雨量传感器校准方法及维护措施
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摘要 介绍了松原市气象局近年来雨量传感器发生故障及派出情况，总结雨量传感器的正确校准方法，并提出了雨量传感器日常维护及故障排除方法，以供参考。
关键词 区域站；雨量传感器；校准；故障；维护
中图分类号 P414.95 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）08-0222-02
近年来，随着区域自动气象站的发展，越来越多的区域自动气象站代替了传统的人工测量方式，被应用在气象观测中。同时，由于区域自动气象站具有记录准确、省工、省力、能够在环境恶劣地区使用、记录准确、传输速度快等特点，也被广泛应用到航海、地质测绘等行业和部门。自2006年以来，吉林省为提高中尺度灾害性天气监测预警水平，为社会提供更好的优质服务，先后建成了778个区域自动站点。在2010年吉林省发生的50年一遇的特大洪水中发挥了不可低估的作用，各雨量站点及时准确上传了各时段的降雨量，为地方抗洪抢险决策服务提供了强有力的保障[1-6]。在实际测量过程中，保证雨量传感器的正常运行状态和准确度是对基层工作人员提出的基本要求，为确保观测工作的顺利开展，现将雨量传感器的正确校准和日常维护经验介绍如下。
1 雨量传感器故障情况
雨量传感器是区域自动气象站用于测量液体降水量和降水强度的重要传感器之一。如果雨量传感器发生故障，则会导致降水测量不准确，根据对区域自动站全年维修、维护记载情况，雨量传感器的故障率占全年维修故障率的1/3。雨量传感器的漏斗堵塞是最大隐患，约占雨量传感器故障率的90%以上，这就说明正确的校准和日常维护非常重要。近年来，雨量传感器发生故障的情况见表1。
2 雨量传感器正确校准
吉林省规定每年的4月1日到10月30日启用区域站雨量传感器，在启用前和每年的6、7月都要对区域站的雨量传感器进行校准和维护；每次大的降雨过程结束后和雨量传感器的调整和维护后都要进行校准。松原市气象局区域站采用的是沈阳新力新信息技术有限公司生产的JJSI型翻斗雨量传感器校准仪。
2.1 校准必备的工具
在校准雨量传感器的过程中需要准备翻斗雨量传感器校准仪1台、水平尺1个、万用表1台、维修工具1套。
2.2 校准前的准备工作
一是将雨量传感器的外桶取下，检查雨量传感器的安装状态。雨量传感器应稳定牢固，各处脚紧固螺钉不能松动。二是检查雨量传感器各水流通道是否有污物和堵塞，若有要及时清除保证水流通畅。三是检查各翻斗轴杆紧固螺栓和角度定位调节螺丝是否松动，各翻斗转动有无阻滞现象，要保证转动灵活。四是检查干簧管与磁铁的对应位置是否正确，并用万用表测量，要保证输出的通断信号正常。五是最后用水平尺检查基座是否水平。
2.3 现场进行校准
一是将雨量传感器上的二芯信号电缆线从传感器接线柱卸下，用胶布包好以免短接使采集器产生降水记数。二是安装校准仪。在雨量传感器的底座上安装校准仪附带的支撑架，再将校准仪安放在支撑架上面。三是将校准仪上的二芯连接线的连接端连接到传感器的接线柱上，并将二芯连接线插头端插入校准仪的插孔。四是用手轻轻拨动传感器计数翻斗，使传感器计量翻斗和计数翻斗到同一倾倒方向。按动校准仪计数器清零按钮将其复位清零。五是先进行小雨强度传感器校准，在标准量杯内盛装10.0 mm清水注入校准仪小强度注水孔内，校准仪将模拟1 mm降水强度使清水滴下，同时计数器开始计算，当清水全部流淌完毕，计数器停止计数，计数器显示数值应等于100，如不等于100，记下当时数值，此过程重复3次，3次数值的平均值作为小雨强度的测量差值。小雨强度测完后，再进行3次大雨强度的测量，方法同小雨强度，3次平均值作为大雨强度的测量差值，大、小雨强度的平均差值，作为该次测量的值。六是当校准结果超过误差，即（测量平均差值-100）/100×100>±4%时，必须对传感器进行调整。通过计量翻斗两边定位调节螺钉进行调整，计量翻斗调整螺钉转一圈雨量计数值相应变化3%，向外调节使翻斗内盛水量增加，计数值减少；向内调节，使翻斗内盛水量减少，计数值增大。“+”差时向内调节，“-”差时向外调节。调整时应根据测试差值大小和调整螺钉上的记号，两边同时进行调整相应螺钉，使差值调整在允许值以内。七是雨量传感器现场校准结束后，取下连接线和校准仪，将自动站的雨量二芯信号电缆重新与传感器连接好，注意检查传感器计量翻斗和计数翻斗保持在同一倾倒方向。将雨量传感器外桶装上并固定好，水平尺校准器口是否水平，校准结束[7-9]。
3 雨量传感器日常维护
一是确保雨量传感器各零部件不缺失。雨量传感器一般由承水口、上翻斗、计量翻斗、计数翻斗、调节螺钉、定位螺钉、干簧管等部件组成。二是在启用期间，为保证雨量传感器处于良好的运行状态，要严格按要求每月定期检查维护1次，检查盛水口的过滤网和进水漏斗是否被尘沙、昆虫、树叶或蜘蛛网等杂物堵塞。发现后，及时清洗疏通，保证有降水时，能够正常记录降水情况。三是注意检查雨量传感器底部的汇集漏斗出水孔是否被泥土堵塞。如果发现堵塞现象，要及时清理基座上的泥土和四周的杂草，以免计数漏斗不记录。四是对雨量传感器的清洁、调试、校准应选在晴好天气进行，以免记录失真。五是观测员在值班期间上网检查区域站数据时，遇降雨时认真检查分析并与相邻的站点进行比较或有强降水时发现异常，应主动了解当地降水情况来判断雨量传感器是否正常，发现异常及时维修。
4 雨量传感器的日常故障排查方法
一是首先检查外部是否碰撞，承水器的刀刃口是否变形。二是检查承水器内过滤网是否堵塞，上翻斗和计量翻斗有无堵塞，翻转是否正常。三是检查汇集漏斗和基座上的疏通漏斗有无堵塞。四是检查干簧管是否正常吸合或传导线与传感器是否连接好。五是上述情况排除后，则该考虑传感器报废[10]。
5 小结
自动站自记降水项目记录的准确性和完整性在很大程度上取决于雨量传感器的运行状态，根据松原市气象局9个区域站点4年多的运行情况，对雨量传感器的正确校准和维护方法进行总结，同时分析雨量传感器的故障排除方法。只有提高基层工作人员的责任心和业务水平，才能确保自动站正常工作。
6 参考文献
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