光学雨量计

专利摘要:
本实用新型涉及降水测量仪器领域，解决了现有技术中导光罩表面只有两条光线经过的带状区域能够检测到雨滴的问题。光学雨量计，包括导光罩和底座，导光罩与底座可拆卸连接，底座上设有电路板，电路板上设有多个点光源以及一个或多个与点光源对应的检测模块，导光罩的上设有环形的圆台，点光源与圆台之间设有凸透镜，点光源位于凸透镜的焦点上。导光罩的外壁为流线形。密集的点光源发射的光在导光罩与空气的界面上发生全反射，使得雨水不论落在导光罩的哪一部分，都会对光的全反射造成破坏，使得检测模块接收的光照减弱。避免了雨滴落在导光罩上的非检测区域导致检测模块无法检测到雨滴，造成检测不准，提高了测量的准确度。
公开号:CN214335272U
申请号:CN202120507605.5U
申请日:2021-03-10
公开日:2021-10-01
发明作者:杨垒；张朝；周在伟；种壮壮；李超
申请人:Shandong Renke Measurement And Control Technology Co ltd；
IPC主号:G01W1-14

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及降水测量仪器领域，尤其涉及一种光学雨量计。
[n0002] 光学雨量计是一种水文、气象仪器，用于测量自然界降雨量，同时将降雨量转换为以开关量形式表示的数字信息量输出，以满足信息传输、处理、记录和显示等的需要。申请号为CN201510317539.4的实用新型专利公开了一种光学雨量探测装置，具有电子元件封闭、超小体积、超高灵敏度及强抗干扰能力，内部无机械部件，无机械磨损坚固耐用，没有裸露部件，避免内部接触水气腐蚀，不会因为落叶或其他杂物影响雨量的探测，该装置对微小雨滴十分敏感，可探测出极小的降雨现象的优点。但是其采用的两组光源和传感器导致导光罩表面只有两条光线经过的带状区域能够检测到雨滴，而其余部分无法检测雨滴，导致测量结果不准确。
[n0003] 本实用新型提供一种光学雨量计，解决了现有技术中导光罩表面只有两条光线经过的带状区域能够检测到雨滴的问题。
[n0004] 光学雨量计，包括导光罩和底座，导光罩与底座可拆卸连接，底座上设有电路板，电路板上设有多个点光源以及一个或多个与点光源对应的检测模块，导光罩的上设有环形的圆台，点光源与圆台之间设有凸透镜，点光源位于凸透镜的焦点上。导光罩的外壁为流线形。导光罩由亚克力制成。本实用新型使用时，多个点光源发出的发散光经过凸透镜的折射后变为平行光，并且垂直于圆台的底面射入圆台；密集的点光源发射的光在导光罩与空气的界面上发生全反射，使得雨水不论落在导光罩（圆台底面上方的部分）的哪一部分，都会对光的全反射造成破坏，使得检测模块接收的光照减弱。避免了雨滴落在导光罩上的非检测区域导致检测模块无法检测到雨滴，造成检测不准，提高了测量的准确度。
[n0005] 进一步，所述多个点光源呈半环形排列，所述多个检测模块呈半环形排列。
[n0006] 进一步，所述凸透镜的一面为球面，另一面为平面，凸透镜与导光罩一体成型。安装时无需调整凸透镜与导光罩的相对位置，简化了安装步骤。
[n0007] 进一步，所述导光罩上设有圆筒状的透镜架，所述凸透镜位于透镜架内部，凸透镜的两侧设有橡胶圈，橡胶圈将凸透镜固定在透镜架内。可以通过调整橡胶圈的位置来调整凸透镜到点光源的距离，使得点光源位于凸透镜的焦点上。
[n0008] 进一步，所述点光源包括发光二极管，所述检测模块包括光电二极管。
[n0009] 进一步，所述导光罩上设有内螺纹，底座上设有外螺纹，导光罩与底座螺纹连接，所述导光罩上设有限位杆，所述电路板上设有通孔，限位杆穿过通孔，所述发光二极管位于透镜架的轴线上。限位杆穿过通孔能够保证导光罩与电路板的相对位置正确，从而使点光源位于凸透镜的光轴上。
[n0010] 进一步，所述一个检测模块的形状为半环形。现有的工艺条件下，可以将光电二极管的形状做成半圆环形，且光电二极管为半圆环形时仍能够发挥作用。
[n0011] 进一步，所述电路板上设有一个点光源，点光源与凸透镜之间设有半圆环形的光扩散片。光扩散片使点光源发出的光均匀地分布在半环形区域内，节省了点光源的数量。
