自動(dòng)站雨量傳感器常見故障的分析與處理

郝智利

（山西省大氣探測(cè)技術(shù)保障中心，太原 0 3 0 0 0 2）

自動(dòng)站雨量傳感器常見故障的分析與處理

郝智利

（山西省大氣探測(cè)技術(shù)保障中心，太原 0 3 0 0 0 2）

對(duì)自動(dòng)站雨量傳感器出現(xiàn)的雨量偏大或偏小、無雨量顯示或雨量時(shí)有時(shí)無兩例故障，分析故障原因，給出修理排除方法。介紹了對(duì)雨量傳感器的硬件維護(hù)、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的處理方法。

自動(dòng)氣象站；雨量；故障分析；排除

目前，自動(dòng)氣象站已普遍在業(yè)務(wù)使用，主要?dú)庀笠匾鸦緦?shí)現(xiàn)儀器觀測(cè)自動(dòng)化。如何保障自動(dòng)氣象站正常運(yùn)行成為今后工作的重點(diǎn)。從近幾年儀器運(yùn)行情況來看，雨量傳感器出現(xiàn)故障的概率最高，若不能及時(shí)處理，將會(huì)引起降水記錄不準(zhǔn)確，不能客觀地反應(yīng)當(dāng)時(shí)的真實(shí)情況，對(duì)記錄造成難以彌補(bǔ)的缺失，結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，分析總結(jié)了雨量傳感器的常見故障及維修方法。

1 故障分析與排除

1.1 雨量偏大或偏小

在斷電情況下，即將電纜線與傳感器分離，用萬用表通斷檔測(cè)量［1］，測(cè)量線接原信號(hào)處，按1mm/m i n的強(qiáng)度向單、雙翻斗雨量器注入一定量的水，將雙翻斗雨量器計(jì)量翻斗和計(jì)數(shù)翻斗撥到傾斜的同一側(cè)，觀察計(jì)數(shù)翻斗翻轉(zhuǎn)次數(shù)和萬用表指示的輸出信號(hào)，是否有信號(hào)多發(fā)或漏發(fā)現(xiàn)象。若漏發(fā)信號(hào)，需檢查干簧管與磁鋼之間的距離是否在1mm調(diào)整間距，如果是干簧管性能變差則更換之；若多發(fā)信號(hào)，應(yīng)檢查單翻斗電路板是否水平，調(diào)整電路板后左右兩側(cè)調(diào)整螺絲。其次檢查單翻斗左右翻轉(zhuǎn)量是否一致。方法是用2 m L的清水注入集水器內(nèi)，觀察左右翻斗能否恰好翻轉(zhuǎn)，調(diào)整調(diào)節(jié)螺母，使阻止塊高度發(fā)生變化，保障左右翻斗恰在2m L降水量時(shí)翻轉(zhuǎn)。檢查雙翻斗雨量器是否恰在0.1mm的降水量時(shí)左右翻斗都能翻轉(zhuǎn)，否則，調(diào)節(jié)容量調(diào)節(jié)螺釘。

無論是單、雙翻斗雨量器，主要是計(jì)數(shù)翻斗翻轉(zhuǎn)次數(shù)偏多 （偏少），造成與實(shí)際值比較雨量偏大 （偏?。?，只要減少翻斗翻轉(zhuǎn)次數(shù)則能校正之。調(diào)整時(shí)，首先判斷與實(shí)際值相差次數(shù)。方法是，用口徑為2 0c m規(guī)格的專用量杯與J J S 1型雨量傳感器校準(zhǔn)儀配合，量取1 0mm水量，分別進(jìn)行強(qiáng)、弱降水校準(zhǔn)，從顯示屏讀取實(shí)際翻轉(zhuǎn)次數(shù)，理論翻轉(zhuǎn)次數(shù) （雙翻斗1 0 0，單翻斗1 5 7）－實(shí)際翻轉(zhuǎn)次數(shù)，所得差值為誤差值，若差值為正則偏小，差值為負(fù)則偏大。

（1）雨量偏大 雙翻斗首先擰松固定螺母，將左右兩側(cè)容量調(diào)節(jié)螺釘同時(shí)逆時(shí)針調(diào)節(jié)，增加計(jì)量翻斗內(nèi)的水量，減少計(jì)數(shù)翻斗翻轉(zhuǎn)次數(shù)。單翻斗則把左右兩側(cè)調(diào)節(jié)螺母同時(shí)順時(shí)針調(diào)節(jié)，降低阻止塊的高度，增加翻斗內(nèi)的水量，減少翻轉(zhuǎn)次數(shù)。

（2）雨量偏小 雙翻斗首先擰松固定螺母，將容量調(diào)節(jié)螺釘同時(shí)順時(shí)針調(diào)節(jié)，減少計(jì)量翻斗的水量，增加其翻轉(zhuǎn)次數(shù)。單翻斗則是將左右兩側(cè)調(diào)節(jié)螺母同時(shí)逆時(shí)針調(diào)節(jié)，增加阻止塊的高度，減少斗內(nèi)的水量，增加翻轉(zhuǎn)次數(shù)。一般情況下降水偏小還與從承水口至出水口的通道堵塞有關(guān)。

