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固态存储雨量计和虹吸自记雨量计降水量对比分析及调整...

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固态存储雨量计和虹吸自记雨量计降水量对比分析及调整意见

青海省水文水资源勘测局

2007年8月

固态存储雨量计和虹吸自记雨量计降水量对比分析及调整意见JDZ-1型雨量数据采集仪和WFZ-2型水位、雨量数据采集仪是水利部南京水利自动化研究所生产的两种自动测量、采集、存储资料的较先进仪器。我局从1999年起陆续安装了89台,其中30台安装在具有虹吸自记雨量计的水文站进行对比观测。为真实客观的反映对比观测情况,使其在降水观测中发挥更大的作用,按照局里的安排,我处对现有30个水文站观测的固态存储雨量计和虹吸自记雨量计数据进行了对比分析,旨在通过科学合理的分析,寻找两者差异的原因,为更好地使用固态存储降水量资料提供建议和依据,同时也对今后固态雨量计站点的布设提出了调整意见和建议。

1、固态存储雨量计的工作原理及基本性能

主要工作原理:降雨时,翻斗式雨量计的承雨口承接降水,经引水管导入翻斗,当降雨量达到雨量计的翻斗容量时,翻斗翻转,带动磁钢翻转,触发干簧管开关,产生一个脉冲信号送入数据采集器,采集器接受脉冲信号,进行累计。当一个采样周期(5分钟)结束时,自动唤醒采集器,按照采样周期的累积雨量和发生日期、时间,按软件预定的格式,存入固态RAM中,如此不断重复,从而达到连续、长

期的测量、记录降水过程的目的。当需要降水资料时,通过采集器的RS232通信接口及通信电缆,利用便携式计算机或写卡器将数据采集器中的降水数据读出,利用中心站计算机及专用软件,建立小型数据库或打印输出各种成果表。

主要技术指标:工作温度为-20~55℃;适宜雨强范围为0.01~4mm/min;仪器分辨率0.2mm,即翻斗感量为6.28g/斗,降水达到0.2mm时,可翻转一次进行一次记录;翻斗计量误差小于4%;输出信号方式为磁钢~干簧管接点接通信号,磁钢与干簧管工作距离为2mm。

固态存储雨量器的翻斗是量测准确与否的关键所在,翻斗的翻倒水量可按下式计算:P=G·N

式中:P—翻斗理论上的翻倒雨量;

G—仪器感量;

N—翻斗翻转倒水次数。

2、对比观测

2.1测站基本情况

30个水文站分布在青海省境内内陆河、长江、黄河流域,覆盖面较广具有较强的代表性。各站的固态存储雨量计、虹吸自记雨量计和人工雨量计安装在同一观测场内,观测场地均符合SL21—90《降水观测规范》要求。测站所属流域划分见表1。

表1、测站流域划分表

2.2资料的选用

30个水文站中,海晏、牛场、青石嘴三站因气温偏低,采用固态存储雨量计观测时间为6~9月,其余站观测时间为5~9月,当各站出现固体降水时采用人工观测,不参加统计分析。

2.3资料分析

对30个同时使用固态存储雨量计和虹吸自记雨量计观测的水文站的降水资料采用汇编成果进行分析,资料真实可靠。参照SL21—90《降水观测规范》中关于测量精度的要求,以下分析均以虹吸自记雨量计记录雨量作为真值,固态存储雨量计记录雨量作为仪器记录雨量,用绝对、相对误差来评价降水量的合格率。

2.3.1月降水量的统计分析

对30个站(其中5月份参加统计26站,9月份29站)汛期采用固态存储雨量计观测的月降水量进行统计,5月份参加统计的26个站的月降水量相对误差︱δ︱﹥4%的站有8个,6月︱δ︱﹥4%的站有12个,7月︱δ︱﹥4%的站有8个,8月︱δ︱﹥4%的站有7个,9月︱δ︱﹥4%的站有10个,参加统计月份145个,合格率69.0%;5~9月月降水量总量︱δ︱﹥4%的站为6个,合格率80%。各站固态—自记月降水量对比分析见表2。经统计,误差超过范围的月降水量多集中分布在风

沙较大,降水量稀少的内陆河流域的水文站。

2.3.2日降水量的统计分析

用绝对、相对误差来评价日降水量的合格率,根据规范仪器分辨率为0.1、0.2mm 的雨量量测精度如下:

1)排水量小于等于10mm,以绝对误差表示,量测误差宜不超过±0.2mm,不得超过±0.4mm,︱绝对误差︳≤0.4mm为合格;

2)排水量大于10mm,用相对误差表示,量测误差宜不超过±2%,不得超过±4%,︱δ︱≤4%为合格,相对误差计算式如下:

δ=

自自

固W W

W-×100%··

式中:δ—量测误差,用百分数表示(%);

W自——虹吸自记雨量计记录雨量(mm);

W固—固态存储雨量计记录雨量(mm)。

各站日降水量对比分析见附表,日降水量统计见表3。日降水量统计了30个站,2306天,在误差范围内的有2078天,合格率为90.1%。其中,降水量>10mm 天数294天,统计相对误差合格天数193天,合格率65.6%,最大相对误差19.4%,9月21日出现在香日德站;降水量小于或等于10mm天数2012天,统计绝对误差合格率93.7%,最大绝对误差-3.8mm,6月27日发生在青石嘴站。统计表明,固态存储雨量计观测值较虹吸自记雨量计观测值偏大。

2.3.3最大、次大日降水量对比分析

在30个站中选择60场虹吸自记雨量计与固态存储雨量计记录的最大及次大日降水量数据进行对比分析,其中都兰、香日德(二)两站次大降水量为降雪,采用人工观测,统计表中仅列其值不参加计算,其统计见表4。

通过绝对误差和相对误差比较,30次最大日降水量中,6次为负误差,占总场次30次的20%,绝对误差的平均值为0.4mm,相对误差的平均值为1.60%,最大绝对误差2.0mm,7月26日发生在西宁站,最大相对误差10.57%,7月25日发生在纳赤台站;28次次大日降水量中,7次为负误差,占总场次的25%,绝对误差的平均值为0.3mm,最大绝对误差1.7mm,7月28日发生在海晏站,相对误差的平均值为1.9%,最大相对误差11.07%,7月17日发生在纳赤台站。以上数据说明,固态存储雨量计观测值偏大,误差分布明显正的一方大于负的一方。

2.3.4降水日数的对比分析

两种雨量计观测的降水日数主要表现在微量降水的天数,30个站总降水日数只有大米滩、董家庄、牛场、西宁四站两种仪器观测日数相同,其余26个站固态存储雨量计观测的日数均小于虹吸自记雨量计的日数。虹吸自记雨量计的分辨率为0.1mm,固态存储雨量计的分辨率为0.2mm,当出现小于0.2mm降水量时固态存储雨量计反映观测数据不明显,统计30个站日降水量小于或等于0.2mm的日数,15个站固态存储雨量观测日数小于虹吸自记雨量计,4个站两种仪器观测日数相同。总体来说,虹吸自记雨量计观测的日数多于固态存储雨量计观测的降水日数,只有0.1~0.2mm的降水量的日数有差异,详见表5。

2.3.5流域代表站多年月平均降水量分析

在30个水文站中选择14个各流域的代表站,对其多年月平均降水量资料进行分析,代表站站名及对比观测年限见表6。

对14个站进行5-9月420组总降水量、月降水量数据的统计、汇总分析。各站固态存储雨量计与虹吸自记雨量计之间多年月降水量及误差见表7,多年平均月降水量最大相对误差22.7%,5月发生在西纳川站。下社、大米滩两站多年统计各月误差均超出范围。误差结果汇总见表8。

表8 固态存储雨量计与虹吸自记雨量计对照结果

2.4误差原因分析

上述统计表明,各水文测站由于所处自然环境不同,且水文气象条件存在差异,因此,对仪器的使用可能造成影响。但是,影响固态存储雨量计降水量偏大,对试验产生误差的主要原因如下:

