Pluviómetro de cubeta basculante vs. pluviómetro piezoeléctrico

Comparación entre pluviómetros de cubeta basculante y pluviómetros piezoeléctricos

 I. Introducción del pluviómetro de cubeta basculante

Principio de funcionamiento del pluviómetro de cubeta basculante

El pluviómetro de cubeta basculante es un instrumento de medición de precipitación basado en un principio mecánico. Recoge el agua de lluvia mediante una o más cubetas basculantes. Cuando el agua de lluvia se acumula hasta una cantidad predefinida (por ejemplo, 0,2 o 0,5 mm), las cubetas basculantes se voltean y vierten el agua, activando simultáneamente un dispositivo de registro para registrar la precipitación. Este diseño es sencillo y adecuado para el monitoreo continuo a largo plazo.

Componentes principales de un pluviómetro de cubeta basculante

- Receptor: Se utiliza para recoger el agua de lluvia.

- Cubo basculante: tiene una capacidad determinada, cuando se alcanza la cantidad de agua se activará el volteo.

- Contador: Registra el número de veces que se da vuelta el balde, calculando así la cantidad de precipitación.

Ventajas del pluviómetro de cubeta basculante

- Estructura simple: fácil de diseñar y fabricar, bajos costos de mantenimiento.

- Alta confiabilidad: rendimiento estable en condiciones climáticas normales, no propenso a fallas.

- Asequible: bajos costos de producción, adecuado para implementación a gran escala.

- Amplio rango de medición: adecuado para una amplia gama de tipos de precipitaciones, incluidas lluvias ligeras, moderadas y fuertes.

Desventajas del pluviómetro de cubeta basculante

- Menor precisión: dado que solo se puede registrar una cantidad fija de agua por cada balde basculante, puede que no sea adecuado para situaciones en las que se requieren mediciones precisas.

- Afectado por factores externos: Las condiciones climáticas extremas, como vientos fuertes, nieve y hielo, pueden provocar errores o afectar el giro de la cuchara basculante.

- Mayor tiempo de respuesta: en condiciones de fuertes precipitaciones, es posible que el cucharón basculante no gire a tiempo, lo que da como resultado la pérdida de datos.

 En segundo lugar, la introducción del pluviómetro piezoeléctrico

Principio de funcionamiento del pluviómetro piezoeléctrico

El pluviómetro piezoeléctrico aprovecha las características del material piezoeléctrico. Cuando una gota de lluvia impacta el sensor, la fuerza de impacto resultante se convierte en señales eléctricas. Al procesar estas señales, se puede calcular la cantidad de precipitación. Los pluviómetros piezoeléctricos pueden registrar el peso de cada gota de lluvia y son ideales para aplicaciones que requieren alta precisión y rapidez de respuesta.

Componentes principales del pluviómetro piezoeléctrico

- Sensor piezoeléctrico: Se utiliza para detectar la presión de precipitación en el sensor.

- Procesador de señales: Procesa la señal eléctrica generada por el sensor y la convierte en datos de precipitación.

Ventajas del pluviómetro piezoeléctrico

- 1. Alta sensibilidad y precisión:

El sensor es muy sensible a la lluvia, incluso a gotas pequeñas. Captura con precisión el impacto de las gotas, lo que lo hace especialmente adecuado para monitorear lluvias ligeras. 

2. Tiempo de respuesta rápido:

El sensor tiene un tiempo de respuesta muy rápido, ya que convierte directamente las fuerzas mecánicas en señales eléctricas. Puede reflejar rápidamente los cambios en la intensidad de la lluvia, lo que lo hace ideal para lluvias breves o fluctuantes. 

3. Construcción sencilla y durabilidad:

En comparación con otros tipos de pluviómetros (como los de cubeta basculante), los sensores piezoeléctricos tienen una estructura más sencilla con menos piezas móviles. Esto aumenta su durabilidad y ofrece mayor protección contra las inclemencias del tiempo.

4. Bajos costos de mantenimiento:

Los sensores son robustos y suelen requerir un mantenimiento mínimo. Al no tener piezas móviles, hay menos riesgo de obstrucciones o desgaste, lo que garantiza un funcionamiento fiable a largo plazo.

5. Adecuado para mediciones de alta precisión: especialmente adecuado para aplicaciones de alta gama como investigación científica, agricultura de precisión y monitoreo del sistema de drenaje urbano.

