Реєстрація кількості та інтенсивності опадів.

Безперервна реєстрація опадів дозволяє визначити їхню кількість, інтенсивність і час випадання. Самопис-плювіограф, що застосовується в мережі, може реєструвати тільки рідкі опади.

Плювіограф П-2 (рис.6.5). за допомогою цього приладу може бути виміряна загальна кількість опадів, які випали за певний проміжок часу, та їх інтенсивність.

Інтенсивність опадів прийнято обчислювати в мм/хв з точністю ± 0,1 мм, що потребує реєстрації кількості випадаючих опадів в достатньо великому масштабі. Це забезпечується спеціальним пристроєм плювіографа, який дозволяє в потрібному масштабі на одній стрічці безперервно реєструвати опади, що випали протягом доби, послідовно по частинам (по порціях) в 10 мм.   Рис.6.5 Плювіограф П-2: 1 – кришка; 2 - приймальна посудина; 3 – кожух; 4 - трубка з лійкою; 5 - механізм примусового зливу; 6 - барабан годинникового механізму; 7 – перо; 8 - поплавкова камера; 9 - стойка; 10 – плата; 11 – сифон; 12 - водозбірна посудина.

Плювіограф змонтований в металевому кожусі 3 циліндричної форми з дверцятами, які відчиняються. Приймачем опадів служить циліндрична посудина 2 з приймальною площею 500 см ² (при зберіганні і транспортуванні закривається кришкою 1). Посудина 2 має конусоподібне дно, яке повернуте вниз вершиною, частина посудини переходить в конус с декількома отворами для стоку води. До дна посудини припаяна зливна трубка, яка вставлена у лійку трубки 4, що йде від поплавкової камери 8, яка за допомогою гвинта закріплена на платі 10. Всередині камери 8 знаходиться порожній металевий кронштейн зі стрілкою, яка закінчується пером 7. Поперечний переріз камери 8 в 9,7 рази менше перерізу приймальної циліндричної посудини 2. Збоку камери 8 є трубка, в яку за допомогою мідної гільзи вставляється скляний сифон 11.

На кришці поплавкової камери 8 змонтований механізм примусового зливу 5 опадів з поплавкової камери 8 через сифон 11. Він забезпечує початок зливу строго при певному рівні заповнення камери (певній кількості опадів в камері) незалежно від інтенсивності випадання опадів.

На платі 10 закріплена стойка 9 з віссю для годинникового механізму з барабаном 6 для стрічки. На дні кожуха стоїть водозбірна посудина 12, куди через сифон зливаються опади з камери 8.

Опади, які попали до посудини 2, стікають по зливній трубці циліндричної посудини і попадають в камеру 8. Поплавок, що знаходиться в камері 8, піднімається. Перо, підняте поплавком, креслить на стрічці криву, кут нахилу якої тим більше, чим інтенсивніші опади. Коли вода в поплавковій камері досягає рівня, на якому знаходиться коліно (вигин) сифону, повинен початися її злив з камери. Коли в камері 500 см ³ води, автоматично починає діяти механізм примусового зливу, ударом занурюючи поплавок, різко цим підвищуючи рівень води в камері, забезпечуючи надійне заповнення сифону і швидкий злив води з камери.

Механізм примусового зливу детально наведений на рис.6.6. Храпове колесо 9 з барабаном (на рис. не видно) можуть обертатися навколо осі, прикріпленої до кронштейну 7 (кронштейн установлений на кришці 13 поплавкової камери). Нитка 5, яка перекинута через ролик 6 і блок 3, одним кінцем прикріплена до барабану, а іншим – до кронштейна 7. До блока 3 підвішений вантаж 2.     Рис.6.6 Механізм примусового зливу: 1 - важіль; 2 – вантаж; 3 – блок; 4 – тяга; 5 – нитка; 6 – ролик; 7 – кронштейн; 8 - собачка; 9 – храпове колесо; 10 – палець; 11 – упор; 12 – гвинт; 13 - кришка поплавкової камери; 14 – ток; 15 – поплавок.

Якщо обертати храпове колесо 9 за годинниковою стрілкою, намотуючи тим самим нитку на барабан, то блок 3 з вантажем 2 піднімається вверх. Після цього вантаж 2, натягуючи нитку, прагне повернути храпове колесо 9 за годинниковою стрілкою. Цьому обертанню заважає собачка 8, вісь якої також прикріплена до кронштейна 7. Собачка з’єднана за допомогою жорсткої тяги 4 з важелем 1, на другому кінці якого є упорний гвинт 12. Кінець гвинта 12 знаходиться в поплавковій камері, куди він вільно проходить через отвір в кришці камери 13. При заповненні камери до заданого рівня поплавок 15 спливає наверх і виштовхує гвинт 12, який перемістившись вверх, через важіль 1 і тягу 4 вивільнить храпове колесо 9 від собачки 8. Під впливом вантажу 2 храпове колесо 9 почне обертатися проти годинникової стрілки і, натиснувши пальцем 10 на упор 11 штоку 14, штовхне поплавок 15 вниз, частково заглибивши його в воду. При заглибленні поплавка у воду рівень води в камері різко підніметься; вода, попадаючи в сифон 11 (рис.6.5), заповнює її і починає виливатися з камери (до повного зливу). При зливі води поплавок опуститься і вивільнить гвинт 12, в результаті чого вивільниться собачка 8, яка повернеться в початкове положення, зупинить за другий зуб колесо 9 (воно встигає повернутися тільки на 180°). Опускання поплавка потягне за собою опускання пера вздовж утворюючої барабану.