1)固态存储雨量计与虹吸自记钟之间存在误差,造成两套仪器采集时间不一

致,引起记录的雨量差异,特别是日分界降雨越大,差异越大。

2)当降水强度、降水量较大时,固态存储雨量计翻斗雨量尽管未达到0.2mm,但较大的降水冲击力致使翻斗提前翻转,使记录量偏大,且降雨越强,误差越大。

3)固态存储雨量计在安装调试上左、右翻斗的翻转量调节不一致,滴水试验人工模拟降水强度不合适,导致翻斗分辨率之间存在调试产生的人为误差。

4)磁敏开关与磁钢的距离以及磁敏开关的灵敏度、抗干扰等性能对翻斗的开关信号影响较大。

5)翻斗内的泥沙未能及时清除,影响翻斗的计量误差。

6)降水较小或临近降雨结束时,翻斗内的雨量达不到翻斗的分辨率,降水量或被蒸发,或被计入第二日的降水量,使第二日的降水量偏大。

7)雨量桶承雨器口内径为202mm,大于标准口径(200mm),也超出允许误差(0~0.6mm)上限1.4mm,造成记录值系统偏大。

8)降水时有雪、雹现象时,用人工观测代替,造成降水误差。

9)两种仪器安装高度、位置分辨率不同,引起误差。

3小结

通过比测试验及比测数据的分析研究可以看出,固态存储雨量器不适合在干旱少雨、蒸发量大、风沙大的西部地区使用。尽管还有部分站观测数据合格率不理想,误差较大,但从比测情况较好的布哈河口、刚察(二)、下社、上村、同仁、化隆、吉家堡、西纳川、桥头、牛场、王家庄、直门达、新寨等18个站的试验情况来看,固态存储雨量计是适用于我省部分地区降雨量的观测使用,而且误差基本符合要

求。对于存在的误差,在调试和试验中,要了解测站的降雨特性,进行滴水比测试验时,控制给水强度接近测站的实际降雨强度。既要比测储水瓶的水量,又要比测采集器的记录量,二者兼顾;经常清洗承雨器、翻斗,消除泥沙等污物的影响;为避免左右翻斗翻转量不一致的问题,调试时可用两个储水瓶分别收集左右翻斗的水量,再比较相同翻转次数的储水量是否一致,可以通过调整顶托翻斗的微调螺钉使两翻斗翻转量尽可能接近一致,并减少其与翻斗分辨率间的误差;磁敏开关与磁钢间距要调合适(2mm左右),间距太大,可能无信号或丢失信号,太小,磁钢吸合后不能立即释放或开、合混乱。总之,只要不断实践,经常总结经验,一定能把测量误差降到最低。

4设想与建议

固态存储雨量计是自动采集、固态存储、数据处理等高技术含量的新型雨量测验仪器。我局已比测应用了多年,测验人员对仪器结构、原理、操作程序、保养维护等方面已有了较全面的了解和掌握,通过多年的比测资料看,部分测站(特别是降水量较大、固体降水量较少的测站)使用固态存储雨量计观测降水精度较高已满足规范要求。应用的条件已基本成熟,随着水文信息采集、存储、处理、传输和预测预报现代化的逐步实现,水文现代化是水文事业发展的总趋势;鉴于以上情况,对此仪器在我省的推广应用建议如下。

1)保留部分基本水文站继续对比观测,并将固态观测资料列入整编中进行质量评定。作对比资料分析,了解本站在比测中存在的问题,总结经验,掌握规律。由此不断地总结和积累经验,不断提高水文信息的可靠性、时效性,逐步提高测站

的科技含量和彻底减轻在站人员劳动强度。青海省水文站雨量计观测型式见表9,调整后各流域使用固态存储雨量计对比观测的水文站5处,见表10。

表9 青海省水文站雨量计使用型式一览表

表10 固态存储与自记雨量计同期对比观测水文站

2)增加在群众委托雨量站正式应用此仪器观测的范围。青海省现有85个群众委托雨量站,雨量站站名及使用仪器形式见表11。此次水文站调整出的25台固态存储雨量计7台安装在内陆河流域,12台安装在黄河流域,见表12。经调整黄

河流域现有72个雨量站全部采用固态存储雨量计进行观测,仅在降水量较少,风沙较大的内陆河流域的6个雨量站采用人工雨量器观测,基本实现了降水观测的自动化,提高了降水量资料的可靠性和准确度。

表11 青海省雨量站及仪器型式一览表

表12 雨量站固态存储雨量计调整表

3)建议使用分辨率为0.1mm的固态存储雨量计,以便于与蒸发量观测的对照分析。由于固态存储雨量计传感器结构合理、材料先进、又是随降随测的测量系统,因而减少了由蒸发引起的降水损失。同时由于雨量传感器内部结构上翻斗与汇集漏斗的作用,使不同的自然降水强度积聚成近似固定的量,通过汇集漏斗节流管,把不同强度的自然降水,调节为比较均匀的降水强度,减少了由于降水强度不同所造成的测量误差,从而也大大消除了虹吸雨量计在大暴雨过程中,因虹吸次数过多过密引起的误差增大,以及虹吸雨量自记记录难以辩认的缺憾。

虹吸原理演示

虹吸原理演示 一、演示目的: 1、观察虹吸的形成和破坏,以及虹吸管沿程压力的分布情况。 2、测量虹吸管真空度,确定最大真空域。 3、定性分析虹吸管流动的能量转换特性。 4、观察虹吸原理在虹吸式出水流道中的应用情况,分析其优缺点。

虹吸原理演示仪通过虹吸的形成过程以及虹吸形成后沿程压力分布情况,展示虹吸形成的机理。并通过虹吸的破坏,说明虹吸应用中的注意点。下面结合泵站虹吸式出水流道说明虹吸原理在工程中的应用。 流经固体边界的水流,当达到一定雷诺数时,由于固体边界的形状和大小突然发生变化,在惯性的作用下,就会出现主流与边界分离而产生旋涡。水流在这些突变的边界处形成局部水流阻力,损失较大能量。在旋涡范围内,水流常表现为高度紊乱并伴随有剧烈摩擦、分裂和撞击作用,部分水流运动的连续性遭受破坏,出现明显的主流与固体边界脱离,而导致大尺度旋涡的产生。 流动演示模拟泵站的虹吸式出水流道的几何边界,并采有气泡示踪法,把流动中的流线、边界层分离现象以及旋涡发生的区域和强弱等流动图象清晰地显示出来。 流动演示装置采用自循环供水方式,只要接通水源和220V电源,即可进行演示。 本装置显示水泵站的虹吸式出水流道纵剖面上的流动图象。通过流线及旋涡的显示的情况,可比较分析虹吸式出水流道边界的合理性,尤其虹吸式出水流道出口下方的旋涡,说明虹吸式出水流道过驼峰后下降坡度不宜太陡。 四、演示步骤 1、熟悉各型设备,接通电源。 2、打开虹吸原理演示仪的电源开关,调节调速开关至最大,观察虹吸形成的过程。 3、观察虹吸管沿程压力分布情况,分析其原因,并拔开最高处的测压管,观察虹吸破 坏情况。 4、打开泵站的虹吸式出水流道演示仪的电源开关,调节调速开关,将进水量开大或关小,观察虹吸式出水流道纵剖面上流动的变化情况。 5、观察虹吸式出水流道出口下方边界上分离点的位置变动情况。 6、演示结束后,关闭电源开关。 五、思考题 1、为什么虹吸式出水流道出口下方会出现旋涡? 2、如何消除虹吸式出水流道出口下方出现的旋涡?

