CJY―1G前向散射能见度仪的使用和维护

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摘 要：随着气象业务体制改革的不断深入，以前人工估测的能见度气象要素改为自动化仪器观测，洛阳凯迈（环测）公司生产的cjy-1g型前向散射能见度仪作为一种智能化的新一代大气能见度监测设备，2013年在各气象台站大量装备，本文给出了该型仪器的安装、校准及日常维护方法，以期给用户工作中参考。

关键词：CJY-1G能见度仪 安装 校准 维护

中图分类号：TH74 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（b）-0088-01

能见度和当时的天气情况密切相关。当出现降雨（雪）、雾、霾、沙尘暴等天气过程时，大气透明度较低，因此能见度较差。测量大气能见度一般可用目测的方法，但是，能见度的估计受许多主观的和物理的因素的影响，近年来，随着气象业务体制改革的不断深入和服务的需要，我国大部分气象台站都安装了能见度仪，基本实现了能见度的自动化观测。

1 CJY-1G能见度仪安装

1.1 能见度自动观测站址选择

（1）前向散射能见度仪应安装在对周围天气状况最具代表性的地点。

（2）应不受干扰光学测量的遮挡物和反射表面的影响。

（3）要远离大型建筑物。

（4）远离产生热量及妨碍降雨的设施避免闪烁光源、树阴、污染源的影响。

1.2 仪器安装位置

CJY-1G前向散射能见度仪安装在观测场内时，应在观测场西北角，与风杆东西成行，与百叶箱南北成列。

若为三个百叶箱的观测场，能见度仪距西侧围栏7.5 m。能见度仪接收端和发射端分别在南北方向。

1.3 仪器的安装

水泥基座长60 cm×宽60 cm×深40 cm，大风区可适当加大、加深），接收器和发射器的支架成南北向，接收器在南侧，发射器在北侧，采样区中心高度2.8 m（±0.1 m）。避免光学系统朝向强光源，和朝向诸如雪或沙之类的反射表面，高纬度地区要加遮光罩。

1.4 其他事项

为了防雷、防鼠、防水和安装、维修方便，电缆应放入电缆沟内的金属线槽中。

具备防雷击电磁脉冲的措施，防雷安全要求和设计应符合行业标准的要求。

采集软件由厂家在设备出厂前安装在采集器中。业务软件安装方法按照软件技术操作手册进行，并按操作手册要求进行初始化和参数设置。

2 仪器校准

仪器在安装、维修后均应校准。

2.1 仪器现场校准

在标定周期内使用校准板进行现场校准，现场校准应选择能见度很好（超过10 km）的天气条件下进行，避免由于大气状况不同而导致的校准误差。避免在雨雪天气进行校准。

2.2 校准板的安装

将校准板连接到横臂的卡箍上，拧紧导轨连接杆上的旋钮；调整校准板的位置，保持校准板中心与采样区中心位置基本重合，拧紧卡箍螺钉。

2.3 校准方法

仪器现场校准时，设备至少稳定工作10分钟，输出稳定的观测值，若输出值在标准信号值±10%以内，说明仪器工作正常，若输出值在标准信号值±10%以外，需修改能见度仪校准参数，将仪器输出值校准在标准信号值±10%以内；参数修改完毕，至少稳定工作10分钟，确认输出值在标准信号值±10%以内，方可结束校准工作。

2.4 现场校准周期

第一次使用1个半月后现场校准一次；之后每6个月现场校准一次；每次维修仪器之后都应做现场校准。

3 日常维护

（1）透镜和遮光罩的清洁，定期清洁的时间间隔取决于仪器的使用环境，通常每2个月清洁1次。根据设备附近环境的情况，延长或缩短擦拭镜头的时间间隔（遇沙尘、降雪等影响能见度天气现象时，应及时清洁）。（2）背景亮度传感器的清洁，通常每2个月清洁1次。（3）守班期间，每个正点前10分钟应查看能见度自动观测数据。发现数据错误或异常应及时处理，启动维护或维修程序。（4）每日日出后和日落前巡视能见度仪，发现能见度仪（尤其是采样区）有蜘蛛网、鸟窝、灰尘、树枝、树叶等影响数据采集的杂物，应及时清理。（5）每月检查供电设施，保证供电安全。每三个月要对蓄电池进行充放电一次。（6）每年春季对防雷设施进行全面检查，复测接地电阻。（7）定期检查、维护的情况应记入值班日志中。对能见度自动观测数据有影响的还要摘入备注栏。检查时应尽量避免用手电筒等光源照射能见度观测设备。

4 常见故障判别及简单故障排除

故障1：终端计算机接收不到设备数据。

这种情况大多可能是设备没有启动，或通讯未连接好，或通讯设置错误，或通讯设备故障导致的。排故步骤如以下几点。

（1）检查设备（和通讯适配器）的电源是否连接，开关是否打开；无通讯适配器的，检查设备与计算机的连接情况。

（2）有通讯适配器的，检查设备与通讯适配器，通讯适配器与计算机的连接情况，通讯适配器面板上的指示灯是否点亮。

（3）检查计算机上软件的通讯设置参数（端口、波特率等）是否正确；切断电源，检查电控箱内的F1（2A）保险丝是否损坏；若损坏，则更换相应配件，最后接通电源。经过以上步骤，若故障仍无法排除，请与厂家联系。

故障2：设备观测的能见度值明显高于实际。

这种情况可由多种原因造成，但大多数是由于发射器或接收器的光路被阻挡导致，需检查光路上是否有污物并清洁，清洁后等待10分钟，数据应恢复正常。排故步骤如以下几点。

（1）检查发射器或接收器的遮光罩内是否被堵塞；若堵塞，则清除堵塞物。

（2）检查发射器或接收器的透镜是否被严重污染；若污染，则用清水冲洗污物，用脱脂棉清洁透镜。

（3）若气温持续低于0 ℃时，检查发射器或接收器的透镜表面是否有较多积雪等凝结物；有则说明窗口加热器出现故障，先切断电源，检查电控箱内F2（10A）保险丝是否损坏，若损坏则替换相应配件，最后接通电源。

（4）经过以上步骤，若故障仍无法排除，请与厂家联系。

故障3：设备观测的能见度值明显低于实际值。

这种情况大多数是由于设备的探测采样空间内有飞虫等干扰物存在，这些物体的反射光进入接收器，产生了类似于低能见度的强散射光效果。此时的能见度时间曲线会出现明显的跳动。排故步骤如以下几点。

（1）检查设备采样空间及其附近是否有飞虫等干扰物的存在，清除后等待10分钟，数据应恢复正常。

（2）经过以上步骤，若故障仍无法排除，请与厂家联系。

参考文献

[1] 前向散射能见度仪观测规范（试行）[S].中国气象局，2009.

[2] CJY-1G型能见度仪使用说明书洛阳凯迈（环测）公司[Z].