[n0012] 进一步，所述多个点光源在电路板上呈环形分布，所述检测模块包括至少三个光电二极管，光电二极管设置在所述导光罩的中心顶点处，光电二极管工作面朝外围成一圈，用于接收点光源发出的红外线。
[n0013] 进一步，所述导光罩包括拱形板和两个位于拱形板两端的侧板，所述点光源在拱形板的一边处排成一列，所述检测模块在拱形板的另一边处排成一列。
[n0014] 从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：
[n0015] 多个点光源发出的发散光经过凸透镜的折射后变为平行光，并且垂直于圆台的底面射入圆台；密集的点光源发射的光在导光罩与空气的界面上发生全反射，使得雨水不论落在导光罩（圆台底面上方的部分）的哪一部分，都会对光的全反射造成破坏，使得检测模块接收的光照减弱。避免了雨滴落在导光罩上的非检测区域导致检测模块无法检测到雨滴，造成检测不准，提高了测量的准确度。
[n0016] 为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[n0017] 图1为本实用新型实施例1的剖面图。
[n0018] 图2为本实用新型实施例1的点光源和检测模块分布示意图。
[n0019] 图3为本实用新型实施例2的导光罩剖面图。
[n0020] 图4为本实用新型实施例3的点光源和检测模块分布示意图。
[n0021] 图5为本实用新型实施例4的光扩散片和检测模块分布示意图。
[n0022] 图6为本实用新型实施例5剖面图。
[n0023] 图7为本实用新型实施例6的导光罩结构示意图。
[n0024] 图8为本实用新型实施例6的导光罩剖面图。
[n0025] 1、导光罩，2、底座，3、电路板，4、点光源，5、检测模块，6、圆台，7、凸透镜，8、透镜架，9、橡胶圈，10、限位杆，11、侧板，12、拱形板，13、光扩散片。
[n0026] 为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
[n0027] 实施例1
[n0028] 如图1和图2所示，光学雨量计，包括导光罩1和底座2，导光罩1与底座2可拆卸连接，底座2上设有电路板3，电路板3上设有多个发光二极管点光源4以及一个或多个与点光源4对应的光电二极管检测模块5，导光罩1的上设有环形的圆台6，点光源4与圆台6之间设有凸透镜7，点光源4位于凸透镜7的焦点上。导光罩1的外壁为流线形。导光罩1由亚克力制成。本实用新型使用时，多个点光源4发出的发散光经过凸透镜7的折射后变为平行光，并且垂直于圆台6的底面射入圆台6；密集的点光源4发射的光在导光罩1与空气的界面上发生全反射，使得雨水不论落在导光罩1（圆台6底面上方的部分）的哪一部分，都会对光的全反射造成破坏，使得检测模块5接收的光照减弱。避免了雨滴落在导光罩1上的非检测区域导致检测模块5无法检测到雨滴，造成检测不准，提高了测量的准确度。
[n0029] 多个点光源4呈半环形排列，所述多个检测模块5呈半环形排列。导光罩1上设有圆筒状的透镜架8，所述凸透镜7位于透镜架8内部，凸透镜7的两侧设有橡胶圈9，橡胶圈9将凸透镜7固定在透镜架8内。可以通过调整橡胶圈9的位置来调整凸透镜7到点光源4的距离，使得点光源4位于凸透镜7的焦点上。述导光罩1上设有内螺纹，底座2上设有外螺纹，导光罩1与底座2螺纹连接，所述导光罩1上设有限位杆10，所述电路板3上设有通孔，限位杆10穿过通孔，所述发光二极管位于透镜架8的轴线上。限位杆10穿过通孔能够保证导光罩1与电路板3的相对位置正确，从而使点光源4位于凸透镜7的光轴上。
[n0030] 实施例2
[n0031] 如图3所示，本实施例与实施例1的区别在于，凸透镜7的一面为球面，另一面为平面，凸透镜7与导光罩1一体成型。安装时无需调整凸透镜7与导光罩1的相对位置，简化了安装步骤。
[n0032] 实施例3
[n0033] 如图4所示，本实施例与实施例1的区别在于，一个检测模块5的形状为半环形。现有的工艺条件下，可以将光电二极管的形状做成半圆环形，且光电二极管为半圆环形时仍能够发挥作用。
