述 在附图的图1中,雨量计10被示为具有主壳体12和收集和接收雨量的漏斗或收集器14。 通常,漏斗或收集器 14 是圆锥形的,位于主外壳 12 上方。图中显示了一个两级过滤系统,粗过滤器 16 在端口 18 中,较大的过滤器 20 位于端口 12 内。漏斗或收集器14。虽然显示了两个过滤器16、20,但如果需要,本发明将使用过滤器或不使用过滤器。 优选地,过滤器16是带边缘的穿孔金属网格,大约10-15mm深。 过滤器 16 的功能是减少影响进入漏斗或收集器 14 的正确降水量的风,并进一步阻止鸟类或其他生物阻塞、栖息或在漏斗或收集器中排便。14. 漏斗或收集器 14 朝向小直径出口 22 逐渐变细 20 并与偏置管 24 连接,偏置管的直径最好与出口 22 相同。为了减少偏置管 24 中的进水的湍流,弯曲部分 26将出口22与偏置管24连接。 水将沿层流路径中的偏移管24通过,如箭头28所示,流向测量室30。可以调节偏移管24相对于主壳体12的角度以确保水的层流通过它。 测量室30的横截面为圆形,其横截面积大大小于孔口18的横截面积,通常为50:1的比例。 进水口 32 10 设置在测量室 30 的顶部,排放口 34 设置在测量室 30 的底部。超声换能器 36 位于输入口 32 的顶部,输入 32 并传输和接收测量室30中的声学信号38。测量室30中的水位40的发射和反射信号的经过时间的测量将提供关于水位40和超声波之间的距离的数据。换能器 36,并因此测量降雨量。 为了保护超声换能器36免受水的损坏,溢流通道42连接进水口32和排水口34。测量室30内的水的任何溢流将传递到溢水通道42 25,如图所示通过箭头44并且不会干扰超声换能器36。当超声换能器36具有朝向测量室30开口的凸起或平滑弯曲部分46时,提高了超声换能器36的测量准确度或精确度。弯曲部分46将保持移位管道 24 的 5 层流。弯曲部分 46 确保没有可能反射声信号 38 的水湍流。弯曲部分入口 46 还将信号 38 引导至测量室 30 以确保那里在偏置管24和测量室的入口过渡处没有表面反射10。 30 日。 测量室30通向具有锥形横截面的排放口34。 圆形弹性O形环48位于计量室30中的环形槽15中。球阀50关闭计量室30并防止水通过球阀50的密封离合器与O形环48逸出。球阀 50 通过肘节斜坡部件 20 52 的力保持在关闭位置。斜坡部件 52 具有平坦部分 54 以保持关闭位置和斜面部分 56 以允许其下降。球阀 50,当由螺线管致动器60的柱塞58拉动。螺线管致动器60的打开和关闭运动由箭头62的25指示。排放口34还包括锥形帽64,在其底部具有排放孔66。 排水孔被浮球68覆盖,浮球68在水未从排水口34放出时保护昆虫进入。 在使用中,球阀50通过其与O形圈48的密封接触关闭计量室30的排放口34。雨水通过孔18落入漏斗或收集器14,并通过过滤器16和20过滤。水通过 10 出口 22 落入偏置管 24 并流入测量室 30 的入口 32。超声波换能器 36 发送和接收声信号 38 以测量信号经过的时间,该信号将被如果存在水,则从测量室 30 中的水表面 40 反射,或者如果不存在水,则从球阀表面 50 反射。 也可以测量水位或球阀表面与超声换能器36之间的距离。可以通过计算机监控系统(未示出)解释和监控测量结果以提供雨滴数据。 随着测量室 30 在降水期间充满,水深 40 被连续测量直到水位达到预定深度 70,此时螺线管致动器 60 运行以移动斜坡构件 52。斜坡构件 52 的运动允许球阀50通过与斜面部分56接触而下降。水将通过计量室30的排放口34释放。然后电磁致动器60将工作以将球阀50推向O形环48以关闭测量室30。