双偏振雷达维护的内容和注意事项
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双偏振雷达维护的内容和注意事项
摘要:双偏振雷达是进行天气预报的重要重要设备保障、双偏振雷达是一种
新型的雷达,它可以交替发射和接收水平/垂直线偏振波,从而获取气象目标物
内更多的信息,为人们监测和预报灾害性天气提供了更加精确的依据。然而雷达
的性能对探测云雨的准确性有很大影响。为了进一步确保雷达系统在业务运行中
的正常技术状态,提高雷达系统的可靠性、可用性和到报率,必须定期对雷达各
项参数进行检查和维护。在此,介绍了双偏振雷达维护的内容、顺序和注意事项,供机务保障人员参考。
关键词:雷达;维护;检查;
双偏振雷达是现代化气象探测仪器,不但可以获取降水系统的水平偏振方向
上的径向速度 v、回波强度 ZH以及速度谱宽 SW,而且还可以探测到差分反射率
因子 ZDR、自相关系数ρhv以及传播常数差 KDP等独立参量[1]。关于双偏振雷
达的研究在国外开展比较早,20世纪70年代,Seliga率先提出双线偏振雷达理论,凭借对水平和垂直偏振雷达波的反射率因子进行同时探测,还可以对雨滴谱
的分布进行剖析,可以增强降水监测的准确性[2]。在国内关于双偏振雷达的应用
以及研究也越来越多,双偏振雷达在气象探测工作起到的作用越发显著[3-4]。
SCRXD-02型雷达是新一代X波段双偏振全相参脉冲多普勒天气雷达,具有测
量不同偏振方向回波功率的功能,它通过交替发射和接受水平/垂直线偏振波,
实现除了能探测云,降水的反射率因子,平均径向速度和速度谱宽外,还能够测
得差分反射率因子Z
DRH ,差分相移K
DP
,零延迟相关系数P
HV
(0)和线形退极化比
L
DRH
(V)等。SCRXD-02雷达获取降水区中风场分布,监测恶劣天气所带来的风害,准确的提供流场分布信息和动态结构,双偏振参数的测量范围距离大于150km,
并能够实现对近150km范围内的降水量分布和区域降水量进行准确的估测。
1双偏振雷达运行原理和特点
双偏振雷达指的是在传统的天气雷达的基础上另外布设一个偏振器,波导管与偏振状态切换开关,确保其具备可针对不同偏振反射率实现气象测量。双偏振天气雷达能够同时发射亦或者交替发射水平与垂直偏振波,同时可以接收平行以及垂直方向的后向散射波,它可以同时获取基数据产品以及若干雷达偏振参量。双偏振雷达的运行原理和单偏振雷达比较接近,主要通过朝空中间歇性发射脉冲式电磁波,凭借直径路径对电磁波来传播,在传播的时候它碰到气象目标以后,脉冲电磁波会向附近发生散射,部分散射会朝雷达方向返回,即雷达天线会接收后向散射回波,雷达由回波信号当中提取有效参数,由此完成对气象目标物的测量。双偏振系雷达最大的优势就是可以发射水平和垂直2类极化方式电磁波,它们在面临不同降水粒子的时候进行散射,在后向散射回波中涵盖各类粒子形成的不同的反射率以及极化差分反射率等,雷达根据回波的有效信息,凭借对双偏振参数的估算,对降水状态、指向、尺寸和降水类型等实施反演。
2雷达的定期维护
雷达的定期维护分为日维护、周维护、月维护和年维护。
2.1日维护
日维护每天进行一次,不影响雷达担负任务。其内容主要是对雷达作一般的外部擦拭、检查和试机。做好开机的准备工作,对雷达工作机柜要做清洁卫生处理,每天正常开机0.5小时以上,其中加高压的时间不得小于0.5小时,开机后作显示画面检查,用吸尘器清理雷达工作方舱和雷达生活方舱的地面。