矿浆浓度的表示方法和测定.doc

一、矿浆浓度的表示方法和测定 矿浆浓度是指矿浆中固体矿粒的含量。 矿浆浓度通常有三种表示方法:(1)固体含量百分数(%)—表示矿浆中固体重量(或体积)所占的百分数。矿浆浓度用体积表示比用重量表示更准确些,但为了计算方便,通常采用的是重量表示法。 (2)液固比—表示矿浆中液体与固体重量(或体积)之比。液固比又称稀释度。 (3)固液比—表示矿浆中固体与液体重量(或体积)之比。固液比又称矿浆稠度。 1、重量百分浓度R 利用矿浆和固体进行计算: R = [Q/(Q+W)]×100% =( Q/G)×100% (9 — 4) 式中 Q ——矿浆中固体重量,克; W ——矿浆中液体(水)的重量,克; G ——矿浆重量,克。 此法测定浓度比较精确,适用于现场流程考查、实验室各种小型选矿试验对各作业浓度的测定。但矿浆需要进行干燥,时间长、耗电多,适应不了现场调节工艺流程的及时要求。 2、利用矿物和矿浆比重进行计算,其公式为: R = [δ(δn-1)/δn(δ-1)]×100% 式中δ——矿物比重;一般可根据不同选别作业的矿物,实验室预先测出其比重。 δn——矿浆比重。 3、浓度壶法测矿浆浓度 所谓浓度壶既是选矿过程中用来直接测定矿浆浓度的壶形器具,其目的是快捷、简便、易学可靠。 人工测定矿浆浓度,一般采用间接法,即先测矿浆比重,间接算出矿浆的浓度。具体做法是:先称量一定容积(用浓度壶)的矿浆试样,即可算出矿浆比重;矿石比重经过测定是已知的,根据公式即可算出被检查矿浆的浓度。

由于检查浓度是经常性的检验工作,为了适应调节工艺流程的及时要求,省去现场每次测定浓度的计算工作,方便操作,有利于及时调整浓度。选矿厂一般都根据选别不同过程的矿物比重,针对容积一定,重量已知的浓度壶,算出某一矿浆重量下的浓度。即将不同矿浆重量G ,换算成不同的矿浆浓度R ,然后制成一一对应的表格,通称为矿浆浓度查对表。 浓度壶通过秤出浓度及矿浆总重量来直接通过查表得到对应矿浆浓度,那么应找出总重量与矿浆之间的函数关系,这里首先来介绍一下相关参数的概念。 矿浆浓度(C):矿浆中矿物重量与矿浆总重量的百分比。 矿浆比重(y ):单位体积中矿浆的重量。 矿石比重(δ):单位体积中的矿石的重量。 浓度壶重量用W1表示,矿浆与浓度壶的总重量用W表示。浓度壶的体积用V表示(一般用1000ml ),矿石的体积用V石,矿浆中所含水的体积用V水表示。那么 c= V V δ石……………………………………………○ 1 c=W W V -δ石……………………………………………○ 2 W-W1-V 水=V石δ…………………………………………○ 3 由○1○2○3联立得:c=) δδ1()1(--y y …………………○ 4 再由○4联立W=Vy ,得: W= W C V +--) δ 1 1(11 通过以上的计算可知,只要浓度壶给定条件后,对某一种矿石来说矿浆的浓度与总重量之间存在一对应的函数关系,由此可制成总重量与矿浆浓度对应关系表。 如何编制矿浆浓度表?选矿厂常用的浓度壶容积有1000毫升、500毫升、250毫升等。为了浓度和细度的测定尽可能准确,对于粒度组成较不均匀的矿浆,如球、棒磨排矿可采用500-1000毫升的浓度壶进行测定;对于粒度组成较均匀

虹吸现象

虹吸式排水是液态分子间引力与位差能造成的。即利用水柱压力差,使水上升再流到低处。由于管口水面承受不同的大气压力,水会由压力大的一边流向压力小的一边,直到两边的大气压力相等,容器内的水面变成相等高度,水就会停止流动。利用虹吸现象很快就可将容器内的水抽出。 打个比方,在一个水缸里装有水,用一根管子一端放在水中,另一端在缸沿自然垂 下,用嘴在这端端口吸气一会,然后松嘴,那么缸中的水就会从管子中流下来.因为管 子呈一段弧形,像彩虹,又能直到吸水的作用,故称为虹吸现象 虹吸管是人类的一种古老发明,早再公元前1世纪,就有人造出了一种奇特的虹 吸管。 事实上,虹吸作用并不完全是由大气压力所产生的,在真空里也能产生虹吸现象。 使液体向上升的力是液体间分子的内聚力。在发生虹吸现象时,由于管内往外流的液 体比流入管子内的液体多,两边的重力不平衡,所以液体就会继续沿一个方向流动。 在液体流入管子里,越往上压力就越低。如果液体上升的管子很高,压力会降低到使 管内产生气泡(由空气或其他成分的气体构成),虹吸管的作用高度就是由气泡的生 成而决定的。因为气泡会使液体断开,气泡两端的气体分子之间的作用力减至0,从 而破坏了虹吸作用,因此管子一定要装满水。在正常的大气压下,虹吸管的作用比在 真空时好,因为两边管口上所受到的大气压提高了整个虹吸管内部的压力。应用实 例:把充满水的胶管一端插入水中,另一端垂在盛水的容器之外,而且,出水口要低 于水面。这样,水就会从容器顺着胶管流出。 花卉市场上卖的吸水石就是这个道理,石头中有好多小细眼,由于虹吸现象可以 将石头底部的水吸上去供石头上的小植物如绿苔,麦苗生存。包括一些虹吸茶壶,虹 吸马桶,都是此原理。 如今,虹吸已经运用到现代的工程中,很多屋面排水系统都是使用虹吸式排水, 虹吸技术运用在现代建筑是1968年,由OlaviEbeling与Persommerhein共同发明, 在过去的四十多年里,他们所研究的虹吸排水系统一直领先与世界水平,虹吸式排水 系统打破了常规的重力排水系统,虹吸式排水系统是利用屋顶专用雨水漏斗实现气水 分离。开始时由于重力作用,使雨水管道内产生真空,当管中的水呈压力流状态时, 形成虹吸现象,不断进行排水,最终雨水管内达到满流状态。在降雨过程中,由于连 续不断的虹吸作用,整个系统得以快速排放屋顶上的雨水。虹吸式排水系统管道均按 满流有压状态设计,雨水悬吊管可做到无坡度敷设,当产生虹吸作用时,水流流速很 高,有较好的自清作用。如今,虹吸式排水系统已经被广泛的运用,1993年,该虹吸 排水系统首次运用到新加坡一建筑工程里,自此,Persommerhein为亚洲的屋面雨水 排放系统带来新的革命。 在建筑工程中使用该虹吸式排水系统的优势在于:1.雨水斗在屋面上布点灵活, 更能适应现代建筑的艺术造型,很容易满足不规则屋面的雨水排放。2.单斗大排量, 屋面开孔少,减少屋面漏水几率,减轻屋面防水压力。3.落水管的数量少和直径小, 满足了现代建筑的美观要求以及大型标志性建筑,各种大跨度屋面及高层建筑群楼的 雨水排放。4.系统安全性高,管道走向可以根据需要设置,在不影响建筑功能及使用 空间的同时满足现代大型购物广场,超市,厂房,仓库及各种网架结构金属屋面的雨