测量室30重新开始填充并且再次测量水平面直到水平面达到预定深度70和10,循环重复。 排空和填充过程提供连续的无人值守的降雨量测量。 没有必要在每个循环期间排出所有水,因为测量在球阀50关闭时记录的水位开始。 计算机监控系统可以提供视觉表示,例如降雨量与时间的关系图。 当阀门排空时,此图中有一个小间隙和明显下降。 计算机监控系统可以对阀门打开前和阀门关闭后的降雨量进行平均。 然后,这些数据可用于使用平均值为绘图提供平滑的插值校正。 图 1 所示实施例的一个变型如图 2 所示,其中截取的横截面朝向图 1 所示视图的左手侧。因此,偏置管 24、溢流通道 42 和漏斗或收集器 14 是未示出,尽管它们将与图 1 中的主外壳 12 结合在一起。为了避免重复描述,图 1 中相同的整体将具有与图 2 中相同的参考数字和功能。主要区别在于螺线管致动器60现在10定位在主壳体12的顶部并且斜坡构件52已经由推杆72和摇臂74代替。推杆72可滑动地位于主壳体12中的纵向孔76内。推杆72 与弹簧柱塞接触。 螺线管致动器60的58在顶部并且在底部接触摇臂74的一端以维持球阀50的关闭。摇臂74在78处可旋转地安装有多个竖直叶片20、80之一,通常数量为四个,在排放口 34 内。竖直叶片 80 也将限制球阀 50 和浮球 68 的侧向运动。主壳体 12 的下部 82 可以拆下以允许对其进行维修和清洁 25。 在使用中,当螺线管致动器 60 被致动以缩回柱塞 58 时,球阀 50 将打开。摇臂 74 将旋转以释放球阀 50 并清空计量室 30。当螺线管致动器 60 未被致动时,弹簧加载的柱塞 58 将迫使推杆72向下转动摇臂74并关闭球阀50。这种模式将使电气元件,即超声换能器36和致动器螺线管60远离水环境10。 图 3、5 和 6 中显示了图 2 中所示实施例的变体。为了避免重复描述,图 1 和 2 中相同的整数将具有与图 3、5 和 15 相同的标号 15 和功能6. 在本实施例中,测量室30包括同轴管90,同轴管90通过超声换能器36在底部92开口并且在顶部94封闭。同轴或计量管90的底部92部分接近于球阀 20 50 在允许水自由进入同轴管 90 的距离处。与超声波换能器 36 相邻的通风孔 96 允许测量室 30 中的水与同轴管 90 中的水处于同一水平面,以避免空气堵塞。 进入漏斗或收集器 14 的雨滴 98 的湍流由位于过滤器 20 下方的锥形外壳 100 形式的盖部件控制。锥形外壳 100 具有弯曲的圆周环 200 并形成与漏斗或收集器14的竖直壁204的同轴间隙202使得雨水从圆锥形外壳100流向漏斗或收集器14。过滤器20将遵循外壳锥形100和竖直壁204的形状。锥形外壳 100 位于从主体 12 延伸的多个垂直腿 101 上,并提供间隙(未显示)以允许水从漏斗或收集器 14 进入计量室 30,如箭头 102 所示。计量室 30 的入口位置 15 在 103 处呈轻微弯曲或凸起,以提供 调节进水层流。 锥形外壳100还用作伞以保护超声换能器36在其被放置在内部时免于暴露于湿气。 螺线管致动器 60 也放置在锥形外壳 100 内。相关的电子电路 (未显示) 可以快速安装在锥形外壳 100 中。锥形外壳 100 很容易从任何需要维护和维护的地方移除 25允许接近超声换能器36和螺线管致动器60。超声换能器36与同轴管或测量管90的耦合还确保没有水溅入管中,这可能引起超声信号的5干扰和反射。 水溢流通道 42 与至少一个垂直支腿 101 中的开口 206 配合,并以参考图 1 所描述的方式运行。垂直支腿 101 也可以包含如图所示的推杆 72。