Đồng hồ đo mưa kiểu gàu lật (Tipping Bucket Rain Meter)

Đây là một rain meter tự động, tạo ra xung (pulse) có thể đếm được và quy đổi sang milimét (mm) lượng mưa.

Bạn cũng có thể xem dự án wind meter/anemometer tại đây: Modular Anemometer with roller scate bearing by jattie | Download free STL model | Printables.com

Các chi tiết cơ khí được in để làm rain meter, dùng Raspberry Pi làm bộ ghi dữ liệu (data logger).

Hiệu chuẩn (Calibration)

Sẽ có một chút khác biệt khi hiệu chuẩn tùy theo chất lượng in, cách lắp ráp và thiết lập ốc chỉnh (set screw), nhưng mình nghĩ nếu in đúng 100% scale thì diện tích hứng mưa (catchment area) sẽ đồng nhất.

Tính diện tích hứng mưa (catchment area)

Các góc được bo cong với bán kính 20.8mm, nên nếu tính diện tích hình chữ nhật rồi trừ đi bốn phần góc bo, mình sẽ ra đúng diện tích bề mặt thực tế để hứng mưa.

Vậy nên 66.6 x 129 mm cho ra tổng diện tích 8591.4mm vuông, trừ bốn góc là 371.39 thì còn lại diện tích thu nước hiệu dụng là 8,220 mm vuông, tương đương 8.22 ml nước khi có 1mm lượng mưa.

Tính thể tích cần thiết cho mỗi lần lật (one tip)

Mình làm việc này bằng cách dựng cụm lắp ráp với một bên mở để quan sát, rồi đổ 500ml nước đều vào phễu và đếm số lần lật. Lặp lại vài lần để đảm bảo tính lặp lại. Lần đầu được 58 lần lật, lần hai và ba được 57. Mình thấy ở lần cuối thì gần như xô còn đầy, nên nhận ra là thực tế là 57 và một phần lẻ. Dùng muỗng đong đo thử thì mình suy ra khoảng 57.8. Việc này chắc có thể làm chính xác hơn bằng một ống tiêm nhỏ. (Mình sẽ thử kiếm một cái để cải thiện quy trình hiệu chuẩn)

Lấy 500ml chia cho 57.8 lần lật thì suy ra cần 8.65ml để làm xô lật. Con số này gần như khớp hoàn hảo. Mình tin là có thể chỉnh set screw để khớp chính xác, sao cho mỗi lần lật tương ứng 1mm lượng mưa. Tuy nhiên trong trường hợp này, mỗi lần lật sẽ tương đương 1.05 mm lượng mưa.