虹吸原理

虹吸原理 摘 要:本文论述了虹吸现象的基本原理,并根据实验及公式推导具体阐述了其原理。本位主要介绍了虹吸的悠久历史以及其在古、现代的应用。虹吸现象在古代的主要应用从最早的渴乌,到后来的唧筒、秤漏、莲花漏都是虹吸原理的典型应用;虹吸原理在现代社会也应用于各行各业:“鬼湖”的形成就是虹吸原理的“杰作”,还有马桶、虹吸滤池、虹吸式屋面排水系统、洗胃、虹吸式咖啡壶等等都是虹吸原理制成的。 关 键 词:虹吸;唧筒;秤漏;莲花漏;虹吸滤池 1、引言 虹吸是一种历史悠久的物理现象,同时它也是人们在生活中最常见的物理现象之一。虹吸现象不仅在古代有很丰富的应用,它在现代生活中也有很广泛的应用。大家生活中的很多事情都是靠虹吸原理来实现的,例如:给鱼缸换水;汽车司机常用虹吸管从油桶中吸出汽油或柴油;在古代利用虹吸原理还可以做成计时工具;虹吸原理还可以应用于水处理,如虹吸滤池等等。 2、原理 2.1 虹吸原理 虹吸现象是液态分子间引力与位能差所造成的,即利用水柱压力差,使水上升后再流到低处。由于管口水面承受不同的大气压力,水会由压力大的一边流向压力小的一边,直到两边的大气压力相等,容器内的水面变成相同的高度,水就会停止流动。利用虹吸现象很快就可将容器内的水抽出。[1] 2.2 实验解释 用图1所示的装置来说明这种现象的原理,当充满水的管子 将A 、B 两个液面高度不同水槽连接后, C 处受到向右的压强为: h P P 1 01g ρ水-= 向左的压强:h P P 202g ρ水-=,其中:P 0为大气压。由于 h 1>h 2, 所以有P 1

最新煤泥水处理复习

第一章概论 1、煤泥水处理的主要内容包括煤泥水的分级、浓缩、澄清、分选和脱水等工艺、方法和设备, 对不同特性 (浓度、粒度、粘度、水质特点等)的煤泥水进行处理,完成资源的回收、洗煤循环 用水的净化和防止对环境的污染等一系列任务。 第二章煤泥水体系的主要性质及测定 1、 煤泥水浓度是湿法选煤过程中表示煤泥和水混合物中煤泥和水(固体和液体)数量比值的一 个重要参数。 (P6) 2、 常用的浓度表示有:固体重量百分数(百分浓度) 、液固比R p (稀释度)、固体含量等。 1).固体质量百分数(又称百分浓度):固体质量百分数表示煤泥水中固体煤泥质量占煤泥水总 质量的百 分数,常用 C 表示。其计算方法有以下两种。 (1)用煤泥水、固体煤泥质量计算 T ――煤泥水中固体煤泥质量,g; W ――煤泥水中水的质量,g; Q ――煤泥水总质量,g, Q = T+W (2)用煤泥的密度和煤泥水的密度计算 △——煤泥水中液体密度。 3).固液比R B (又称稠度):固液比是煤泥水中固体煤泥质量与水的质量比,它和液固比 为倒数。 △ =1时 V1 ------ 煤泥水中水的体积,cm3; V2 煤泥水中固体煤泥的体积, cm3。 5).浓度换算:以上介绍的几种浓度表示方法使用场合不一。通常在进行流程数、质量计算时 多采用液固比Rp 和 百分浓度C ,而大多数选煤厂在生产管理中习惯采用固体含量g 。由于采用 的浓度单位不一样,需彼此对比和相互间进行换算,换算公式如下: c=X :5)xl00% S ——泥的密度,实验室预先测出, g/cm3 ; S n 泥水的密度,g/cm3。 2).液固比Rp (又称稀释度) 比 值,没有单位。 :液固比是指煤泥水中水的质量与固体煤泥的质量比,它是一个 w _Q-T 丁= T " 3(8^} △ =1时 AC) 3{S n -1) Rp 互 固体含量 T g :固体含量是指 T 岸二 -------------- xl000= ------------ 1L 煤泥水中含有固体煤泥的克数,单位是 xlOCOg/L g/L 。 (1) 已知Rp ,求C 及g (2) 已知C ,求Rp 及g U= x 1QO% 心+1 I OO- u c lOOOC^ (3) 已知g ,求Rp 及C D IODO I 1〔必 r 1000+ 1 ¥V Q _T LOGO

虹吸的定义及原理

虹吸的定义及原理 (2011-05-09 17:53:36) 转载▼ 分类:物理 标签: 杂谈 关于虹吸的定义和原理: 下图所示是虹吸现象原理图. A容器中的水通过虹吸管自动流入B容器,在管中取一竖直液片S,设液体对该液片的压强分别为p左与p右,p0为大气压,则p左=p0-ρ水gh左,p右=p0-ρ水gh右,由于引水左管侧的水面比出水管一侧的水面高,故h左p右.即液片所受液体向右的压强大于向左的压强.从而液片向右流动.由于液片是任取的,故管中水在水平段自左向右运动,自动引水.入水管侧液面高于出水管侧液面,而且管子内始终充满水且不漏气,则管中的水流不会停止. 注意:虹吸管在使用前必须充满水,否则两端管口都受大气压作用,而无法使水进入管中,当然水就无法流动起来了. 知道了虹吸管的原理,要换鱼缸的水,可以利用下图装置,把一胶管一端插入水中,另一端垂在缸外,出水口要低于缸底.市场上有很多基于该原理的鱼缸虹吸管装置. (封闭容器内液体压强的计算:先找到与外界连通的静止液面,确定该面上的压强,再以该面为基准,在高于该面的位置,压强等于该面压强减去pgh,在低于该面的位置,压强等于该面压强加上pgh,其中h为计算点与参考面的高度差,p为液体密度。) )当然,图1水平面一样高,不在重力问题。图2重力还是有一定的影响,但主要还是靠大气压强的。

关于虹吸原理问题,我又进行了研究,并就此事向同事们进行了咨询。得出几个不成熟的结论,还请各位指点一二。 一、让我们首先了解虹吸的定义:由于大气压的作用,液体从液面较高的容器通过曲管越过高处而流入液面较低容器的现象。它发生的条件是曲管(虹吸管)里先要灌满液体,同时高于较高液面的液柱的压强不超过大气压。 二、让我们看看虹吸倒底需不需要大气压强。根据原理图公式:p左=p0-ρ水gh左,p右=p0-ρ水gh右,我们可以看到,要使S点左右的压强不同,从而产生虹吸,两个水面的高度差是关键。而水柱的高度就与水柱的重量有关。从这个层面讲,虹吸确实与重力有关。但我们还是要注意p0的作用,p0是什么呢?它就是大气压强,如果p0=0,即没有大气压强,情况会怎样?根据公式可以得出:p左=-ρ水gh左,p右=-ρ水gh右,S点不受左右的压强(负数),水柱中的水由于重力作用,各自落回自己的容器中。所以不会产生虹吸。因此正是由于有大气压强,从而缓缓不断的产生压强差,才会产生虹吸现象。 但是重力在虹吸现象中起什么作用呢?还是从压强公式:P=ρgh我们可以看出,没有重力,g(重力加速度)=0,S点左右压强相等,也不会产生虹吸。 综上所述:虹吸现象中,大气压强与重力,均起重要作用,二者缺一不可。 三、河流的水之所以不用大气压强也能流动,是因为它和虹吸的原理不同。我们一定是注意虹吸定义中的:“通过曲管越过高处”的含义。 四、到了月球上,由于没有大气,只有重力,所以产生不了虹吸。 分享: 25 喜欢 1 赠金笔

实训项目1 虹吸式雨量计安装与使用

实训项目 1 虹吸式雨量计安装与使用实训任务:学会安装和使用虹吸式雨量计。 实训设备:DSJ2 型虹吸式雨量计 实训任务分解与指导: 实训任务可分解为实训准备、仪器安装与使用两部分。 一、 实训准备内容指导 1、领取仪器,检查设备完整无缺。 每套仪器包括: 1.雨量计主体 1 个 2.承水器盖子 1 个 3.贮水筒 1 个 4.备用虹吸管 2 支 5.钢丝牵绳 3 条 6.拉绳固定钉 3 个 7.自记笔尖 2 个 8.密封圈及密封垫圈 各 2 个 9.自记墨尖 1 瓶 10.雨量杯 1 个 11.自记纸 8张 12.合格证 1 份 13.说明书 1 本