10 样品和电子线路(未显示)。 在该实施例中,如图5所示,O形环99位于主壳体12端部的略微偏移的凹槽中以提供在关闭位置接触球阀50的唇缘104。 这将确保当声学信号从球阀50的顶部反射时,球阀50的顶部与超声换能器36之间的距离保持恒定。这样,将避免距离误差20。O形环压缩99. 图3、5和6中的模式的操作与图2中所示的模式非常相似。主要区别在于水流入计量室30和计量或同轴管90以达到相同水平面40 25。 超声换能器36仅在管90内发送和接收声学信号38。否则,降雨量的测量和球阀50的操作与上面参考其他模态描述的相同。 图3、5和6所示实施例的变体在图4中示出。为了避免重复描述,图3、5和6中相同的整数将具有与图3、5中相同的标号和功能6. 两种方式的区别在于去掉了测量管90,其工作方式与图1和图2所示的方式基本相似。 在所有模态中,对于图1、2和4-6中所示的模态,从水深导出的体积的计算将基于同轴管或测量管90的横截面面积。 图 3 所示的具有同轴管或计量管 90 的实施例的体积计算使用的水的横截面积等于: (测量室30的截面积)-(同轴或测量管90的环形面积) 图7中的曲线图示出了球阀50的打开以在预定时间放水的计算校正。 对于球阀 50 打开的短暂时间段,测量室 30 和/或测量管 90 中的水位 (x) 正在下降。软件推导出(内插)阀 50 打开期间的水位变化 Xo是开放的,因此,允许对连续时域捕获的降雨进行连续和累积测量。 开启时间To=t2-ti,其中ti为阀门开启时间,t2为阀门关闭时间 软件计算; 到。 你之前一段时间ATbefore的水位变化率AXbefore; 和 b. t2 后 15 时间段 AT 后水位 AX 的变化率。 然后软件确定阀门打开前后的平均变化率: (AXbefore + LXafter) / (ΔTbefore + ATafter) 等效水位变化Xo, Xo=Το X (LXbefore + LXafter) / (LTar.tes + ATafter) 开阀前的累积水位Xcum; Xcum = Xi(时间ti的水位) 25阀门关闭后的积水位Xcum: Xcum = Xi + Xo = X2 超声换能器36依赖于已知的参考测量来补偿由于温度和湿度引起的空气中声速的变化。 该装置的参考测量值是到球阀 50 顶面的距离。控制雨量计 10 的软件将定期(通常是每天)打开球阀 50,并在检测到任何残留水时排出 10 a没有降雨的时期。 降雨预报软件可用于帮助确定没有降雨的时期。 一旦所有的水已经从测量室30中排出并且没有降水,就可以校准雨量计的温度和湿度影响。 在另一方面,空气温度的直接测量将允许在校准过程中导出湿度。 声音信号传输和反射出球阀 50 的时间是温度和湿度的函数。 当已知温度、传输时间和到球阀50的距离时,可以计算出湿度。 在图 3-6 中也允许使用声学风速计 109 测量风速和风向。声学风速计 109 是可商购的并且使用超声波脉冲的飞行时间来检测风吹的速度。 通常,使用三个或更多个超声波换能器 108,它们以彼此相同的距离安装在 5 个臂 106 上,并且从漏斗或收集器 14 的顶部径向偏移。声学风速计 109 的定位不限于漏斗或收集器14的上部,尽管它可以定位在其下部,如将在后面的模式中描述的10。 当风通过漏斗或收集器 14 的顶部时,超声换能器 108 将测量风速和风向的水平分量。具有信号方向的超声换能器 108 的位置朝向漏斗或收集器 14 的垂直偏移 15将允许检测阻碍信号在超声波换能器之间传递的物体(例如,碎片)。 如果诸如树枝、细枝和树叶的植物碎片堵塞了过滤器16就位的漏斗20的孔,这将尤其重要。 如果发生这种情况,这将允许生成警报。 