一种高度分辨率可调的微雨雷达降水测量系统的制作方法

本发明涉及降水测量，尤其涉及一种高度分辨率可调的微雨雷达降水测量系统。

背景技术：

1、在对天气预测的时候，需要预先测量当前监测位置的大气压、温度、湿度、风速、风向、颗粒物含量等气象数据，用于气象预测和预警；通过对气象因素的监测和分析，可以提前预测天气变化和极端天气事件，比如暴雨、台风、雪灾等，从而在天气恶劣时及时发布预警信息，减少灾害造成的损失；并且可以对空气质量的评价标准进行评估；

2、其中，微雨雷达原理是以雨滴大小和散射截面、雨滴大小和下降速率的关系为基础，判断降雨状况，微型雨雷达使用了一种单相静态天线构造可以可靠的测量雨滴大小分布，但是在实际使用的时候微雨雷达均采用固定式设计，只能检测到预设方位的降水量，同时抛物线天线表面由于向下凹陷，抛物线天线表面易于粘附异物灰尘泥土，导致抛物线天线表面被异物遮盖影响检测精度，同时在雨水混合条件下，使抛物线天线易于俯视损坏，为此提出一种高度分辨率可调的微雨雷达降水测量系统。

技术实现思路

1、为解决抛物线天线表面易于粘附异物灰尘泥土，导致抛物线天线表面被异物遮盖影响检测精度，同时在雨水混合条件下，使抛物线天线易于俯视损坏的技术问题，本发明提供一种高度分辨率可调的微雨雷达降水测量系统。

2、本发明采用以下技术方案实现：一种高度分辨率可调的微雨雷达降水测量系统，包括立柱，所述立柱顶部固接有收纳机构，所述收纳机构顶部固接有侧板，侧板两侧设置有偏转清扫组件，两组偏转清扫组件相互远离的一侧安装有与收纳机构固接的抛物面天线，偏转清扫组件外侧安装有与侧板连接的防护组件，收纳机构的内部安装有调整组件和动力机构；

3、所述偏转清扫组件包括与收纳机构转动连接的主动杆，主动杆伸出收纳机构的两端均固接有偏转杆，两组偏转杆另一端之间均固接有与主动杆平行设置的拉杆一，两组拉杆一之间设置有中空结构的箱体一，箱体一滑动套接有与其中一个拉杆一滑动连接的套管一，且箱体一另一侧与相邻拉杆一固接，箱体一内部转动连接有与套管一螺纹套接的从动杆，从动杆外圈固定套接有锥齿轮一，锥齿轮一一侧啮合有锥齿轮二，锥齿轮二固定套接有转轴一，转轴一固接有与箱体一转动连接的旋转盘，旋转盘伸出箱体一的一端固接有清扫板，套管一伸出箱体一的一端固接有拉杆二，拉杆二另一端固接有与主动杆滑动套接的套管二，套管二伸入收纳机构的一端固接有与动力机构滑动连接的推动杆，主动杆外圈固定套接有与调整组件啮合的齿轮一。

4、通过上述技术方案，利用收纳机构中的旋转单元调整位于托板顶部的抛物面天线的方向，确定需要进行降水测量的方向，此后利用抛物面天线和雷达接收机进行降水测量操作，在对抛物面天线内凹面沉积的杂物泥土清理的时候，利用调整组件带动防护组件向上偏转，将偏转清扫组件漏出，然后驱动偏转清扫组件向抛物面天线一侧上方偏转，使偏转清扫组件与抛物面天线顶部内凹面接触，然后利用动力机构带动偏转清扫组件旋转对抛物面天线内凹面进行清扫处理，将沉积在抛物面天线上的杂物泥土进行清理，确保抛物面天线在测量的时候抛物面天线的内凹面保持清洁，避免抛物面天线因粘附杂物泥土而导致测量不精准的情况发生。

5、作为上述方案的进一步改进，所述动力机构包括与收纳机构滑动连接的矩形结构的滑移框，滑移框的内部设置有与收纳机构转动套接的旋转管一，旋转管一外圈固接有不完全齿轮，不完全齿轮两侧设置有与滑移框固接的齿条一，且齿条一与不完全齿轮啮合，滑移框两端固接有l型结构的连接杆一，两组连接杆一顶部之间固接有调整板，调整板底部开设有沿其长度方向设置的波纹状的调整槽，且调整槽与推动杆滑动连接，旋转管一底部外圈连接有驱动单元一。

6、通过上述技术方案，驱动单元一上的电机一启动的时候，旋转管一转动带动不完全齿轮运动，在两组齿条一的间歇作用下，滑移框往复运动，在滑移框运动的时候，波纹状的调整槽带动与其滑动连接的推动杆沿主动杆长度方向运动，然后在拉杆二带动下，套管一沿其长度方向往复运动，然后带动从动杆来回转动，在从动杆转动的时候，在锥齿轮一和锥齿轮二的传动下，旋转盘旋转，从而使清扫板旋转对抛物面天线顶部内凹面粘附的杂物泥土进行清理。

