浅谈称重式降水传感器-甘肃科技

２ ㊀主要性能指标
２ １ ㊀通信参数 ２ １ １ ㊀Ｒ Ｓ － ２ ３ ２接口 １ ） 波 特 率： 默认为 ９ ６ ０ ０ ｂ ｐ ｓ ， 范围 １ ２ ０ ０ 、 ２ ４ ０ ０ 、 ４ ８ ０ ０ 、 ９ ６ ０ ０ 、 １ ９ ２ ０ ０ 、 ５ ７ ６ ０ ０ 、 １ １ ５ ２ ０ ０ ｂ ｐ ｓ ； ２ ） 数据位： ８ ； ３ ） 停止位： １ ；
态降水人工观测造成的时效性差、 观测频次低等弊端， 有利于提高固态降水观测的准确性和效率， 减轻观测人员的
２ ］ 工作量 ［ 。简要介绍了其工作原理、 性能指标， 以及维修维护和计量检定。
关键词： 降水； 自动化观测； 工作原理； 指标； 维修维护 中图分类号： Ｐ ４ １ ５ １ ２
为弹性部件， 根据其所受拉力与振动频率的对应关
６ ］ 果［ 。
。
１ ２ ㊀测量原理 称重式降水传感器的测量原理是通过载荷原件 对盛水筒内质量变化的快速响应测量降水量， 称重 式降水量传感器主要由承水口、 外壳、 内筒、 载荷原 件及处理单元、 底座组件、 防风圈等部件组成， 基本
５ ］ 组成如图 １所示 ［ 。
１ ２ ２ ㊀基于振弦测量技术 Ｄ Ｓ Ｃ ２型称重式降水传感器由中国华云技术开 发公司引进挪威 Ｇ ｅ ｏ ｎ ｏ ｒ 公司全天候称重式降水测 量技术经改进后研制生产， 此型号的仪器采用振弦 测量技术， 以谐振传感器（ 弦丝） 为弹性部件， 压力 变化带来振动频率发生变化， 通过相应的测量电路 得到重量。收集降水的集水桶经称重单元悬挂在圆 柱体支座的上法兰盘上， 集水桶内的降水由称重单 元进行称重。根据称的降水重量即可换算成降水
８ ］ ６ ） 每月检查防雷接地情况 ［ 。
３ ２ ㊀常见故障及排除方法 ３ ２ １ ㊀Ｄ Ｓ Ｃ １型称重式降水观测仪（ 见表 ２ ） ３ ２ ２ ㊀Ｄ Ｓ Ｃ ２型称重式降水观测仪（ 见表 ３ ）
㊀㊀㊀常见问题 盛水桶中发射冻结 测量结果受风的影响较大 处理单元运行指示灯不亮 处理单位运行指示灯秒闪异常 雨量开关信号无输出 报告的降水量偏差 报告的降水量总是 ０
雪、 沙尘等杂物应及时清除， 如遇到盛水口沿被积雪 覆盖， 应及时将口沿积雪扫入桶内， 口沿以外的积雪 及时清除。 ３ ） 每周检查承水口水平、 高度情况。 ４ ） 每次较大降水过程后及时检查， 防止溢出。 ５ ） 降水过程中注意分析判断降水量数据的准 确性， 如有疑问， 应及时进行现场测试。
６ １
㊀㊀工作电压范围： ９ １ ５ Ｖ （ Ｄ Ｃ ） 。 ２ ４ ㊀功耗 功耗： 〈 １ Ｗ。 ２ ５ ㊀测量性能 测量性能见表 １ 。
承水口内径尺 （ ｍ ｍ ）
＋ ０ ６ ２ ０ ０ ０
２ ） 每日定时就幸福仪器小清洁， 口沿以为的积
３ ㊀维护维修和计量检定
３ １ ㊀日常维护 ３ １ １ ㊀维护要求 １ ） 当内 筒 内 的 液 体 较 多 或 杂 物 过 多 时， 应清 空， 然后添加相应的防冻液和蒸发抑制油。 ２ ） 当内筒内的防冻液和蒸发抑制油过少时， 应 适量添加。 ３ ） 每年春节应对称重式降水传感器进行防雷 安全检查。 ３ １ ２ ㊀维护内容 １ ） 每日检查内筒内液面高度和供电情况。