2、了解仪器用途、结构与工作原理 虹吸式雨量计是用以连续记录液体降水、 降水起迄和降水强度之自记仪器。 适用于水文、 气象台站及有关部门。 虹吸式雨量计由承雨器、小漏斗、浮子室、浮子、虹吸管、自记钟、记录笔、笔挡、储 水器、观测窗和外壳等组成。 其工作原理为:降水从承水器的承水口落入,由承水器的锥形大漏斗汇总经导水管流 入小漏斗和进水管至浮子室,此时浮子室内水位上升。浮子升高并带动固定在浮子杆上之记 录笔上升。同时装在钟筒上的自记纸随自记钟旋转, 由装有自记墨水的笔尖在自记纸上画出 曲线。当笔尖达自记纸 10 毫米线上时,浮子室内液面即达到虹吸管的弯曲部分,由虹吸作 用,水从虹管中自动溢出。浮子下降至笔尖指零线时停住,继续降水时重复上述动作。 3、熟悉仪器技术参数 1.记录纸分度范围:-0.5 ~ 10.5 毫米(降水量每到 10 毫米时,虹吸一次)。 2.记录误差:±0.05毫米。 3.降水强度记录范围:0.01 ~ 4 毫米/分钟。 4.承水口内径:200±0.3 毫米。 5.承水口面积为浮子室横截面积 9.7 倍。 6.自记纸上雨量最小分度,0.1 毫米。 全程记录时间:26 小时。 时间最小分度:10 分钟。 7.在非工作情况下,虹吸一次的持续时间不超过 14秒。 8.自记钟上满弦连续工作时间不短于 36 小时;24小时内任意时刻走时误差不超过± 5 分钟。 9.仪器重量:17 公斤。 10.仪器尺寸:φ335×1095 二、 仪器安装调整与使用指导

水文实验气象观测

气象要素观测 2010-01-13 16:47:03| 分类:教学相长| 标签:|字号大中小订阅 气象要素能表明一定地点和特定时刻天气状况的大气变量或现象, 如温、压、湿、风、降水等。也能表明大气物理状态、物理现象以及某些对大气物理过程和物理状态有显著影响的物理量。主要有:气温、气压、风、湿度、云、降水、蒸发、能见度、辐射、日照以及各种天气现象。通过实地观测,对学生 进一步学习气候和天气系统都有着重要意义。 一、活动目的 1、了解气象要素包括哪些内容,并加深印象。 2、让学生明白一些数据来之不易,培养学生的耐性。 3、丰富学生的课余生活。 二、活动内容及要求 1、通过观测初步学会气象观测的基本技能和方法。 2、熟悉气象观测仪器的使用,同时加深和验证课堂上所学的内容。 3、初步学会建立小型气象园的步骤、要求等。 三、参加人员 钮书广、王自力、康卫卫、朱同旗及地理兴趣小组全体成员。 四、活动地点及时间 1、活动时间:2010年元月4日 2、活动地点:淮阳县气象站 五、活动准备 1、12月25日由钮书广带队,我们地理组的几位老师前去淮阳县气象站实地考察,并征得气象站领导的同意,定于元月4日下午4:30带学生参观 学习。 2、12月28日,我把这一消息告知兴趣小组成员,并要求他们查阅相关资料并做好准备。 六、活动内容 (一)温度的观测 一、百叶箱中的温度观测 1、百叶箱 百叶箱的四边是由两排薄的木板及叶组成,木板向内倾斜成45°角,箱底由三块木板组成,中间一块比边上两块稍高些,箱盖有两层,其间空气能 自由流通。 百叶箱应具有良好的反辐射能力,故内外均涂以白色,以减少太阳辐射的影响。 百叶箱应水平牢固地安装在一个高出地面125mm的特别的架子上,箱门对正正北、以避免开箱读数时太阳辐射的干扰。 2、百叶箱内仪器安装 百叶箱内各仪器都安置在箱内特别的铁架上,干湿球温度应垂直固定在铁架的两端,干球在东,湿球在西,球面据地面1.5米,湿球的下方是一个带盖的水盂,水盂固定在铁架下面的横梁上,盂口离湿球约3cm,湿球纱布通过杯盖的狭缝引入盂内,侵入水中。

雨量计知识总结

雨量计 1.雨量计 雨量计(rainfall recorder):用来测量一段时间内某地区的降水量的仪器(降雪量的测量则需要使用雪量计)。常见的有虹吸式和翻斗式两种。(1994年12月18日,中国首台光学雨量计问世。) 大部分的雨量计都是以毫米作为测量单位,有时候测量结果也会以英寸或厘米作为单位。 而观测的频率则可以根据采集单位的要求而变化。 染程度或其他测试的样本。 ——雨水结冰,堵塞漏斗。 雨量计的安装:在远离建筑物和树木的空地上,以最大程度地减小观测误差。 国内主要生产厂家:徐州伟思水务科技有限公司(徐州伟思信息系统工程研究所)、潍坊大禹水文科技有限公司、南京江瀚信息工程有限公司(河海大学水文水利自动化研究所)、南京水文水利自动化研究所 注:该类仪器设备生产需具有《中国工业产品生产许可证》。 2.虹吸式雨量计

水器,经下部的漏斗汇集,导至浮子室。浮子室是由一个圆筒内装浮子组成,浮子随着注入雨水的增加而上升,并带动自记笔上升。自记钟固定在座板上,转筒由钟机推动作用回转运动,使记录笔在围绕在转筒上的记录纸上画出曲线。记录纸上纵坐标记录雨量,横坐标由自记钟驱动,表示时间。当雨量达到一定高度(比如10毫米)时,浮子室内水面上升到与浮子室连通的虹吸管处,导致虹吸开始,迅速将浮子室内的雨水排入储水瓶,同时自记笔在记录纸上垂直下跌至零线位置,并再次开始雨水的流入而上升,如此往返持续记录降雨过程。 虹吸式雨量计的优缺点: 优点:节约能源,降水有记录,不需要人守候; 缺点:但必须定时到现场去更换记录纸,操作繁琐(现已有自动虹吸式雨量计)。虹吸管易堵塞。 3.翻斗式雨量计(传感器)

降雨量的测定

降雨量的测定 从天空降落到地面上的雨水,未经蒸发、渗透、流失而在水面上积聚的水层深度,我们称为降雨量(以毫米为单位),它可以直观地表示降雨的多少。目前,测定降雨量常用的仪器包括雨量筒和量杯。雨量筒的直径一般为20厘米,内装一个漏斗和一个瓶子。量杯的直径为4厘米,它与雨量筒是配套使用的。测量时,将雨量筒中的雨水倒在量杯中,根据杯上的刻度就可知道当天的降雨量了。 中国气象局规定:24小时内的降雨量称之为日降雨量,凡是日雨量在10毫米以下称为小雨,10.0-24.9毫米为中雨,25.0-49.9毫米为大雨,暴雨为50.0-99.9毫米,大暴雨为100.0-250.0毫米,超过250.0毫米的称为特大暴雨。由于我国幅员辽阔,少数地区根据本省具体情况另有规定。例如,多雨的广东,日雨量80毫米以上称暴雨;少雨的陕西延安地区,日雨量达到30毫米以上就称为暴雨。 如果你手边没有雨量筒,那也不用担心,利用一些常见的器皿,你完全可以自制一个,效果也相当不错。取一个口径为20厘米的一次性塑料或纸制碗(可选用大小合适的方便面纸碗),在其底部凿一比玉米粒稍大的小洞,然后将碗放在一个无盖的罐子上。罐内有一玻璃瓶,瓶口与碗底的小洞相接。简易雨量筒就做好了。简易雨量筒做好后,便可将它放在离地70厘米高处(筒口距地面的距离)承接雨水。雨停后,用秤称出瓶中的水重,30克水即相当于1毫米的降雨量 雨量器的种类 测量降水量的基本仪器有雨量器和雨量计两种。 雨量器:是用于测量一段时间内累积降水量的仪器。常见的雨量器外壳是金属圆筒,分上下两节,上节是一个口径为20厘米的盛水漏斗,为防止雨水溅失,保持容器口面积和形状,筒口用坚硬铜质做成内直外斜的刀刃状;下节筒内放一个储水瓶用来收集雨水。测量时,将雨水倒入特制的雨量杯内读出降水量毫米数。降雪季节将储水瓶取出,换上不带漏斗的筒口,雪花可直接收集在雨量筒内,待雪融化后再读数,也可将雪称出重量后根据筒口面积换算成毫米数。 雨量计又分 翻斗式雨量计:是可连续记录降水量随时间变化和测量累积降水量的有线遥测仪器。分感应器和记录器两部分,其间用电缆连接。感应器用翻斗测量,它是用中间隔板间开的两个完全对称的三角形容器,中隔板可绕水平轴转动,从而使两侧容器轮流接水,当一侧容器装满一定量雨水时(0.1或0.2毫米),由于重心外移而翻转,将水倒出,随着降雨持续,将使翻斗左右翻转,接触开关将翻斗翻转次数变成电信号,送到记录器,在累积计数器和自记钟上读出降水资料。 虹吸式雨量计:虹吸式雨量计是可连续记录降水量和降水时间的仪器。其上部盛水漏斗的形状和大小与雨量器相同。 当雨水经过漏斗导入量筒后,量筒内的浮子将随水位升高而上浮,带动自记笔在自记纸上划出水位上升的曲线。当量筒内的水位达到10毫米时,借助虹吸管,使水迅速排出,笔尖回落到零位重新记录。自记钟给出降水量随时间的累积过程。 据气象部门介绍:气象预报把下雨、下雪都叫做降水,降水的多少叫降水量,表示降水量的单位通常用毫米。1毫米的降水量是指单位面积上水深1毫米。

