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氣象環境儀器Meteo Devices
一、產品概述
人工模擬降雨，是指用人工降雨裝置模擬不同自然降雨，觀測不同處理條件下土壤侵蝕和產流、產沙過程的試驗方法。人工模擬降雨系統組成主要包括：供水系統、支架、噴頭、控制及監測系統等。其中降雨噴頭是人工模擬降雨裝置的核心部分，它是控制雨量大小的主要部件；不同孔徑噴頭的組合可以獲得不同降雨強度和雨滴大小的降雨，也是模擬降雨裝置能否較好地模擬天然降雨各種特性的關鍵因素。人工模擬降雨能加快研究進程，縮短研究周期，在較短時間內獲得需要的資料。人工模擬降雨可分為室內人工模擬降雨和野外人工模擬降雨。與天然降雨（自然降雨）相比，人工模擬降雨具有耗時短、效率高、易控制和適應性強等優點。同時又可以根據試驗目的，進行不同試驗條件方案的組合，獲得天然條件下不易或難以觀測到的數據。
YG-JY型人工模擬降雨系統是我公司為了滿足室內及野外不同環境的模擬天然降雨試驗而研制的大型人工模擬降雨器，該設備經過多次的現場總結提升，目前已成為土壤侵蝕模擬降雨設備行業標準，獲得各高校及水保實驗單位老師們的一致好評。產品在不斷的改進中,得到了長足的進步。
二、工作原理
為使該系統模擬的降雨與自然降雨物理性能最大相似，采用專業模擬雨滴噴頭——旋轉下噴式噴頭模擬降雨，配合幾十種不同規格的垂直全噴式雨滴模擬專用噴頭，疊加成一個雨滴噴射組（由3-5只噴頭構成雨滴噴射組），即可有較大雨強變化，又可保證雨滴模擬效果從而形成從小到大的雨強連續可調，雨滴形態，降雨均勻度與自然降雨相似的人工自動模擬降雨。
三、產品特點
1. 全不銹鋼材質，結實耐用，外形美觀。
2. 模塊化設計，結構簡單，重量輕，便于拆卸、組裝。
3. 采用美國SPAYING SYSTEMS下噴式降雨噴頭，可使雨滴落地能量與自然降雨高度相似。
4. 整個產品按照軍工級標準設計研發生產，使用壽命達到20年以上。
5. 系統自備發電/水動力/雨量調解。
6. 功耗低，運行穩定，具有廣泛的適用范圍。
7. 該系統采用功能完備的模塊化設計，通過快速連接部件，手工即可裝配完成，適應各種野外不同地形條件。
8. 該模擬降雨器選用可自動控制的電動球閥，以終端實際降雨參數調節控制降雨過程，這樣有效克服了從水源到噴頭各個環節的損耗和阻力造成的誤差，模擬雨強調控范圍大，均勻度好，先進的觸控技術，操作簡單便捷。
9. 該系統配置上位機操作軟件，可現場實時在線顯示存儲模擬降雨的動態變化及曲線，即對現場降雨測量結果有直接參考意義，又便于快速調節雨強至實驗模擬降雨要求值。另外降雨時間、壓力及管路數量均可自動進行選擇。
10. 系統采用帶壓力垂直下噴式模擬降雨，即可以抗強風（室內不考慮抗風能力），又可接近自然降雨能量。（一般野外模擬降雨刮風對降雨均勻大影響極大，甚至模擬降雨失敗）
11. 多種噴頭降雨組合：霧狀雨噴頭、小雨噴頭、中雨噴頭、大雨噴頭、暴雨噴頭。
12. 支持有線/無線雙通訊模式，有線通訊有RS485、RS232、USB，無線通訊有LORA 數傳電臺、藍牙通訊、4G通訊等。
13. 支持云平臺監控，可通過手機APP或者遠端服務器實時對模擬降雨數據進行查詢和配置。
14. 多種降雨設置模式：累計降雨量模式、累計時間模式、間歇式降雨模式、累計雨量與時間雙控模式、時控分段多雨量模式。
四、系統組成
人工模擬降雨系統由增壓單元、噴霧單元、控制單元等組成，其中增壓單元、控制單元集成在一個操作控制臺內，噴霧單元通過管路與系統連接，通過支架將其架設到合適的降雨高度。
1、增壓單元
增壓單元是降雨量和雨滴大小的保證，增壓單元由入口單元，過濾單元、泵單元、出口單元組成，由不銹鋼管道連接在一起，固定在操作控制臺底部。
增壓單元具有以下特點：
(1）高度集成，功能模塊集成在一個封閉式固定底座上，方便安裝、操作及維護；
(2）過濾單元，過濾水中雜質，確保噴嘴不會因水中雜質堵塞影響正常工作；
(3）泵單元，多級離心泵，輸出壓力穩定；
(4）儀表監測，實時監控系統壓力和流量；
(5）系統自我保護，操作簡單。
2、噴霧單元
噴霧單元由供水管路、直管段、噴嘴、支架等組成，噴嘴采用專業模擬雨滴噴頭——旋轉下噴式噴嘴，不銹鋼材質，噴嘴和直管段集成在一起，噴霧支架為不銹鋼方管結構，用來架設供水管路和噴嘴。噴霧單元設計噴霧量為200～1000L/H，噴霧壓力0.5～3Bar,噴霧高度和覆蓋面積可按用戶需求進行定制。
3、控制單元
控制單元采用公司自主研發的控制系統，用戶可通過觸摸屏操控系統，操作面板上設置有指示燈和按鈕，方便用戶監測和操控系統。
控制單元包含以下功能模塊：
(1）系統起停；
(2）降雨量控制；
(3）雨量監測；
(4）噴霧壓力監測；
(5）系統安全保護；
(6）系統報警。
控制單元集成在操作控制臺內，操作簡單，維護方便。
五、技術參數
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降雨參數
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有效降雨面積
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20～1000m²
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有效降雨高度
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2～8m
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雨強連續變化范圍
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20～260mm/h
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雨滴大小調控范圍
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0.3～6mm
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雨強變化調節時間
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＜30S
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降雨均勻度系數
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＞0.8
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降雨調節精度
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7 mm/h
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降雨測量誤差
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≤2%
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降雨歷時
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任意
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數據存儲容量
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＞32000條數據
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雨量筒承雨口內徑
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Φ200mm±0.6mm
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雨量筒分辨率
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0.1mm
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數據通訊方式
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RS485、USB
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設計使用壽命
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＞20年
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電源及功耗
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電壓
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1×220VAC，50Hz
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容量
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＞2.2 KVA
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波動
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±10%
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介質要求
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液體名稱
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常溫水
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密度
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1000kg/m³
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液體溫度
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5～45℃
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電 導 率
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＞5us/cm
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液體粘度
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1cP
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環境條件
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環境溫度
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5～40℃
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最大濕度
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≤95%
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六、應用領域
本設備應用范圍廣泛，全國現有水土流失面積366萬平方公里亟待應用模擬降雨裝置，建立各地的水土流失數據庫，為規劃、設計、水土保持監督執法提供科學依據；為水利、水土保持研究所等單位及相關從事水土保持方案編制的行業規劃、設計、勘測研究院提供準確的實驗數據。也廣泛應用于農田噴灌、園林綠化噴灌、公路綠化帶噴灌、施工場地降塵噴灌等。