通常,雨量计10位于地平面以避免当雨量计位于地面以上一定距离处时发生的风效应。 将风速计 109 集成到雨量计中将允许雨量计直接针对风的影响进行校准,并因此定位在地面上方并能够准确测量降雨量 5(降水)。 风速是用于蒸发蒸腾计算的气象站输入变量。 图 1-7 中的雨量计 10 可以集成到自动气象站(未显示)中,该气象站将包括太阳能面板 10、用于操作分析的计算机控制数据记录器和一个或多个温度计。风速计(如上文所述)、风向标、湿度计、气压计、云测距仪、当前天气传感器和/或能见度传感器、雪深传感器和日射强度计。 将雨量计集成到紧凑型气象站 300 中如图 8-21 所示。为了避免重复描述,图 1-7 中相同的整数数字 20 将具有相同的参考数字和功能。在图 1- 7. 气象站 300 基本上是圆柱形的,尽管它可以是方形的,如传统气象站,或任何其他所需的形状。 25 302 雨量计适用于与 Stevenson 304 显示器配合使用。 史蒂文森 304 防护罩是一个遮蔽物或外壳,可保护气象仪器免受降水和外部来源的直接热辐射,同时仍允许空气在它们周围自由流通。 多个百叶窗 306(并非所有百叶窗均已标记)提供保护并允许空气流通,如图 9 和 14 中最佳所示。底座构件 308 完善了该结构并通过气隙 10 310 与史蒂文森屏风 304 分开。通过使用四个杆303简化了气象站300的组装,百叶窗穿过这些杆303并且彼此互连。 每个杆303固定在气象站的顶部和底部。 环312可以包含柱子或基座(未示出)并且可以通过可调节固定构件314调节位置。多个鸟类控制钉316从气象站300突出以防止鸟类休息。 鸟类会产生大量难看且不卫生的粪便,这些粪便会结垢气象站。 结果,鸟类控制钉 316 被用来阻止这些鸟类,而不会导致它们受到威胁或被杀死。 图17-20显示了一种302雨量计25,它与图4所示的类似。主要区别在于球阀50的操作方式发生了变化,溢流通道42被移除,锥形外壳100发生了变化。摇臂74在一端直接与弹簧加载柱塞58 5 连接并且在另一端保持与球阀50接触。 对于完整的水测试,可以将索环或环(未显示)插入外壳孔 320。在图 19 中,水位 40 显示为球阀 50 关闭,在图 20 中,10 显示水被排空,因为当螺线管60被致动以通过排放孔66排放时,由箭头322指示。浮球68也可以被省略,如果需要的话,连同底部部分82。 排出的水将落入略呈锥形的板324(图14和15)并从史蒂文森滤网304流到地面。 水溢流通道 42 已被中空凸起 326(在图 15 中看得最清楚)所取代,该凸起直接通向史蒂文森滤网 20 304 并落在略呈锥形的板 324 上以用于排水。 中空凸台326具有狭缝328,溢水将通过狭缝328进入并落下。 锥形外壳100以及第一和第二过滤器16,20在该实施例中已经被修改。 杯状构件 330 位于漏斗或收集器 14 的垂直壁 204 内。第二过滤器 20 已被省略,第一过滤器 16 由沿圆周方向围绕杯状构件 330 的侧面和底部的多个槽 332 组成。圆锥形空心突起334从杯状件330的底部升起,进入杯状件330的雨水可以直接通过槽332流动,或者可以通过槽332从圆锥形空心凸台334流向漏斗或收集器14。测量室 30。控制气象站 300 的印刷电路组件 336 可以被封装和成形以位于杯状部件 330 下方。气象站 300 包括用于测量平面上的太阳辐照度的 338 日射强度计,并且被设计成在 l 的典型范围内测量太阳辐射通量密度 (W/m2) 波长为 300-2800 nm。 日射强度计 338 可以是具有漫射器或滤光器 340 的光电二极管。