浓度壶使用原理和方法

附 件: 浓度壶使用原理和方法 浓度壶是选矿厂广泛使用的人工间接测定矿浆浓度、矿浆中固体物料细度的一种简易工具。 一、矿浆浓度测定 利用矿物和矿浆比重计算矿浆浓度,计算公式为 式中:R —矿浆浓度,%; δ—矿物比重;根据不同选别作业,预先在实验室测定; δn—矿浆比重。 具体做法:首先用已知容积和自身重量的浓度壶盛取矿浆试样后称重,计算出矿浆比重δn,然后结合预先测定的被测矿物的比重δ,按式(1)计算出矿浆浓度R。 为方便现场使用,一般可根据选别不同过程(不同取样点)的矿物比重,事先计算好对应于某一矿浆重量下的矿浆浓度值,并绘制成表格,即矿浆浓度查对表,直接查表得到结果。 编制矿浆浓度查对表的原始数据:矿物(石)比重δ,浓度壶容积V 和浓度壶自重q。式(2)、(3)为浓度壶中矿浆浓度R与矿浆所含固体重量Q、矿浆所含水的重量W、浓度壶容积V、矿浆所含固体比重δ的计算关系式。

以下为矿浆浓度查对表计算实例。一般按浓度或壶加矿浆重量连续递增计算。使用时只需称量壶加矿浆重量便可通过查表快速获得矿浆浓度和矿浆中固体物料重量。 矿浆浓度查对表(示例) 二、矿浆中矿物(石)细度测定 通过浓度壶、标准筛的联合使用,可快速测定矿浆中固体细度。 具体做法:用浓度壶测定出壶中矿浆的固体重量和浓度后,将其全部倒出,用200目标准筛湿筛,筛毕将筛上物重新盛入浓度壶并注满清水后再次称量,然后查表获得筛上物重量,知道了矿浆中的固体重量和其中+200目粒级重量,便可容易地计算出矿浆中-200目含量比例(细度)。计算公式为

三、浓度壶使用要求 1.检查空浓度壶的重量和体积是否与所查浓度表相符(不同取样点因矿物比重不同、所用的浓度壶重量与容积不同,计算的浓度表也不同); 2.称量前要校正台称或天平(感量为1g)的零点; 3.取样要用专用取样勺,保证矿样的代表性;一般不用浓度壶在取样点直接取样; 4.对粒度组成不均匀的矿浆宜使用500~1000ml浓度壶,对粒度组成较均匀的矿浆宜使用250~500ml浓度壶; 5.由取样勺向浓度壶倒入矿浆时,要轻轻地摇动取样勺,不使矿浆沉淀,至浓度壶溢流口有矿浆流出时即止,待溢流口矿浆停止流动时,用食指捂住溢流口,防止壶中矿浆溢出; 6.称量前要用抹布将浓度壶外壁揩净; 7.做细度筛分时,要将壶中矿浆全部倒出,如果一次筛量过多可分多次倒出,最后一次倒出时壶内残余物应用清水冲净; 8.筛上物倒回浓度壶时必须完全倒入,壶外不得有残余物,倒完后用清水注满浓度壶直至有溢流溢出,但不得有固体溢出。

虹吸壶的使用方法

虹吸壶的使用方法 第一节虹吸壶的历史 The history of syphon: 虹吸壶(Syphon)俗称「玻璃球」或「虹吸式」,是简单又好用的咖啡冲煮方法,也是坊间咖啡馆最普及的咖啡煮法之一。虹吸壶虽然有「塞风式」的别名,却与虹吸原理无关,而是利用水加热后产生水蒸气,造成热涨冷缩原理,将下球体的热水推至上壶,待下壶冷却后再把上壶的水吸回来–听起来很玄吗?一点也不。跟着我们的课程做一遍,就能心领神会啦! 关于syphon的由来有许多种说法,其中较为大众所知道的,是由英国海军技师(Robert Napier)于1840年左右所发明。 另外,关于它的演进大致为: 1840年代,经法国跟奥地利人之手使之更趋于完善。这段期间内,法国人从土耳其居民那里学到许多关于咖啡的知识。而在之后的将近50年内,这个奇特的机器,成为巴黎跟维也纳城的中产阶级桌上常见的装饰品之一。 经过135年之后,瑞士人虽然曾一度对syphon狂热。但是一直到了1985年才由“ROYAL COFFEEMAKER”于安特卫普开始作专业的生产。 第二节虹吸壶的工作原理 How does it work: Syphon的主要原理是利用理想气体方程式:PV=nRT,固定体积下,加温后使沸水之蒸汽压,将沸水经由玻璃管压入上层煮咖啡,再降温后使下层呈类似真空状态来吸取上层已煮好的咖啡,以中间之滤器过滤渣仔。可以边眺望粹取过程享受咖啡的乐趣,此乃syphon的魅力。单品咖啡及杯数少适宜用此法。 第三节虹吸壶的用法 How to use syphon: 1.用热水注入下座,上座可以先斜插入下座,再加热。此举可避免因下座水太热,再插入上座时水会喷出烫伤人的事件发生 2.水泡变大,即扶正上座。 3.热水完全升至上座后,即可倒入之前蘑好的咖啡粉。 4.轻轻搅拌粉层。 5.练习闻香,观察粉层变化或开始计时,无论使用哪种方法都可以,但避免一直搅拌。 6.得到你要的浓度、味道或设定的时间已到,进行关火的动作。同时用湿抹布迅速擦拭下座(要均匀迅速,抹布不要固定在一个地方,以免下座爆裂),让咖啡能快点进入下座。 7.轻轻摇动上座以利拔离下座。 8.倒入咖啡杯(事先要温杯),开始准备品尝。 思考Consideration: 影响一杯咖啡的变因很多,要如何去控制他们而找到最适合自己的煮法。以下列举几个可以作为参考的变因,有兴趣可以自己试试。 上壶扶正时间与上壶温度间的关系、倒粉时机对粹取之咖啡汁液的影响、搅拌的方式与次数、粉层的变化、火焰大小、粗细、豆性、判别搅拌时机与关火时机…等。 第四节虹吸壶的特点 虹吸壶,又称为塞风壶,为英文Syphon之谐音,为极普遍的咖啡器具,像Misha就有三只Syphon,Syphon的价格便宜,操作简易,广为大众喜爱,且能煮出单纯的好咖啡,而不破坏咖啡原味,煮出的

