自動雨量站常見故障分析與檢修

龔潤生

自動氣象站的運行，極大的減輕了觀測員的工作量，先進的儀器代替了傳統(tǒng)的人工操作。傳統(tǒng)的觀測員也逐步走向以維護儀器正常運轉(zhuǎn)為主的新型觀測員。就和人會生病一樣，自動觀測儀器也會經(jīng)常出現(xiàn)各種各樣的故障，需要日常維護和檢修，自動雨量站也是如此。

1自動雨量站的工作原理

自動雨量站是通過將天空中下的雨水，通過截面積為200cm~的集水器進行匯集，再利用裝有圓護網(wǎng)的漏斗以及下端部位的引流管，將雨水注入翻斗中。如果翻斗中積累的水量達到一定程度，翻斗就會翻到，此時另一半翻斗開始盛雨。在計數(shù)翻斗的中部位置，裝置了一塊小磁鋼，磁鋼上方安裝了干簧管，當計數(shù)翻斗發(fā)生翻動時，則磁鋼就會掃描一次干簧管，使干簧的接點位置由于磁化作用而產(chǎn)生瞬間閉合，同時完成一個電路導通脈沖信號的發(fā)射，這個脈沖信號傳到記錄器也就是0.1mm降雨量，周而復始，便記錄了某個時段的雨量。

2自動雨量站常見故障分析與檢修方法

自動雨量站最常見的故障一般都出現(xiàn)在雨量器的傳感部分，通常表現(xiàn)為：定位螺釘調(diào)整不當、干簧管損壞、信號電纜開路，雨量傳感器堵塞、計數(shù)翻斗翻轉(zhuǎn)不靈活等，下面分別予以介紹。

2.1基點定位螺釘調(diào)整不當

定期或者很長一段時間沒有下雨的情況下，用雨量校準儀對儀器進行校正，當±0.4(降水量≤10mm)±4％(降水量≥10mm)超過這個范圍就應該適當調(diào)整。

因為降水量的測量是通過翻斗的翻動產(chǎn)生電信號輸出的。翻斗每翻轉(zhuǎn)一次，為0.1mm的降水量。由此可知翻斗調(diào)整是否正確直接關系到計數(shù)翻斗是否能夠正確翻轉(zhuǎn)和計數(shù)準確與否，對于雨量傳感器中的計量翻斗來說，與基本定位螺釘之間的距離成正比，它是影響翻斗是否正確翻轉(zhuǎn)的關鍵。也就是說，當基本定位螺釘之間的距離變大，那么翻斗翻轉(zhuǎn)的時間就越長，翻轉(zhuǎn)速度越慢，翻轉(zhuǎn)次數(shù)越少，雨量的測量值就越小，這時調(diào)節(jié)的方法應該是將容量螺釘向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，縮短了基點定位螺釘之間的距離。那么當基點定位螺釘之間的距離縮短，那么翻斗翻轉(zhuǎn)的時間也越短，翻轉(zhuǎn)速度加快。翻轉(zhuǎn)次數(shù)的增加，將直接影響雨量測量值的變大，調(diào)節(jié)的方法是將調(diào)節(jié)螺釘向外旋轉(zhuǎn)，使各基點定位螺釘之間的距離發(fā)生變化。

容量調(diào)節(jié)螺釘每向內(nèi)或向外旋轉(zhuǎn)一圈，測量誤差減少或增加3％。精準調(diào)節(jié)基點定位，將對計量降水量的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。平時可以經(jīng)常用雨量器校準儀測試一下，有誤差時可以慢慢調(diào)試定位螺釘間的距離。

2.2雨量傳感器干簧管損壞

在雨季應該和人工量取的雨量和虹吸雨量計進行比較，在誤差很大的情況下或者人工站有數(shù)據(jù)，但是雨量傳感器中沒有雨量記錄時，在排除其沒有堵塞和其他的都正常的情況下，就要考慮干簧管的問題。