7、作为上述方案的进一步改进，所述调整组件包括与动机机构转动连接的旋转管二，旋转管二顶部外圈固定套接有推动盘，推动盘的外圈开设有环形结构的滑槽一，滑槽一滑动连接有两组沿其对称设置的滑块一，两组滑块一相互远离的一端固接有与齿轮一啮合的齿条二，两组齿条二相互远离的一端滑动连接有与收纳机构固接的导向板，推动盘的顶部固接有挤压单元，挤压单元顶部开设有滑槽二，滑槽二滑动连接有滑块二，滑动块二顶部固接有延伸板，延伸板顶部固接有与防护组件螺纹套接的推动管，旋转管二底部外圈连接有驱动单元二。

8、通过上述技术方案，旋转管二转动，在旋转管二转动的时候，位于挤压单元顶部的滑动块二沿滑槽二滑动，此时滑动块二从引导槽向抵触板方向运动，使滑块二向上运动，在滑块二向上运动的时候，在螺纹作用下使衔接杆转动，然后在锥齿轮四和锥齿轮三的作用下偏转轴转动，当偏转轴转动的时候，与其固接的防护罩壳向远离侧板的一侧上方转动，使清扫板漏出；随旋转管二的继续转动，位于滑槽一上的滑块一从主动移动至凸起上，此时凸起将两组滑块一向相互远离的一侧推动，然后齿条二带动与其啮合的齿轮一转动，从而使主动杆转动，然后使两组拉杆一带动箱体一向相邻的抛物面天线一侧偏转，使清扫板与抛物面天线顶部内凹面抵触。

9、作为上述方案的进一步改进，所述收纳机构包括固定套接在立柱顶部外圈且顶部设置有开口的圆柱形结构的罩壳，罩壳顶部转动连接有托板，罩壳顶部内圈固接有与托板连接的旋转单元，托板贯穿有伸出孔，托板顶部固接有隔离罩壳，隔离罩壳顶部内侧壁固接有与立柱顶部转动套接的支撑杆，动力机构和调整组件设置在隔离罩壳内部，动力机构与托板滑动连接，调整组件与隔离罩壳固接。

10、通过上述技术方案，电机一启动带动齿轮二转动，然后齿轮圈运动，从而使托板沿罩壳轴线转动，调整位于托板顶部的抛物面天线位置。

11、作为上述方案的进一步改进，所述防护组件包括与侧板固接的中空结构的连接座，连接座转动套接有水平设置的偏转轴，偏转轴伸出连接座的一端固接有防护罩壳，偏转轴伸入连接座的一端外圈固定套接有锥齿轮三，锥齿轮三一侧啮合有锥齿轮四，锥齿轮四内圈固接有沿竖直方向设置的衔接杆，且衔接杆与调整组件螺纹套接。

12、通过上述技术方案，在不使用的时候对清扫板进行隔离防护，避免异物雨水腐蚀清扫板上的清扫毛刷。

13、作为上述方案的进一步改进，所述挤压单元包括固接在推动盘顶部的环形结构的基板，基板顶部固接有圆弧形结构的抵触板，抵触板一端顶部开设有倾斜设置的引导槽，滑槽二设置在引导槽和抵触板顶部，滑槽二横截面与滑块二横截面结构一致且为t型结构。

14、作为上述方案的进一步改进，所述推动盘包括与旋转管二外圈固定套接的圆盘形结构的主体以及设置在主体两侧的凸起，滑槽一横截面与滑块一横截面结构一致且为t型结构。

15、作为上述方案的进一步改进，所述托板顶部一侧设置有支架一，支架一顶部设置有风速传感器，托板顶部另一侧设置有支架二，支架二顶部设置有风向传感器，侧板顶部两侧安装有雷达接收机。

16、作为上述方案的进一步改进，所述旋转单元包括与托板底部固接的齿轮圈，且齿轮圈与罩壳顶部内圈转动套接，齿轮圈一侧啮合有齿轮二，齿轮二内圈固接有转轴，转轴底部固接有与罩壳固接的电机一。

17、作为上述方案的进一步改进，所述清扫板远离旋转盘的一侧为外凸的圆弧形结构，清扫板外凸面固接有清扫毛刷。

18、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

19、本发明能够在进行降水测量时调整天线的方向，实现了不同方位的降水测量需求，在测量过程中进行风向和风量测量。

20、本发明将进行调整清理的动力部件设置在装置内部，避免动力部件外露导致的腐蚀破坏情况发生，提高系统整体抗腐蚀性，提高系统使用寿命。

21、本发明能够在对抛物线天线顶部内凹面进行清理操作，有效避免泥土等杂物粘附在抛物线天线顶部表面，降低随风吹或降雨沉积在天线表面而导致的检测不精准的情况发生，提高检测质量和准确性，同时避免天线腐蚀损坏情况发生。