2.2 周维护
周维护每周进行一次,所需要时间通常为4—6个小时。
周维护主要对雷达各分系统进行有计划、有重点的检查维护,测量主要技术数据,并进行必要的调整。首先对各机柜和分系统进行外部检查,并清除灰尘,观察发射监控分机面板上的速调管电流指示,检查发射功率是否符合要求,检查天线座上各电缆插头以及所有连接部分有否松动,如有,则应予坚固。在空调使用期间,按空调器使用说明清洗滤尘网。
2.3 月维护
月维护就是每月对雷达进行一次维护,所需维护时间8—12个小时,主要对天线装置和精密复杂器件进行有计划的维护、检查和校正,测量各分系统主要电压(流)、电阻值的波形,并进行必要的调整。
主要有以下几个步骤:
⑴测量发射平均功率和平率;
⑵检查天线座的水平度并进行调整;
⑶作门限检查;
⑷根据上个月雷达的工作情况,重点测量某些分系统中主要部分的电压、电流或波形;
⑸在空调使用季节过后,准备收藏之前,应在一晴天让风扇连续运转6个小时,使其内部干燥。在清洗排水槽、蒸发器、冷凝器后,包装好收藏起来。
2.4年维护
年维护每年进行一次,所需维护时间通常为5—9天。年维护时,要对雷达进行全面彻底的维护和检查,测量全部技术数据,并进行必要的整修。实施年维护期间应解除雷达的工作任务。
⑴全面检查雷达各分系统的各个部分,测量雷达的全部技术数据;⑵对雷达整机进行必要的整修;⑶维护方位和俯仰旋转阻流关节;⑷方位及俯仰减速箱的油塞拧开,将陈油放干净,用汽油清洗各机件。待凉干后,加入HP-8航空润滑油,再拧紧油塞;⑸将方位及俯仰转动机构的末级以及方位、俯仰同步电机装置齿轮上的陈油用汽油清洗干净,待凉干后,均匀涂上7007润滑脂;⑹转动台升降机构齿轮上的陈油用汽油清洗干净后,均匀涂上7007润滑脂。
3主要维护用品的性能和使用注意事项
3.1各类清洁剂的性能和使用注意事项
清洁剂一种溶解剂,它可以溶解机件表面脏物。常用的清洁剂有酒精、四氯
化碳、汽油等。
酒精是无色液体,容易燃烧,解容能力强。它能溶解金属表面的油污、积灰,常用来清洗高压绝缘柱、汇流环和各种接触点,它不能来清洗橡胶、明胶板和油漆。
四氯化碳是无色的液体,容易挥发,不燃烧,有刺激气味,是一种较好的溶
解剂。使用范围与酒精相同,用酒精或四氯化碳清洗后,在物件表面生成一层薄膜,应用干布将其擦去。
汽油是一种溶解能力较强的擦拭剂。它的挥发性强,容易着火,用来清洗齿
轮和轴承。
3.2 清洗用品的性能和使用注意事项
常用的清洗用品有细布、绒布、毛刷、钢丝刷等。细布用来擦拭元件表面、
接触点和汇流环。绒布用来清洗荧光屏。粗糙的金属器件表面锈蚀需用干布擦拭
干净或细纱纸打磨。
为了清除开关触点上的油污,用细布沾上酒精直接擦拭触点,然后再用干净
的毛刷刷去触点上可能沾上的纤维,以免造成接触不良。对于不宜擦洗的波段开
关触点,用酒精滴一些在触点上,扳动开关利用触点的磨檫将油污磨掉,然后再
用干布擦拭干净。
参考文献:
[1] 张杰, 田密, 朱克云, 等. 双偏振雷达基本产品和回波分析[J]. 高原
山地气象研究, 2010, (02): 36-41.
[2]李晓敏. 基于双偏振雷达观测资料对雷暴云内水成物粒子演变特征的研
究[D]. 成都: 成都信息工程大学, 2017.
[3]王建林. 双线偏振多普勒雷达定量探测降水强度方法的研究[D]. 中国气
象科学研究院, 2005.