[n0034] 实施例4
[n0035] 如图5所示，本实施例与实施例1的区别在于，电路板3上设有一个点光源4，点光源4与凸透镜7之间设有半圆环形的光扩散片13。光扩散片13使点光源4发出的光均匀地分布在半环形区域内，节省了点光源4的数量。
[n0036] 实施例5
[n0037] 如图6所示，本实施例与实施例1的区别在于，多个点光源4在电路板3上呈环形分布，所述检测模块5包括至少三个光电二极管，光电二极管设置在所述导光罩1的中心顶点处，光电二极管工作面朝外围成一圈，用于接收点光源4发出的红外线。
[n0038] 实施例6
[n0039] 如图7和图8所示，本实施例与实施例1的区别在于，导光罩1包括拱形板12和两个位于拱形板12两端的侧板11，所述点光源4在拱形板12的一边处排成一列，所述检测模块5在拱形板12的另一边处排成一列。
[n0040] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[n0041] 本实用新型的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
[n0042] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

权利要求:
Claims (10)
[0001] 1.光学雨量计，其特征在于，包括导光罩（1）和底座（2），导光罩（1）与底座（2）可拆卸连接，底座（2）上设有电路板（3），电路板（3）上设有多个点光源（4）以及一个或多个与点光源（4）对应的检测模块（5），导光罩（1）的上设有环形的圆台（6），点光源（4）与圆台（6）之间设有凸透镜（7），点光源（4）位于凸透镜（7）的焦点上。
[0002] 2.根据权利要求1所述的光学雨量计，其特征在于，所述多个点光源（4）呈半环形排列，所述多个检测模块（5）呈半环形排列。
[0003] 3.根据权利要求2所述的光学雨量计，其特征在于，所述凸透镜（7）的一面为球面，另一面为平面，凸透镜（7）与导光罩（1）一体成型。
[0004] 4.根据权利要求2所述的光学雨量计，其特征在于，所述导光罩（1）上设有圆筒状的透镜架（8），所述凸透镜（7）位于透镜架（8）内部，凸透镜（7）的两侧设有橡胶圈（9），橡胶圈（9）将凸透镜（7）固定在透镜架（8）内。
[0005] 5.根据权利要求2或3所述的光学雨量计，其特征在于，所述点光源（4）包括发光二极管，所述检测模块（5）包括光电二极管。
[0006] 6.根据权利要求5所述的光学雨量计，其特征在于，所述导光罩（1）上设有内螺纹，底座（2）上设有外螺纹，导光罩（1）与底座（2）螺纹连接，所述导光罩（1）上设有限位杆（10），所述电路板（3）上设有通孔，限位杆（10）穿过通孔，所述发光二极管位于透镜架（8）的轴线上。
[0007] 7.根据权利要求5所述的光学雨量计，其特征在于，所述一个检测模块（5）的形状为半环形。
[0008] 8.根据权利要求1所述的光学雨量计，其特征在于，所述电路板（3）上设有一个点光源（4），点光源（4）与凸透镜（7）之间设有半圆环形的光扩散片（13）。
[0009] 9.根据权利要求1所述的光学雨量计，其特征在于，所述多个点光源（4）在电路板（3）上呈环形分布，所述检测模块（5）包括至少三个光电二极管，光电二极管设置在所述导光罩（1）的中心顶点处，光电二极管工作面朝外围成一圈，用于接收点光源（4）发出的红外线。
[0010] 10.根据权利要求1所述的光学雨量计，其特征在于，所述导光罩（1）包括拱形板（12）和两个位于拱形板（12）两端的侧板（11），所述点光源（4）在拱形板（12）的一边处排成一列，所述检测模块（5）在拱形板（12）的另一边处排成一列。

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202120507605.5U|CN214335272U|2021-03-10|2021-03-10|光学雨量计|CN202120507605.5U| CN214335272U|2021-03-10|2021-03-10|光学雨量计|