降雨量是如何计算的

降雨量是如何计算的 从天空降落到地面上的雨水,未经蒸发、渗透、流失而在水面上积聚的水层深度,我们称为降雨量(以毫米为单位),它可以直观地表示降雨的多少。 目前,测定降雨量常用的仪器包括雨量筒和量杯。雨量筒的直径一般为20厘米,内装一个漏斗和一个瓶子。量杯的直径为4厘米,它与雨量筒是配套使用的。测量时,将雨量筒中的雨水倒在量杯中,根据杯上的刻度就可知道当天的降雨量了。 中国气象局规定24小时内的降雨量称之为日降雨量,凡是日雨量在10毫米以下称为小雨,10.0-24.9毫米为中雨,25.0-49.9毫米为大雨,暴雨为50.0-99.9毫米,大暴雨为100.0-250.0毫米,超过250.0毫米的称为特大暴雨。由于我国幅员辽阔,少数地区根据本省具体情况另有规定。例如,多雨的广东,日雨量80毫米以上称暴雨;少雨的陕西延安地区,日雨量达到30毫米以上就称为暴雨。 如果你手边没有雨量筒,那也不用担心,利用一些常见的器皿,你完全可以自制一个,效果也相当不错。取一个口径为20厘米的一次性塑料或纸制碗(可选用大小合适的方便面纸碗),在其底部凿一比玉米粒稍大的小洞,然后将碗放在一个无盖的罐子上。罐内有一玻璃瓶,瓶口与碗底的小洞相接。简易雨量筒就做好了。简易雨量筒做好后,便可将它放在离地70厘米高处(筒口距地面的距离)承接雨水。雨腕,用秤称出瓶中的水重,30克水即相当于1毫米的降雨量。雨量器的种类 测量降水量的基本仪器有雨量器和雨量计两种。 1.雨量器:是用于测量一段时间内累积降水量的 仪器。常见的雨量器外壳是金属圆筒,分上下两节, 上节是一个口径为20厘米的盛水漏斗,为防止雨水 溅失,保持容器口面积和形状,筒口用坚硬铜质做成 内直外斜的刀刃状;下节筒内放一个储水瓶用来收集 雨水。测量时,将雨水倒入特制的雨量杯内读出降水 量毫米数。降雪季节将储水瓶取出,换上不带漏斗的 筒口,雪花可直接收集在雨量筒内,待雪融化后再读 数,也可将雪称出重量后根据筒口面积换算成毫米 数。 2.雨量计 ①翻斗式雨量计:是可连续记录降水量随时间变 化和测量累积降水量的有线遥测仪器。分感应器和记 录器两部分,其间用电缆连接。感应器用翻斗测量, 它是用中间隔板间开的两个完全对称的三角形容器, 中隔板可绕水平轴转动,从而使两侧容器轮流接水, 当一侧容器装满一定量雨水时(0.1或0.2毫米), 由于重心外移而翻转,将水倒出,随着降雨持续,将 使翻斗左右翻转,接触开关将翻斗翻转次数变成电信 号,送到记录器,在累积计数器和自记钟上读出降水 资料。 ②虹吸式雨量计:虹吸式雨量计是可连续记录降

虹吸式雨量计的常见故障及其排除方法

虹吸式雨量计的常见故障及其排除方法 邓传领 (房县气象局,房县 442100) 中图分类号:P412.13; 文献标识码:B; 文章编号:1004-9045(2002)-01-0018-02 虹吸式雨量计是气象台站普遍使用的用于连续自动记录降水变化的仪器。目前多数台站使用的是承雨口面积314cm2的虹吸式雨量计,每10mm雨量虹吸一次。在测定较小雨量时其效果较好,但在降水强度较大或降水时间较长时,其误差大、故障多,较压、温、湿等自记仪器易出故障。 《地面气象观测规范》中,对虹吸式雨量计安装与使用做了较详细的讲解,但由于多方面原因,虹吸式雨量计使用中仍有一些故障发生。该文对房县站虹吸式雨量计使用过程中出现的故障进行了分析,并找出了故障的成因及相应的排除方法。 1 主要故障及其排除方法 多年来,房县站在使用虹吸式雨量计的过程中,该仪器经常出现这样或那样的故障,造成自记降水的缺测,以致影响到记录的连续性和完整性。在此,对虹吸式雨量计经常出现的故障现象、原因及其解决方法进行了归纳。 1.1 自记迹线发生偏斜 在虹吸式雨量计的使用过程中,常会出现记录的自记迹线明显偏斜的现象。若迹线偏右,则导致所测降水强度变小;反之,迹线偏左,降水强度将变大。其原因可能有三种:(1)由于钟筒或浮子室不垂直所致; (2)浮子直杆与支架直杆因变形不垂直所致;(3)自记纸更换时未对齐所致。解决方法:对第一种情况,可在它们的底部垫一金属片加以纠正;对第二种情况,可卸下浮子直杆与支架直杆放在木砧上轻轻敲直后再装上;对第三种情况,换纸时务必使纸的两端对应的刻度线保持水平。 1.2 笔尖上升到一定高度后不虹吸 这种故障现象的特点是上升到虹吸高度处的雨水缓慢地沿虹吸管内壁溢出,使虹吸管不虹吸,记录一直划平线。原因有三种:(1)虹吸管与浮子室侧管有较大 收稿日期:2001-08-15的空隙,浮子室的水从空隙处漏出;(2)由于粘胶物质老化,虹吸玻璃管与铜管脱胶后存在缝隙;(3)浮子直杆与支架直柱接触部分的摩擦较大,直杆被卡住不能下降。解决的方法分别是:对第一种情况,可检查虹吸管与侧管接口处的橡皮圈是否变质,若已变质,应更换,还有的雨量计是用两个橡皮圈中间夹一个小铁圈用螺丝固定的,使用时应注意检查两头的橡皮圈是否完好无损;对第二种情况,用万能胶涂于缝隙处,待其干后即能正常使用;对第三种情况,可卸下机械部分加以清洗,直杆、直柱弯曲时要及时校直,在接触处涂上少许的润滑油。 1.3 虹吸不尽或提前虹吸 此种故障在气象台站经常出现。其成因有多种: (1)虹吸管尾部较短,可能使虹吸变慢,造成虹吸不尽; (2)浮子室有漏气现象;(3)虹吸管直径较小;(4)浮子室顶盖排气孔被堵;(5)虹吸管的弯曲处曲率偏小,直径过大,水柱上升到弯曲处顺着管壁下流;(6)机械部分摩擦过大,水的浮力不能将浮子托起;(7)虹吸管内壁污垢过多。排除方法如下:对第一种情况,由于虹吸的快慢取决于虹吸管的粗细和长度,可采用套上一小段橡皮管的方法,以加快虹吸的速度;对第二种情况,应堵塞浮子室漏隙处;对于第三种情况,可采用一根细铜丝深入到虹吸管内引水;对第四种情况,应定期检查顶盖上的排气孔是否堵住;对第五种情况,可卸下虹吸管用酒精灯烧红弯曲处,稍折弯一些或更换较适用的虹吸管;对于最后两种情况,可采取相应的除锈、去污等措施加以消除。 1.4 无降水实况时迹线也上升 此种故障现象多固定在每日的某一时段内出现,在有降水现象时,就会影响记录的准确性。其原因有两种:(1)钟筒底部某处发生凸变,部件不垂直或不水平;(2)在早晨有大雾或湿度很大时自记纸因受潮膨胀迹线慢慢上升。其解决方法分别是:对前一种情况,应更换备用钟筒,若其无备用可尽量修复;对后一种情况,应在换纸前先在自记纸的背面涂蜡或使用质量较