漫射器或滤光器 340 将通过空心锥形突起 334 顶部的开口 342 (图 16) 突出 20,并以密封方式附接方式,具有相同的 338 日射强度计可以使用 352 连接器与 336 PCB 组件耦合。338 日射强度计的包含在雨量计或气象站内提供了强大而方便的附加功能。 连接到印刷电路组件 336 或位于史蒂文森显示器 304 内的是容器 344 中的气象仪器。通常,容器 344 可以包含温度传感器、湿度传感器、湿度传感器、气压和任何其他类型的传感器的选择需要气象仪器。 超声波传感器36也结合到印刷电路组件336中并且如参考上面讨论的模态所描述的那样将声学信号传送10和接收到测量室30。 气隙310提供用于测量风速和风向的区域。 通常,使用三个或更多个超声波换能器 108(在本实施例中显示四个)并以彼此相同的距离安装在板 346 上并对准基座构件 308。超声波换能器 108 使用共振声波(超声波)在气隙 20 310 内,以便对其进行测量。 当风穿过气隙310时,波的性质发生变化(相变)。 当测量每个换能器接收到的信号中的相移量,然后对数据进行数学处理时,传感器能够提供风速和风向的精确水平测量。 线束348将超声换能器108耦合到印刷电路板336上的电连接器350。 在另一种方式中,气象站 300 可以包含一个或多个 RE(射频)天线,用于与其他气象站或计算机控制的灌溉管理系统(未显示)通信。 通常,这 10 个自动气象站连接到遥测系统以实时访问数据。 遥测系统通常使用 RF 网络进行通信。 因此,RE 天线通常是气象站基础设施的组成部分。 它的位置与气象站元素相结合经常出现问题。 气象站300具有多个杆303,其为构成气象站的元件提供结构支撑。 20个杆303和/或它们穿过的孔可以包含天线(未示出)。 可以提供至少一个天线,或者可以使用多个天线来改善接收。 此外,有可能将天线(未示出)并入一个或多个百叶窗 306。这将允许天线的设计所需的垂直(通过杆 303)和水平(通过百叶窗 306)布局,以调整到使用的不同频率。 共置天线的一个固有问题是干扰。 建议对于多天线应用,每根天线的使用由软件管理,用于确定其操作顺序,以便在其操作中不会出现重叠。 这通常称为多路复用。 在另一个实施例中,雨量计10或气象站300可以集成到计算机控制的灌溉管理系统(未示出)中。 该系统在2018年8月14日提交的国际专利申请No.PCT/AU2018/050858的说明书中进行了描述。国际专利申请No.PCT/AU2018/050858的内容并入本文。 雨量计10或气象站300可以安装在国际专利申请20号PCT/AU2018/050858中讨论的每个太阳能控制装置中。 该系统可包括在雨量计10或气象站300处的以下一项或多项操作: 1.连续实时测量雨量; 2、当水位达到预定的基准水位时,打开球阀,将计量室排空; 3、继续测量测量室内水位的水位,如果排水管没有将测量室内的水全部放掉; 4、检测雨水是否停止,将计量室内的水放掉; 5. 根据到球阀的已知距离重新校准超声波换能器,并根据温度和湿度的变化调整 10 个参数; 6. 从温度测量中推导出雨量计中的湿度; 7、如果没有下雨水位下降,检测球阀密封不良; 8.当计量室填充超过预定参考水平时检测阀门操作故障; 和 9.根据雨量计的溢流隔离雨量计。 可以对模态进行变化以适应各种环境或设计要求。 可以用其他类型的传感器代替超声波换能器来测量水位的高度。 如图3和图4所示,偏置管24的形状和结构也可以重新配置或取消。 本发明应被理解为包括本领域技术人员显而易见的许多附加修改,这些修改应被视为落在本发明的广泛范围和范围内,这里仅指出了本发明的广泛性质。以及具体的方式举例。