第２ ９卷㊀第 １期 ２ ０ １ ３年 １月
甘肃科技 Ｇ ａ ｎ ｓ ｕＳ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅａ ｎ ｄＴ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖ ｏ ｌ ２ ９ ㊀Ｎ ｏ １ Ｊ ａ ｎ ㊀２ ０ １ ３
浅谈称重式降水传感器
巩宏亚１， 谢万军２， 马㊀良２， 刘冰鑫２， 蒋宜文２， 施建军２
图１ ㊀称重式降水传感器原理结构
７ ］ 。 量［
目前， 称重式降水传感器所采用的测量的技术 主要有两种。 １ ） 基于电阻应变测量技术。敏感梁在外力的 作用下产生弹性变形， 使粘贴在它表面的电阻应变 片也随同产生变形， 电阻应变片变形后， 它的阻值将 发生变化， 再经相应的测量电路把这一电阻变化转 换为电信号， 进而得到降水的质量。 ２ ） 振弦测量技术。以固定频率振动的弦丝作
（ １ 兰州中心气象台， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ２ ０ ； ２ 甘肃省气象信息与技术装备保障中心， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ２ ０ ） 摘㊀要： 降水观测是地面气象观测的主要项目之一， 它为气象防灾减灾、 天气预报、 气候分析和大气科学研究提供了
１ ， ３ ］ 。称重式降水传感器实现了固态、 液态和混合性降水的自动化观测， 能够克服目前气象台站固 重要的基础资料 ［
１ ㊀基本工作原理
１ １ ㊀简介 称重式降水传感器基于载荷测量技术原理设 计， 通过对质量变化的快速响应测量降水量。称重 式降水传感器既可以输出开关量信号接入现有自动 气象站， 也可以作为智能传感器挂接在其他采集系 统上
［ ４ ］
系， 通过相应的测量电路得到降水的质量。 １ ２ １ ㊀基于电阻应变测量技术 Ｄ Ｓ Ｃ １型称重式降水传感器由江苏省无线电科 学研究所有限公司引进芬兰 Ｖ Ａ Ｉ Ｓ Ａ Ｎ Ａ公司全天候 称重式降水测量技术经改进后研制生产。 Ｄ Ｓ Ｃ ３型 称重式降水传感器由中环天仪天津气象仪器厂引进 美国贝拉斯公司全天候称重式降水测量技术改进后 研制生产。这两种型号的仪器均采用电阻应变测量 技术， 敏感元件测量来自压力带来的电阻应变片组 织变化， 经测量电路转换为电信号， 进而得到重量结
第 １期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀巩宏亚等： 浅谈称重式降水传感器 ４ ） 校验方式： 无。 ２ １ ２ ㊀开关量接口 每０ １ ｍ ｍ降水， 开关闭合一次。 ２ ２ ㊀时钟要求 系统时钟误差不大于 １ ５ ｓ ／ 月。 ２ ３ ㊀电源要求
表１ ㊀测量性能要求 ㊀㊀测量要素 液态、 固态 和 混 合性降水 测量范围 （ ｍ ｍ ） ０ ４ ０ ０ 分辨率 （ ｍ ｍ ） ０ １ ㊀㊀最大测量误差 ， ０ ｍ ｍ时； ʃ ０ ４ ｍ ｍ ≤１ ʃ ４ ％， ＞ １ ０ ｍ ｍ时 输出 脉冲输出和 Ｒ Ｓ ２ ３ ２ ／ ４ ８ ５