強(qiáng)降水時(shí)，雙翻斗誤差值為±4%，單翻斗為±6%。一般調(diào)整時(shí)，雙翻斗容量調(diào)節(jié)螺釘每向內(nèi)或向外旋轉(zhuǎn)一圈，則有±3%的誤差；單翻斗調(diào)節(jié)螺母每擰松 （擰緊）一圈，則有±4%的誤差。為使調(diào)節(jié)位置準(zhǔn)確，在松開定位螺帽前，需在定位螺釘上做位置記號(hào)。調(diào)節(jié)好后，需擰緊定位螺絲。

1.2 無雨量顯示或雨量時(shí)有時(shí)無

1.2.1 無雨量顯示 首先，在采集器斷電狀態(tài)下用萬用表測(cè)量傳感器［2］，用量杯給雨量承水口注入一定量的水，觀察計(jì)數(shù)翻斗翻轉(zhuǎn)次數(shù)是否與萬用表顯示的信號(hào)量一致。

（1）若一致說明傳感器沒有問題，則測(cè)量傳感器至轉(zhuǎn)接盒之間的電纜線是否聯(lián)通正常，由于信號(hào)電纜線放于地溝中的PVC管內(nèi)，若PVC管連接處理不好，極易進(jìn)鼠，咬斷電纜使信號(hào)中斷。若電纜聯(lián)通正常，再測(cè)量轉(zhuǎn)接盒內(nèi)防雷管是否短路，轉(zhuǎn)接盒至采集器之間電纜是否聯(lián)通，采集器內(nèi)的防雷管和光耦是否工作正常，從這幾個(gè)方面找出故障部位、進(jìn)行修理排除。

（2）若萬用表上無信號(hào)顯示，則為雨量傳感器的問題，檢查承水器口至排水口之間通道是否暢通。往往由于漏斗口、計(jì)量翻斗出水口以及雨量筒底部的排水口是否有蟲子和雜物堵塞，造成流水不暢，記錄缺測(cè)。檢查干簧管是否損壞，磁鋼是否松脫，磁鋼與干簧管之間的距離是否小于1mm，是否只能看見翻斗翻轉(zhuǎn)而無信號(hào)輸出。

1.2.2 雨量時(shí)有時(shí)無 主要是傳感器接線柱與信號(hào)線的聯(lián)接是否導(dǎo)通，轉(zhuǎn)接盒內(nèi)的電纜接線插件是否松動(dòng)，雨量的信號(hào)線有沒有似斷非斷的地方［3］。

2 日常維護(hù)

刪除數(shù)據(jù)文件中雨量數(shù)據(jù)有兩種情況：①正點(diǎn)發(fā)報(bào)時(shí)次，編發(fā)天氣報(bào)時(shí)，在地面氣象測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)軟件界面，在與編發(fā)報(bào)相關(guān)的自動(dòng)采集要素復(fù)選框前打 “√”，顯示所選自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，刪除小時(shí)雨量及相應(yīng)的雨量分鐘數(shù)據(jù)；②非正點(diǎn)發(fā)報(bào)時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)觀測(cè)，刪除小時(shí)雨量及相應(yīng)分鐘雨量，并進(jìn)行數(shù)據(jù)保存［4－7］。

3 結(jié)語

為了保障降水記錄的準(zhǔn)確性、客觀性，除了應(yīng)有的責(zé)任心，關(guān)鍵要掌握儀器的結(jié)構(gòu)，技術(shù)參數(shù)，要有分析、判斷、排除故障的能力，定期維護(hù)保養(yǎng)，熟練掌握如何刪除非降水記錄。保障降水記錄的客觀、真實(shí)。

［1］林曉明.SJ_ 1型虹吸式自記雨量計(jì)自動(dòng)強(qiáng)迫虹吸裝置 ［J］.水利水文自動(dòng)化，2000 （1）：59－60.

［2］趙步達(dá).DYYZ－Ⅱ自動(dòng)氣象站雨量計(jì)防雷電路故障分析處理 ［J］.山西氣象，2010 （3）：32－33.

［3］黃明達(dá) .地面常規(guī)氣象儀器知識(shí)與維修 ［G］.鄭州：河南省氣象局，1987：69.

［4］張穎梅，張曉梅 .自動(dòng)氣象站正點(diǎn)數(shù)據(jù)維護(hù)異常情況處理 ［J］.陜西氣象，2013 （1）：39－40.

［5］寧惠芳，范邵華 .地面自動(dòng)氣象觀測(cè)記錄異常數(shù)據(jù)分類 ［J］.陜西氣象，2013 （1）：41－42.

［6］李黃，王平，陳永清，等 .自動(dòng)氣象站實(shí)用手冊(cè)［M］.北京：氣象出版社，2007：38－43.

［7］中國(guó)氣象局監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)司 .地面氣象測(cè)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)軟件操作手冊(cè) ［M］.北京：氣象出版社，2005：34－37.

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郝智利 .自動(dòng)站雨量傳感器常見故障的分析與處理 ［J］.陜西氣象，2 0 1 4（1）：4 6－4 7.

1 0 0 6－4 3 5 4 （2 0 1 4）0 1－0 0 4 6－0 2

2 0 1 3－0 8－2 7

郝智利 （1 9 7 4—），男，漢族，山西新絳人，工程師，主要從事氣象技術(shù)保障儀器計(jì)量。