翻斗式自记雨量计误差分析与评定

采用翻斗式雨量计观测降雨量时，同样存在湿润误差、蒸发误差和动力误差。但对于仪器误差来说，最主要的是仪器的动态误差。对这项误差的深入分析有利于仪器的设计、制造和使用[50]。

（一）误差产生过程

在翻斗雨量计工作过程中，翻斗部件左右两个斗室轮流处于上方漏斗出水口处，进行称重、计量。当上斗室计量的雨水重量达到设计感量相应的重量时，上斗室本应立即停止进水，并迅速将计量的雨水倒干，与此同时下翻斗转换为上翻斗，开始承接雨水，进行第二斗的计量工作。但上斗室倒水过程需要一段时间Δt，而在这一段时间内，雨水不停地下并注入上斗室。这部分水量ΔP雨量计并未计入，从而产生翻斗计量误差。翻斗计量误差是负向系统误差。翻斗计量误差与降雨强度、翻斗部件安装角、支承摩阻力矩和翻斗部件转动惯量成正比，与仪器感量成反比。在翻斗雨量计运行中，翻斗计量误差主要与降雨强度有关。

（二）误差分配

既然翻斗计量误差与安装角有关，那么就可以通过调整安装角控制翻斗计量误差。设仪器感量为0.2mm，翻斗安装角为φ=12°，实测Δt=0.15s，当降雨强度i=4mm/min时，ΔP=0.01mm，翻斗计量相对误差为δP=5.0%。在降雨强度为0.01～4mm/min范围内，如以2mm/min作为基准对仪器进行调试，可使大小降雨强度的检定成果呈对称分布。如将安装角调小，使仪器在大小降雨强度下工作时，翻斗计量相对误差可控制在-2.25%和2.25%，小降雨强度时为正误差，大降雨强度时为负误差。如果再考虑其他误差，完全可以控制在-4%～4%。(www.xing528.com)

（三）对误差的认识

若出现降雨强度上限，则观测结果可能有-4%的负向系统误差；若出现降雨强度下限，则观测结果可能有4%的正向系统误差；若出现调试零点的降雨强度时，则观测结果可能出现±1%的误差。

在实际观测中，若确实出现高强度大暴雨，从实用角度对其进行订正也未尝不可，否则可不进行订正。

从误差来源看，翻斗计量误差是系统误差，但因一次降雨过程中降雨强度在变化，时大时小，误差的方向和大小都在变化，所以也只能将其视为随机误差，充其量是未定系统误差。因此，若将±4%作为翻斗雨量计的允许误差，那么其误差标准差可估计为2%。