降水观测规范称重式降水传感器..

降水观测规范——称重式降水传感器

（试行）

中国气象局综合观测司

2011年9月

前言

《降水观测规范--称重式降水传感器》分为5章，包括：总则、结构与原理、安装与调试、观测与记录、维护与校准等。

编写组依据《气象仪器和观测方法指南》、《地面气象观测规范》、《称重式降水传感器功能规格需求书》等相关技术文件，在总结称重式降水传感器试验考核和京津冀地区固态降水试点观测工作经验基础上编写的本规范。

本规范主要适用于在地面气象观测场内以称重式降水传感器为观测仪器的降水观测业务，是对现行《地面气象观测规范》（2003年）的必要补充。

本规范由中国气象局综合观测司组织编写，关彦华、王柏林、李昌兴、赵志强、冯冬霞、陈伟、刘文忠、陈靖、朱建华、赵宏毅、刘光河、李志国、阳艳红等同志参加了编写工作。

中国气象局综合观测司

二〇一一年九月

目录

前言 .................................................................................................................................................... II 第1章总则 . (4)

1.1 目的和适用范围 (4)

1.2 仪器布设 (4)

1.3 时制和日界 (5)

1.4 传感器要求 (5)

第2章结构与原理 (5)

2.1结构 (5)

2.1.1承水口 (6)

2.1.2外壳 (6)

2.1.3内筒 (6)

2.1.4载荷元件与处理单元 (6)

2.1.5底座组件 (7)

2.1.6防风圈 (7)

2.2原理 (7)

2.3技术性能 (8)

第3章安装与调试 (8)

3.1安装高度 (8)

3.2线路连接 (9)

3.3避雷装置 (9)

3.4混凝土基础 (9)

3.5调试 (9)

第4章观测与记录 (10)

4.1观测 (10)

4.2记录 (11)

第5章维护与校准 (11)

5.1维护 (11)

5.1.1日常维护 (11)

5.1.2维护要求 (12)

5.2 校准 (12)

第1章总则

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、气候分析和科学研究提供了重要的基础资料。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，减轻观测人员的工作量。

1.1 目的和适用范围

制定称重式降水传感器观测规范，有利于推进我国固态降水观测的自动化进程，提升地面气象观测能力，满足气象业务和服务需求。

本规范适用于使用称重式降水传感器的冬季固态降水观测业务，观测工作中必须严格遵守。

1.2 仪器布设

称重式降水传感器应布设在地面气象观测场内，安装位置应符合《地面气象观测规范》中观测场仪器布局的原则，布设位置参见图1。若受观测场布局限制，可根据实际情况适当调整。

N

E

W 闪电定位仪

酸雨采集桶

图1 称重式降水传感器布设位置参考图

1.3 时制和日界

观测时制为北京时，以20时为日界。 1.4 传感器要求

应具有国务院气象主管机构颁发的使用许可证。

第2章 结构与原理

2.1结构

称重式降水传感器主要由承水口、外壳、内筒、载荷元件及处理单元、底座组件、防风圈等部件组成。

Φ200

780

Φ150Φ300

承水口

底盘

基座

地脚螺栓圆周120°分布

固定和调平螺栓圆周120°分布

200

Φ400密封圈

180

外壳固定螺钉

圆周120°分布40～45°

图2 称重式降水传感器外观示意图

2.1.1承水口

承水口形状为内径200mm 的正圆，口缘呈内直外斜刀刃形，采用铜、铝合金或不锈钢材料制作，以防雨滴溅失和桶口变形，保证承水口采样面积。 2.1.2外壳

外壳的外形设计呈“凸”字型，具有上部窄下部宽的特点，可起到防风和减少蒸发的作用。传感器外壳和基座颜色均为白色。 2.1.3内筒

内筒用于收集降水，盛装防冻液和抑制蒸发油。为方便清空容器内液体，必须配有辅助排水装置。 2.1.4载荷元件与处理单元

载荷元件用于测量重量变化，处理单元对载荷元件的信号

进行采样，并对采样值进行数据运算处理，计算出分钟降水量和累计降水量，并实现质量控制、记录存储、数据通信和传输等功能。

2.1.5底座组件

底座组件包括底盘、基座和法兰盘等，可以通过选择不同高度的基座改变承水口距离地面的高度。

2.1.6防风圈

防风圈采用金属材质，表面喷涂防腐蚀、防氧化材料白色涂层，外观及结构见图3。

a、叶片正视和侧视图

b、防风圈俯视图

图3 防风圈结构示意图

2.2原理

称重式降水传感器的测量原理是通过对质量变化的快速响应测量降水量，基本结构见图4。称重测量技术主要有两种，一种是基于电阻应变技术：敏感梁在外力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