虹吸式咖啡详细制作

1.挑选适合自己大小的虹吸壶 每次煮1到2杯(每杯约130cc),买2人份syphon。 每次煮2到3杯,可买3人份的syphon。 每次煮4杯以上,可以买5人份的syphon。 目前市面上的虹吸大概有三类,国产,台湾产,以及日本产,价格也呈递增趋势,个人认为,如果是入门的话可以先买最便宜的,免得发生意外造成大的经济损失。 2.挑对豆子 最好知道豆性。至少要知道豆子新鲜与否,要不,你如何确定是煮不好呢,还是豆子太烂?拿深焙的义式豆来煮虹吸就像拿浅焙的摩卡豆去煮Espresso一样。如果是新入门的朋友,关于挑豆子一时不能拿定主意的话,可以建议大家多请教其他有经验的啡友,毕竟适合虹吸式的豆子与烘焙火候有很多的选择。 3.豆粉研磨粗细 一般来说,煮虹吸的豆粉粗细刻度大约与幼砂糖相似,咖啡的浓淡程度可以由咖啡粉量来控制。一般来说一杯的量在12-15g左右,根据个人的饮用习惯不同而不同。 4.基本煮制方法 1. 用热水注入下座,上座可以先斜插入下座,再加热。此举可避 免因下座水太热,再插入上座时水会喷出烫伤人的事件发生。

2. 水泡变大,即扶正上座。此时咖啡粉可放入上座了(事先放入亦可)。 3. 热水升入上座,浸没2/3粉量时,移开酒精灯或者减小火力,开始由圆心开始,用木勺绕圆圈搅拌,使所有粉末都可以充分受水。闷蒸过程大约持续15-20s左右。如果此举做得好,粉末中间会隆起小山丘的样子。个人认为,经过闷蒸的咖啡能更馥郁,厚度更重,能改善单品咖啡单薄而清淡的感觉(相对与espresso来说)。在这个过程中特别要注意控制火力,如果温度太低,上座的水会下落,温度太高,下座的水会迅速上升,就达不到闷蒸的目的。所以,如果是新手的话,建议略去此步骤,直接跳到第4步,待熟悉以后再尝试此步骤。 4. 移回酒精灯,加大火力是下座的水迅速上升到上座,立刻减小火力,能保持上座的咖啡在液面以下沸腾是最好的,用十字搅拌

DSJ2型虹吸式雨量计

DSJ2型 虹吸式雨量计 目录 一、用途 二、结构与工作原理 三、技术数据 四、安装调整与使用 五、仪器全套设备 六、维护 七、保存 一、用途 虹吸式雨量计是用以连续记录液体降水、降水起迄和降水强度之自记仪器。适用于水文、气象台站及有关部门。 图一: 二、结构与工作原理 虹吸式雨量计由承水器(1)、浮子室(2)、自记钟(3)。记录笔(5)和外壳(16)等组成。见(图一)。 降水从承水器的承水口(6)落入,由承水器的锥形大漏斗汇总经导水管流入小漏斗(7)和进水管至浮子室,此时浮子室内水位上

升。浮子(8)升高并带动固定在浮子杆(9)上之记录笔上升。同时装在钟筒上的自记纸(4)随自记钟旋转,由装有自记墨水的笔尖在自记纸上画出曲线。 当笔尖达自记纸10毫米线上时,浮子室内液面即达到虹吸管的弯曲部分,由虹吸作用,水从虹管中自动溢出。浮子下降至笔尖指零线时停住,继续降水时重复上述动作。 三、技术数据 1.记录纸分度范围:-0.5 ~ 10.5毫米(降水量每到10毫米时,虹吸一次)。 2.记录误差:±0.05毫米。 3.降水强度记录范围:0.01 ~ 4毫米/分钟。 4.承水口内径:200±0.3毫米。 5.承水口面积为浮子室横截面积9.7倍。 6.自记纸上雨量最小分度,0.1毫米。 全程记录时间:26小时。 时间最小分度:10分钟。 7.在非工作情况下,虹吸一次的持续时间不超过14秒。 8.自记钟上满弦连续工作时间不短于36小时;24小时内任意时刻走时误差不超过±5分钟。 9.仪器重量:17公斤。 10.仪器尺寸:φ335×1095

四、安装调整与使用 虹吸式雨量计安装在观测场平整的地面上,用三根钢丝绳牵固,以免震动使记录发生变化,承水口面用水平仪调整呈水平。 自记纸卷在钟筒上,将自记钟上满发条放在支柱(11)的钟轴上,注意齿轮的啮合情况是否良好。 将虹吸管的短弯曲端插入浮子室的出水管内,并用连接器密封紧固。 将笔尖注入自记墨水,用手指夹住记录笔杆,使笔尖接触纸面。对准时间消除齿隙。 用清水缓慢倒入承水器至虹吸作用止,虹吸管溢流停止后,笔尖停留在零线上。偏离多时,要拧松笔杆固定螺钉(13)进行粗调;微调时,用手指扳动记录笔杆,调节笔尖指零线。 虹吸作用应在10毫米上开始,若未达到或未达到或超过10毫米线,需旋松虹吸管联接器,把虹吸管上移或下降。 若虹吸作用不正常溢流时间超过14秒时,则是虹吸管弯曲部分脏污,可取下虹吸管,用软布系于绳中央,先用肥皂水后用清水拖擦洗净。若虹吸时有气泡产生,不能溢完,说明虹吸管内漏气,可用白腊或凡士林的油脂混合物涂堵密封。 当仪器正常时,雨量记录有如下特点: 1.无雨时,自记纸上画水平线。 2.有雨时,画着平滑的上升曲线。

虹吸原理

虹吸原理 虹吸原理:就是连通器的原理,加在密闭容器里液体上的压强,处处都相等。而虹吸管里灌满水,没有气,来水端水位高,出水口用手掌或其他物体封闭住。此时管内压强处处相等。一切安置好后,打开出水口,虽然两边的大气压相等,但是来水端的水位高,压强大,推动来水不断流出出水口。 虹吸原理的发现和应用 中国人很早就懂得应用虹吸原理。应用虹吸原理制造的虹吸管,在中国古代称“注子”、“偏提”、“渴乌”或“过山龙”。东汉末年出现了灌溉用的渴乌。西南地区的少数民族用一根去节弯曲的长竹管饮酒,也是应用了虹吸的物理现象。宋朝曾公亮《武经总要》中,有用竹筒制作虹吸管把峻岭阻隔的泉水引下山的记载。中国古代还应用虹吸原理制作了唧筒。唧筒是战争中一种守城必备的灭火器。宋代苏轼《东坡志林》卷四中,记载了四川盐井中用唧筒把盐水吸到地面。其书载:以竹为筒,“无底而窍其上,悬熟皮数寸,出入水中,气自呼吸而启闭之,一筒致水数斗。“明代的《种树书》中也讲到用唧筒激水来浇灌树苗的方法,对于虹吸原理,中国古代也有论述。南北朝时期成书的《关尹子·九药篇》说:“瓶存二窍,以水实之,倒泻;闭一则水不下,盖(气)不升则(水)不降。井虽千仞,汲之水上;盖(气)不降则(水)不升。”有两个小孔的瓶子能倒出水,如果闭住一个小孔,另一个小孔外面的空气压力会比瓶里水的压力大,水就流不出来。唐代王冰《素问》注中,有关大气压力的物理现象记述得较清楚,王冰曰:“虚管溉满,捻上悬之,水固不汇,为无升气而不能降也;空瓶小口,顿溉不入,为气不出而不能入也。”指出一个小口的空瓶灌不进水是因为瓶里气体出不来。宋代俞琰在《席上腐谈》中补充了前人的发现,说;“予幼时有道人见教,则剧烧片纸纳空瓶,急覆于银盆水中,水皆涌入瓶而银瓶铿然有声,盖火气使之然也;又依法放于壮夫腹上,挈之不坠。”在空瓶里烧纸,由于火把瓶里的一部分空气赶出瓶外,火熄灭后瓶里就形成负压,造成一定的真空,瓶外的空气压力就把瓶紧紧地压在人腹上。如果把瓶放在水里,水就立即涌入瓶里。明代庄元臣在《叔苴子·内篇》中也指出把葫芦勺倒压入水中,水并没有进入葫芦里,这是因为葫芦里有空气。

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