雨量传感器与遥测雨量计的对比及维护 雨量传感器工作原理

  摘要随着自动站的单轨运行,单翻斗雨量传感器(以下简称雨量传感器)在国家基准气象台站得到了广泛应用。该文对雨量传感器和翻斗式遥测雨量计(以下简称遥测雨量计)进行比较,分析二者构造、工作原理的不同,提出日常维护的注意事项。
  关键词雨量传感器;遥测雨量计;对比;维护
  中图分类号 P414.9+5 文献标识码A文章编号 1007-5739(2012)08-0041-01
  随着气象自动仪器在气象业务中的投入使用,逐步取代了人工观测,从而更加便捷地获得了气象资料,并能通过计算机实时存储、上传、查看数据。在地面气象观测实现自动化的同时,对自动气象仪器的维护成为日常工作的重中之重[1-2]。
  雨量传感器是测量液态降水的仪器,目前在黑龙江省自动气象站和区域站中普遍使用。只有在其出现故障时才使用遥测或虹吸雨量计代替;而遥测雨量计因为观测方便而受到气象台站的青睐。该文对雨量传感器和遥测雨量计进行比较,分析二者的构造、工作原理、日常维护的不同,根据笔者的实际工作经验提出合理的建议。
  1雨量传感器和遥测雨量计的比较
  1.1构造比较
  雨量传感器在保留了遥测雨量计基本特点的基础上,又作出了一定的改进。遥测雨量计的主要构成为承水器、上翻斗、汇集漏斗、计量翻斗、计数翻斗、干簧管;而雨量传感器的主要构成为承水器、过滤漏斗、翻斗、干簧管。
  与遥测雨量计相比,雨量传感器的感应器有了很大的简化,上翻斗和汇集漏斗合并成了一个过滤漏斗,而计量翻斗和计数翻斗则由翻斗替代。
  1.2工作原理比较
  1.2.1雨量传感器的工作原理。降水通过承水器,再通过一个过滤漏斗流到翻斗里(这一步就完成了遥测雨量计里承水器、上翻斗和汇集漏斗的工作),当翻斗流入一定量的雨水后,翻斗翻转倒空漏斗里的水(这一步就完成了计量翻斗和计数翻斗的工作),翻斗每次翻动通过干簧管转成脉冲信号,从而计数1次。雨量传感器与遥测雨量计相比还有一个很大的优点,那就是节省了工作人员的劳动强度,由于其配备了相应的软件,因而不仅可以读取累计雨量,而且还可以直接获取相应时段的雨量,免去了工作人员繁琐的劳动[3]。
  1.2.2遥测雨量计的工作原理。承水器收集降水通过汇集漏斗进入上翻斗,当雨水积累到一定的量时,由于自身的重力作用使上翻斗翻转,水进入汇集漏斗。降水从汇集漏斗的节流管注入计量翻斗时,就把不同强度的自然降水调节成比较均匀的降水强度,当计量翻斗承受的降水量达到一不定期的量时,计量翻斗把降水倾倒到计数翻斗,计数翻斗在翻转时,与其相关的磁钢对于簧管扫描1次,即计量雨量1次。其工作程序冗长,使水附着在器件上的可能性增大,并且器件产生误差的机率也会增加。
  2雨量传感器和遥测雨量计的启用前检查
  按照省级业务管理部门的要求,各级维护管理人员要在自动雨量传感器使用前和使用期间进行校准。为确保雨量传感器为气象服务提供准确、连续的气象信息,在其启用(黑龙江省规定是5月1日)前要进行检查维护。一是机械设备的维护。检查信号线与接头是否松动,雨量器的计数翻斗是否转动灵活。二是逐一清洗各配件。将防堵罩和长过滤网拿掉,用清水将外桶清洗干净,再将防堵罩和长过滤网刷洗干净,把翻斗用清水清洗后用干布把背面擦干,并依次安装好。三是检查蓄电池的电量,注意及时更换。
  3雨量传感器和遥测雨量计的日常维护
  在雨量传感器的使用中,通常要求每月维护1次,在遇有较大降水之前也应进行校准,以保证测量的降水量客观、准确。正确的日常维护不仅可以延长仪器寿命,而且能获得准确的资料。从遥测雨量计和雨量传感器的感应器工作原理来看,二者的维护大同小异,在日常维护中需要注意以下几点。
  3.1保证外筒稳固垂直以及承水器的水平,防止承水器口变形
  如果外筒不稳固,风大的时候就会摇晃,从而损坏仪器,而外筒是否垂直、承水器是否水平则直接关系到采集雨量的客观性。
  3.2要认真巡视仪器,及时清除过承水器上的尘土杂物
  及时清除过承水器上的尘土杂物,以免水流不畅,而且还要注意节流管里是否有蛛网等杂物,节流管的通畅关系着降水流量的稳定。翻斗上的灰尘要及时清除,因为只有当水积到一定的量时翻斗才会翻转,而灰尘的积聚会直接影响到雨量的多少,当雨量还没有达到一定的量时,由于灰尘的原因,从而会使翻斗提前翻转。此外,灰尘的积聚也会影响翻斗转动的灵活性。定期检查漏斗通道中是否有碎片,入口和出口处是否有堵塞物。除去污物并清洁滤网。如有必要,漏斗表面可用中性洗涤剂清洗,但清洗后严禁手指触摸翻斗内壁,以免沾上油污。清洁维护时应断开数据连线[4-5]。
  3.3雨量传感器漏斗堵塞的判断
  雨量传感器漏斗和汇集漏斗口窄小,若不能按时巡视维护,容易造成堵塞,导致雨量缺测或不准。若发现测站雨
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  量测量值明显偏小,该站点上空为晴天,而测得还有降水量时,很有可能是漏斗堵塞。
  3.4雨量传感器常见的小故障
  雨量传感器的干簧管易损坏,更换新的干簧管应注意焊接牢固,同时干簧管后面的电阻易坏;雨量传感器的磁钢组件易松动,如有此情况应注意重新固定好。
  4参考文献
  [1] 胡玉峰.自动气象站原理及测量方法[M].北京:气象出版社,2004.
  [2] 李黄.自动气象站实用手册[M].北京:气象出版社,2007.
  [3] 北京华创升达高科技发展中心.CAWS600型自动气象站维修手册[M].北京:[出版者不详],2004.
  [4] 张家起,阿孜古力.对自动气象站日常维护工作的几点思考[J].沙漠与绿洲气象,2010,4(B8):76.
  [5] 邱辉,詹红霞.自动气象站业务运行中的几点注意事项[J].沙漠与绿洲气象,2009,3(B8):93-94.

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