Якщо випадково при першому заглибленні поплавка зливу води не відбудеться, то поплавок знову спливе, натисне на упорний гвинт 12 і операція примусового зливу повториться.

Регулювання початкового моменту зливу в залежності від рівня води в поплавковій камері проводиться гвинтом 12 і сифоном 11 (рис.6.5), переміщенням його в муфті.

При зливі опадів з поплавкової камери перо повинне опуститися до нульової поділки на стрічці. До моменту початку зливу перо повинне перейти за 50-у поділку на стрічці (відповідне 10 мм опадів). Опади, які зливаються з поплавкової камери через сифону трубку, попадають до водозбірної посудини 12 (рис.6.5). Кількість їх, виміряна мірним стаканом, служить для контролю суми опадів, зареєстрованих плювіографом.

Плювіограф установлюється на метеорологічній площадці на дерев’яному стовпі і закріплюється за допомогою тросових відтяжок. Кріплення повинно бути надійним, щоб виключити вібрацію реєструю чого механізму плювіографа при сильних вітрах і при відчиненні дверей кожуха під час зміни стрічки і т.д.

Верхній край плювіографа повинен знаходитися на висоті 2 м від поверхні землі і бути в строго горизонтальному положенні (перевіряється рівнем).

На період з температурою повітря нижче 0º плювіограф знімається, підлягає консервації і зберігається в приміщенні станції.

Догляд за годинниковим механізмом плювіографа, установка і зміна стрічок на барабані годинникового механізму проводяться таким же чином, як і у інших самописів (наприклад, термографа).

Реєстрація кількості випадаючих опадів проводиться на спеціальних діаграмних стрічках (рис.6.7). На цих стрічках нанесені горизонтальні лінії, які утворюють шкалу кількості опадів від 0 до 10 мм і ціною поділки 0,2 мм, вертикальні лінії, які утворюють шкалу часу в межах доби з ціною поділки 10 хв, і похилі під кутом 45°, що служать для оцінки інтенсивності випадання опадів. Кут нахилу 45° відповідає інтенсивності 0,04 мм/хв.

Дані про кількість та інтенсивність опадів можуть бути отримані тільки після обробки запису на стрічці.

Рис.6.7 Зразок запису плювіографа

Обробка проводиться за записом кожного окремого дощу (окремий дощ – триваючий з переривами не більше 1 год) по 10-хвилинним інтервалам. Результати обробки записуються на стрічці у вигляді стовпчиків з 6 строк. Стовпчики розташовуються у відповідних годинних ділянках стрічки, а строки – на лініях стрічки, цифрованих 1, 2, …, 6 (по осі ординат у відповідності з порядковим номером 10-хвилинного інтервалу в кожній годині. Для кожного 10-хвилинного інтервалу записують кількість опадів, які випали від початку дощу до кінця даного 10-хвилинного інтервалу. При визначенні кількості опадів вносять «поправку на злив», тобто на похибку в запису, який виходить при зливі через недосконалість механізму зливу).

Вона визначається як частка від ділення різниці виміряної кількості опадів, що злилися за добу в контрольну посудину (включаючи штучно злиті опади, які залишилися в поплавковій камері після останнього зливу), і кількості опадів, визначеній за записом на стрічці, на кількість зливів. Поправку вводять, якщо вона більше ± 0,1 мм, починаючи з запису після першого зливу. На наведеному прикладі вона дорівнює 0,3 мм. Після кожного зливу до кількості опадів за записом додають 10 мм (відповідних одному зливу). Якщо злив відбувається всередині 10-хвилинного інтервалу, то кількість опадів за цей інтервал дорівнює сумі зареєстрованих до і після зливу. Середня інтенсивність випадання опадів визначається для кожного 10-хвилинного інтервалу і визначається як частка від ділення кількості опадів, що випали за інтервал, на 10. Інтенсивність виражається в мм/хв і записується скобках рядом з кількістю опадів.

На станціях при обробці стрічок плювіографа і обчисленні інтенсивності випадання опадів користуються спеціальними таблицями.

Дата добавления: 2015-10-13