如果干簧管的元件損壞，會出現(xiàn)連擊(多發(fā)送信號)或者漏擊(少發(fā)送信號)的現(xiàn)象，此時位于計數(shù)翻斗中的磁鋼通過掃描干簧管會產(chǎn)生開關信號。干簧管中的開關信號只發(fā)送一回，代表產(chǎn)生0.1mm的降雨量。如果干簧管元件失常，會造成信號發(fā)送不正常，這都會出現(xiàn)雨量誤差異?，F(xiàn)象。所以這種因素會產(chǎn)生的雨量誤差。因此，判斷誤差的具體方法分析如下：使用萬能表，將雨量傳感器的輸出端口連接，將降水倒入雨量傳感器中，觀察計數(shù)翻斗與萬用表。如果干簧管產(chǎn)生漏擊或者連續(xù)擊出現(xiàn)象，可能就會出現(xiàn)萬能表無信號或者多個信號現(xiàn)象，則證明干簧管損壞，通過干簧管則可解決測量誤差。因此，只需要擰松半數(shù)翻斗中的干簧管螺絲，將損壞的干簧管取下，換上正常干干簧管即可。

2.3信號電纜開路

平時值班期間，在雨停了很長時間或者很長時間沒有下雨的情況下，突然又有0.1的雨量記錄，這種情況下應該考慮：(1)雨量桶內(nèi)有剩余的降水受到某些外在的原因(比如，風大、振動)使雨量桶翻轉(zhuǎn)；(2)信號電纜的開路或者接頭松動，這些都會產(chǎn)生在無雨的時候還有雨量記錄的發(fā)生的情況。在確信確實不是因為有剩余的雨量翻轉(zhuǎn)產(chǎn)生的情況下，就要檢查電纜的連接是否松動及時擰緊。

2.4雨量傳感器堵塞

臺站出現(xiàn)降水的時候要加強巡視儀器，特別是虹吸雨量自記讀數(shù)和雨量傳感器數(shù)據(jù)的對比，要時刻相差不大，例如，虹吸雨量計自記讀數(shù)為4mm，雨量傳感器的讀數(shù)才1mm多，或者雨停了還有雨量的記錄。這種情況下顯然是不正確的。這樣就要考慮雨量傳感器。

(1)雨量桶是否被一些柳絮、灰層，蟲子之類的東西堵住，使雨水不能及時下流。

影響數(shù)據(jù)的正確。

(2)水通過計數(shù)翻斗時是否保持降水順暢流走，如果水不能及時流走，聚積的水由于在浮力作用會使計數(shù)翻斗翻轉(zhuǎn)變慢或者不翻轉(zhuǎn)，從而形成雨量滯后現(xiàn)象或者沒有降水記錄。

觀測人員應該經(jīng)常清理過濾網(wǎng)上的沙塵、蟲子和蛛蛛網(wǎng)等等以防止雨量桶堵塞，降水通過計數(shù)翻斗以后一定要使水順暢流走，不能聚積那里不流。平時除按正常的維護以外，在雨季將要來的時候經(jīng)常清洗雨量傳感器，清洗過程中切勿用手指觸摸翻斗內(nèi)壁以防止沾上油污影響翻斗計量準確性。

2.5計數(shù)翻斗翻轉(zhuǎn)不靈活

承水器是漏天存在的，直接接收雨量的同時，空氣的灰層等一些細小的物質(zhì)也經(jīng)過承水器積聚在傳感器、翻斗上，時間久了，積壓的灰垢使翻斗兩端不平衡，上翻斗就不能起到調(diào)節(jié)平衡作用，計量翻斗不能正常翻轉(zhuǎn)或者根本就不能翻轉(zhuǎn)。所以在降水即將要來的時候用鑷子夾棉球清洗翻斗的積壓的灰垢，用清水沖洗軸承有條件的站可以更換軸承，但不能給軸承加油，以免粘上塵土使軸承磨損。

3結(jié)語

平時經(jīng)常檢查和進行雨量傳感器儀器維護。值班時按照要求維護儀器，及時發(fā)現(xiàn)問題，運用正確的方法加以處理，雖然誤差是不可避免的，但這樣能最大限度的減小誤差。