自动站雨量传感器常见故障现象分析与处理

自动站雨量传感器常见故障现象分析与处理

摘要：通过分析自动气象站常见故障产生的原因，提出在工作中的正确处理方法。

关键词：雨量传感器故障分析处理

1、引言

目前，克拉玛依市自动站大部分都分布在沙漠腹地，自动站雨量传感器长期在野外使用，因其特殊结构而使其更容易受环境污染造成各种故障，轻者使降水记录比实际滞后，严重的造成降水记录缺测。依据克拉玛依市自动气象站多年来的运行情况，发现降水记录的准确性和完整性，很大程度上取决于雨量传感器的运行状态。本文以SL3-1型雨量传感器为例，就雨量传感器常见故障进行分析与探讨一些常用处理方法。

2、工作原理

SL3-1型雨量传感器由集水器、漏斗、过滤网、计数翻斗、调节螺丝、磁钢、电路板、传输电缆等组成。测量过程中，降水由集水器汇集，通过过滤网过滤，经小漏斗流入计数翻斗内，当翻斗承积的水量达到一定数量时翻斗翻动，另一半翻斗开始装水，通过翻斗翻动带动磁钢移动，磁钢经过电路板上的干簧管时，使干簧管接点因磁化而闭合，送出一个电路导通脉冲，相当于0.1mm降雨量，离开时干簧管又断开。这样周而复始对降水进行计数。

3、故障现象分析与处理

3.1 有降水时降水无记录

这种现象常见故障主要有集水器堵塞水流下不去、小漏斗堵塞、磁钢失效、干簧管损坏、翻斗不翻、通讯线路接触不良或中断。

处理方法：首先检查集水器中有无积水，如有则先取下过滤网进行清洗，用细铁丝疏通漏水孔；无积水，则应检查传感器的数据线有没有因清洗仪器时没接上或是没有连接到位；如果正常，则取下集水器，检查小斗有无积水，如有则同上取下过滤网清洗，用铁丝疏通漏水孔；无则检查漏斗内是否有水，如有水则用手轻轻翻动翻斗，检查翻斗是否翻动灵活，看是否有记录，如有记录且翻动次数与记录一次，则说明正常。如翻斗翻动不灵活，则取下漏斗，检查刀口是否变形，如有变形则更换，再检查V形槽是否有异物，如有则用清水清洗干净并擦干。检查V形槽是否变形，如变形则更换。

以上检查无问题则继续检查。先检查电缆是否接插牢固，再检查电缆是否断路。具体方法是用万用表量取干簧管两脚是否有5伏特电压，如无电压，则检查电缆插头是否接触良好，再检查雨量传感器端电缆电压，如无再检查采集器降水通信口是否有电压，正常则说明电缆有问题，先检查接头是否接好，排除后检查电缆是否破损或断路。如有则说明正常。再检查磁钢与干簧管是否正常，先拔下电缆插头，用手捏住磁钢，使磁钢与干簧管对其，用万用表电阻档量取干簧管两脚，如接通说明是好的，再翻动翻斗看接通次数与翻动次数一致，如有漏接通，则调整磁钢位置反复测试直到正常。如仍无效，则更换磁钢也可以用一磁铁试一下，检查干簧管是否正常，即把磁铁在干簧管前来回移动，看干簧管接通是否正常，如不正常则更换。

3.2 降水记录滞后

这种现象主要由于集水器或小漏斗被堵塞，造成降水流入翻斗较慢，雨较大

时甚至有积水现象，在降水停止后常见有降水记录出现。

处理方法：只要将雨量传感器清洗干净即可排除。清洗时漏斗小孔用细铁丝疏通。

3.3 降水记录与实际值相差较大

这种现象常见原因有集水器口不水平、翻斗滴水、干簧管漏动作、通讯线路接触不良、采集器接口旁电容损坏、翻斗翻动不灵活、计数翻斗杂质太多等。

处理方法：一般先检查雨量传感器是否水平，如有不平则调整。再检查集水器和漏斗是否堵塞，计数翻斗是否沉积杂质，如有可用中性洗涤剂清洗，或用毛刷刷洗干净。接着检查翻斗翻动是否灵活，计数翻斗是否有滴水现象，可调整翻斗上平衡螺丝，可用输液器缓慢放水到小漏斗，查看是否准确翻动。反复调整直到正常。接着检查磁钢与干簧管工作情况、通讯线路、具体方法同上。最后检查采集器接口旁100uF电容，用万用表电容档检查是否正常，如不正常则更换。

3.4 无降水时，有降水记录

这种现象主要原因有清洗雨量器时有积水、雨量传感器固定不稳有晃动、电缆接触不良或有短路现象、采集器接口旁电容损坏。

处理方法：一般维护时因拔下电缆插头，防止翻斗翻动造成假降水情况，在清洗仪器后应将仪器晾干，再安装上去，在安装时应安装牢固，防止仪器晃动。将电缆插头氧化物除去，防止接触不良。电缆检查与处理、采集器接口旁电容检查更换同上一样。

4、结语

为确保自动站雨量计正常运行，使获取的气象资料更真实、更准确、更完整，维护人员在日常工作中，要认真做好以下几点：

（1）加强对雨量传感器的维护，定期检查地线是否接好、漏斗中是否有碎片、入口和出口处是否有堵塞物。特别是风沙天气过后要及时清洗护网，清除杂物，防止入水口堵塞；清洗结束后，将翻斗放到支撑点，轻轻拨动使其正常翻转，但注意要将带磁性一侧对准电路板，以免翻斗失灵。

（2）当发现记录不正常时，要及时查找原因，排除故障，保证仪器的正常运行。

参考文献

[1]中国气象局.地面气象观测规范[M].北京：气象出版社，2003：122.

[2]SL3—1型遥测雨量传感器技术及使用说明书（上海气象仪器厂）.

[3]崔明磊，岳立成.自动气象站雨量观测值失真问题研究[J].气象水文海洋仪器，2010，27（1）：56-59.