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壓電式雨雹計:破解降水監(jiān)測難題的革新性突破

來源:河南華佑智芯電子產品有限公司   2025年03月13日 17:13  
01
降雨監(jiān)測的痛點與挑戰(zhàn)



傳統降水監(jiān)測設備長期面臨兩大難題:


  1. 雨雹難以區(qū)分:機械翻斗式雨量計無法識別冰雹,光電式傳感器易受冰雹撞擊干擾,導致數據失真;

  2. 環(huán)境適應性差:冰雹沖擊易損壞傳感器,高濕度、低溫環(huán)境導致設備失效。


圖片


河南華佑智芯電子產品有限公司自主研發(fā)的壓電式雨雹計,通過創(chuàng)新性的壓電傳感技術與智能算法,成功實現了降雨量與冰雹強度的同步精準監(jiān)測,彌補了氣象監(jiān)測領域的技術空白。









02
核心技術原理


  1. 壓電傳感技術

    • 采用高靈敏度壓電陶瓷傳感器,將雨滴和冰雹的動能轉化為電信號;

    • 通過沖擊力閾值算法區(qū)分雨滴與冰雹,精度達±5%。

  2. 多參數同步測量

    • 降雨量:根據雨滴沖擊頻率與強度,計算降雨強度(0-8mm/min);

    • 冰雹強度:基于冰雹粒徑(2-50mm)與沖擊能量,輸出冰雹動能指數。

  3. 抗干擾設計

    • 內置動態(tài)濾波算法,消除風力震動、車輛通行等環(huán)境噪聲影響;

    • 表面采用特氟龍抗污防粘涂層,雨水一沖即凈,無需現場清理。




03
技術優(yōu)勢與性能參數



參數壓電式雨雹計傳統設備局限
測量維度雨量+冰雹動能+粒徑分布僅雨量或定性冰雹報警
分辨率雨量0. 01mm/min,冰雹粒徑0.1個/ cm2 / min冰雹無法量化
環(huán)境適應性-40℃~85℃,IP67防護等級低溫易結冰,冰雹易損毀傳感器
數據輸出RS485/4G僅雨量數據





04
典型應用場景


  1. 交通防災

    • 高速公路:實時監(jiān)測冰雹強度,聯動電子屏發(fā)布限速指令;

    • 機場跑道:精確識別冰雹粒徑,為除冰作業(yè)提供數據支持。

  2. 氣象預警

    • 冰雹預警精度提升:結合雷達回波數據,提前15-30分鐘預警冰雹云移動路徑。

  3. 科研支持

    • 提供冰雹動能-粒徑關系曲線,助力強對流天氣機理研究。




05
與傳統設備的對比實驗


實驗場景:模擬直徑20mm冰雹(自由落體速度15m/s)與暴雨(50mm/h)混合天氣


指標壓電式雨雹計翻斗式雨量計激光降水現象儀
雨量誤差±5%±8%(冰雹堵塞翻斗)±5%(冰雹誤判為大雨)
冰雹識別粒徑分布+動能值無法識別僅定性報警
故障率0%(連續(xù)沖擊1000次)32%(機械結構卡死)15%(鏡面污染)





06
結語


河南華佑智芯的壓電式雨雹計,通過突破性技術解決了降水監(jiān)測領域長期存在的雨雹識別難題。其高精度、高可靠性的特點,正在為交通、農業(yè)、氣象等行業(yè)提供全新的數據維度,推動防災減災從“被動響應”向“主動防御”轉型。


讓每一滴雨、每一顆冰雹都被精準感知
——華佑智芯,以創(chuàng)新重新定義氣象監(jiān)測



圖片

END



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