การปรับแก้ค่าความคลาดเคลื่อนเชิงกลในระบบการวัดน้ำฝนของเครื่องวัดน้ำฝนแบบถ้วยกระดก | Reducing Systematic Mechanical Error in Rainfall Measurement of Tipping Bucket Rain Gauge
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
Under this research, the tipping bucket rain gauge calibration set in laboratory was developed as a tool for studying the mechanical error in rainfall measurement. The tipping bucket rain gauge of 0.25 mm-resolution was used in the experiment. The result of adjusting rainfall intensity for 137 trials showed that the test tipping bucket rain gauge accurately measured the rainfall when the intensity was less than 50 mm/hr. When rainfall intensity exceeded 50 mm/hr, the tipping bucket rain gauge gave under estimated measurement. The measurement error was 20 mm/hr for the rainfall intensity 200 mm/hr. Two approaches were conducted to reduce this measurement error. Those are (1) adjusting the tipping bucket measured rainfall by the calibration equation and (2) adjusting the bucket resolution by the amount of water loss. Both approaches showed a satisfactory result in reducing the measurement error. Thus, the calibration of tipping bucket rain gauge is recommended when it is used in the area of high intensity rainfall, exceeding 50 mm/hr.
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ได้พัฒนาอุปกรณ์สอบเทียบความแม่นยำของเครื่องวัดน้ำฝนแบบถ้วยกระดกในห้องปฏิบัติการเพื่อใช้เป็นเครื่องมือในการศึกษาค่าความคลาดเคลื่อนเชิงกลในการวัดปริมาณน้ำฝน ผลการทดสอบความแม่นยำของเครื่องวัดน้ำฝนแบบถ้วยกระดกซึ่งมีค่าความจุถ้วยกระดก 0.25 มม. โดยการปรับเปลี่ยนอัตราการตกของฝนระหว่าง 2 ถึง 205 มม./ชม. พบว่าเครื่องวัดน้ำฝนที่ทดสอบมีความแม่นยำดีในช่วงที่ฝนตกไม่เกิน 50 มม./ชม. ถ้าฝนตกเกิน 50 มม./ชม. เครื่องวัดน้ำฝนจะให้ค่าปริมาณน้ำฝนต่ำกว่าค่าจริง โดยค่า
ความคลาดเคลื่อนมีค่ามากถึง 20 มม./ชม. เมื่อฝนตกในอัตรา 200 มม./ชม. ผลการทดลองเพื่อลดค่าความคลาดเคลื่อนในการวัดปริมาณน้ำฝน 2 วิธี คือ (1) การปรับค่าโดยใช้สมการสอบเทียบ และ (2) การปรับค่าความจุถ้วยกระดกด้วยค่าปริมาณการสูญเสียน้ำ พบว่าทั้งสองวิธีสามารถลดค่าความคลาดเคลื่อนในการวัดน้ำฝนลงได้มาก จึงเสนอแนะว่าควรมีการสอบเทียบเครื่องวัดน้ำฝนแบบถ้วยกระดก ถ้าต้องใช้เครื่องมือวัดน้ำฝนแบบถ้วยกระดกในพื้นที่ที่ฝนมีความเข้มสูงเกิน 50 มม./ชม.
Downloads
Article Details
References
Colli, M., Lanza, L. G., La Barbera, P., & Chan, P. W. (2014). Measurement accuracy of weighing and tipping-bucket rainfall intensity gauges under dynamic laboratory testing. Atmospheric research, 144, 186-194.
La Barbera, P., Lanza, L. G., & Stagi, L. (2002). Tipping bucket mechanical errors and their influence on rainfall statistics and extremes. Water Science and Technology, 45(2), 1-9.
Lanza, L. G., & Stagi, L. (2008). Certified accuracy of rainfall data as a standard requirement in scientific investigations. Advances in geosciences, 16, 43-48.
Lanza, L. G., & Stagi, L. (2009). High resolution performance of catching type rain gauges from the laboratory phase of the WMO Field Intercomparison of Rain Intensity Gauges. Atmospheric Research, 94(4), 555-563.
Marsalek, J. (1981). Calibration of the tipping-bucket raingage. Journal of Hydrology, 53(3-4), 343-354.
Vasvári, V. (2005). Calibration of tipping bucket rain gauges in the Graz urban research area. Atmospheric research, 77(1-4), 18-28.
WMO. (World Meteorological Organization) (1973) Annotated bibliography on precipitation measurement instruments. Switzerland, Geneva: World Meteorol.