Desventajas del pluviómetro piezoeléctrico:

1. Precisión bajo lluvia intensa:

Los sensores electrónicos piezoeléctricos son ideales para medir la lluvia en condiciones de lluvias ligeras a moderadas, pero pueden ser menos precisos en lluvias intensas. El sensor mide el impacto de las gotas de lluvia, por lo que las lluvias muy intensas pueden resultar en lecturas menos precisas.

2. Perturbaciones ambientales:

Los sensores son sensibles al ruido ambiental, como el viento, la arena o las vibraciones. Si el sensor no está correctamente instalado o protegido de estos efectos, ocasionalmente pueden producirse errores de medición. 

3. Sensibilidad al tamaño de las gotas:

Los cambios en el tamaño de las gotas pueden afectar la respuesta del sensor. Las gotas de lluvia pequeñas pueden detectarse como gotas más grandes, lo que puede generar errores menores en ciertas condiciones.

4. Mayor costo: Los pluviómetros piezoeléctricos son más caros que los pluviómetros tradicionales de cubeta basculante.

Ventajas y desventajas del pluviómetro de cubeta basculante y comparación del pluviómetro piezoeléctrico

 Escenarios de aplicación de pluviómetros y comparación de precios

Escenarios de aplicación del pluviómetro de cangilones basculantes

- Monitoreo meteorológico: aplicable a estaciones meteorológicas ordinarias, comunes en redes de monitoreo meteorológico pequeñas o de bajo costo.

- Riego agrícola: ampliamente utilizado en tierras de cultivo y riego hortícola, para monitorear en tiempo real las precipitaciones y decidir si es necesario riego suplementario.

- Monitoreo ambiental: En algunos monitoreos ambientales, el pluviómetro de cubeta basculante se utiliza ampliamente debido a su economía.

- Alerta de inundaciones: se puede utilizar en sistemas de alerta de inundaciones, aunque la precisión no es alta, pero es suficiente para el monitoreo de una amplia gama de precipitaciones.

Precio: El precio general está entre 500 y 2000 RMB, dependiendo del fabricante y la calidad del equipo.

Escenarios de aplicación del pluviómetro piezoeléctrico

- Monitoreo meteorológico de alta precisión: adecuado para estaciones meteorológicas que requieren datos de alta precisión, especialmente para el monitoreo meteorológico de investigación científica y la acumulación de datos a largo plazo.

- Investigación ambiental: En el estudio del cambio ambiental y el impacto de las precipitaciones en el ecosistema, el pluviómetro piezoeléctrico puede proporcionar datos de precipitación precisos.

- Gestión de recursos hídricos: En la gestión de embalses y ríos, puede monitorear y proporcionar datos de precipitaciones de alta precisión en tiempo real.

- Proyectos de investigación científica e ingeniería: Los pluviómetros piezoeléctricos son la primera opción para la investigación de ingeniería, el cambio climático y otros campos que requieren datos precisos sobre las precipitaciones.

Precio: Debido a su alta precisión y requisitos técnicos, el precio suele estar entre 800 y 2000 RMB.

Resumir:

El pluviómetro de cubeta basculante es un elemento clave en el monitoreo rutinario gracias a su economía y confiabilidad, ideal para necesidades de monitoreo a largo plazo y de áreas extensas. Los pluviómetros piezoeléctricos, por otro lado, destacan por su alta precisión y rápido tiempo de respuesta para aplicaciones específicas que requieren datos de granularidad fina, aunque con un costo mayor. El tipo de pluviómetro a elegir depende de las necesidades específicas de la aplicación, el presupuesto y los requisitos de precisión de los datos. Los pluviómetros piezoeléctricos pueden ser más populares en áreas como la agricultura de precisión y la investigación científica, mientras que los pluviómetros de cubeta basculante son más comunes en el monitoreo meteorológico básico y la gestión del agua.

Ya sea un pluviómetro de cubeta basculante o un pluviómetro piezoeléctrico, se debe seleccionar el tipo correcto según las necesidades específicas en las aplicaciones prácticas, y se debe realizar una calibración y un mantenimiento regulares para garantizar la precisión y confiabilidad de la medición.

Ficha técnica del pluviómetro de cubeta basculante

Manual de instrucciones del pluviómetro de cubo basculante NBL-W-ARS.pdf

Manual de instrucciones de los sensores de lluvia NBL-W-RS V4.0.pdf

Ficha técnica del pluviómetro piezoeléctrico

Manual del operador del sensor de lluvia piezoeléctrico NBL-W-PRS.pdf