自動雨量站常見故障分析與檢修

龔潤生

自動氣象站的運行，極大的減輕了觀測員的工作量，先進的儀器代替了傳統的人工操作。傳統的觀測員也逐步走向以維護儀器正常運轉為主的新型觀測員。就和人會生病一樣，自動觀測儀器也會經常出現各種各樣的故障，需要日常維護和檢修，自動雨量站也是如此。

1自動雨量站的工作原理

自動雨量站是通過將天空中下的雨水，通過截面積為200cm~的集水器進行匯集，再利用裝有圓護網的漏斗以及下端部位的引流管，將雨水注入翻斗中。如果翻斗中積累的水量達到一定程度，翻斗就會翻到，此時另一半翻斗開始盛雨。在計數翻斗的中部位置，裝置了一塊小磁鋼，磁鋼上方安裝了干簧管，當計數翻斗發生翻動時，則磁鋼就會掃描一次干簧管，使干簧的接點位置由于磁化作用而產生瞬間閉合，同時完成一個電路導通脈沖信號的發射，這個脈沖信號傳到記錄器也就是0.1mm降雨量，周而復始，便記錄了某個時段的雨量。

2自動雨量站常見故障分析與檢修方法

自動雨量站最常見的故障一般都出現在雨量器的傳感部分，通常表現為：定位螺釘調整不當、干簧管損壞、信號電纜開路，雨量傳感器堵塞、計數翻斗翻轉不靈活等，下面分別予以介紹。

2.1基點定位螺釘調整不當

定期或者很長一段時間沒有下雨的情況下，用雨量校準儀對儀器進行校正，當±0.4(降水量≤10mm)±4％(降水量≥10mm)超過這個范圍就應該適當調整。

因為降水量的測量是通過翻斗的翻動產生電信號輸出的。翻斗每翻轉一次，為0.1mm的降水量。由此可知翻斗調整是否正確直接關系到計數翻斗是否能夠正確翻轉和計數準確與否，對于雨量傳感器中的計量翻斗來說，與基本定位螺釘之間的距離成正比，它是影響翻斗是否正確翻轉的關鍵。也就是說，當基本定位螺釘之間的距離變大，那么翻斗翻轉的時間就越長，翻轉速度越慢，翻轉次數越少，雨量的測量值就越小，這時調節的方法應該是將容量螺釘向內旋轉，縮短了基點定位螺釘之間的距離。那么當基點定位螺釘之間的距離縮短，那么翻斗翻轉的時間也越短，翻轉速度加快。翻轉次數的增加，將直接影響雨量測量值的變大，調節的方法是將調節螺釘向外旋轉，使各基點定位螺釘之間的距離發生變化。

容量調節螺釘每向內或向外旋轉一圈，測量誤差減少或增加3％。精準調節基點定位，將對計量降水量的質量產生直接影響。平時可以經常用雨量器校準儀測試一下，有誤差時可以慢慢調試定位螺釘間的距離。

2.2雨量傳感器干簧管損壞

在雨季應該和人工量取的雨量和虹吸雨量計進行比較，在誤差很大的情況下或者人工站有數據，但是雨量傳感器中沒有雨量記錄時，在排除其沒有堵塞和其他的都正常的情況下，就要考慮干簧管的問題。

如果干簧管的元件損壞，會出現連擊(多發送信號)或者漏擊(少發送信號)的現象，此時位于計數翻斗中的磁鋼通過掃描干簧管會產生開關信號。干簧管中的開關信號只發送一回，代表產生0.1mm的降雨量。如果干簧管元件失常，會造成信號發送不正常，這都會出現雨量誤差異常現象。所以這種因素會產生的雨量誤差。因此，判斷誤差的具體方法分析如下：使用萬能表，將雨量傳感器的輸出端口連接，將降水倒入雨量傳感器中，觀察計數翻斗與萬用表。如果干簧管產生漏擊或者連續擊出現象，可能就會出現萬能表無信號或者多個信號現象，則證明干簧管損壞，通過干簧管則可解決測量誤差。因此，只需要擰松半數翻斗中的干簧管螺絲，將損壞的干簧管取下，換上正常干干簧管即可。

2.3信號電纜開路

平時值班期間，在雨停了很長時間或者很長時間沒有下雨的情況下，突然又有0.1的雨量記錄，這種情況下應該考慮：(1)雨量桶內有剩余的降水受到某些外在的原因(比如，風大、振動)使雨量桶翻轉；(2)信號電纜的開路或者接頭松動，這些都會產生在無雨的時候還有雨量記錄的發生的情況。在確信確實不是因為有剩余的雨量翻轉產生的情況下，就要檢查電纜的連接是否松動及時擰緊。

2.4雨量傳感器堵塞

臺站出現降水的時候要加強巡視儀器，特別是虹吸雨量自記讀數和雨量傳感器數據的對比，要時刻相差不大，例如，虹吸雨量計自記讀數為4mm，雨量傳感器的讀數才1mm多，或者雨停了還有雨量的記錄。這種情況下顯然是不正確的。這樣就要考慮雨量傳感器。

(1)雨量桶是否被一些柳絮、灰層，蟲子之類的東西堵住，使雨水不能及時下流。

影響數據的正確。

(2)水通過計數翻斗時是否保持降水順暢流走，如果水不能及時流走，聚積的水由于在浮力作用會使計數翻斗翻轉變慢或者不翻轉，從而形成雨量滯后現象或者沒有降水記錄。

觀測人員應該經常清理過濾網上的沙塵、蟲子和蛛蛛網等等以防止雨量桶堵塞，降水通過計數翻斗以后一定要使水順暢流走，不能聚積那里不流。平時除按正常的維護以外，在雨季將要來的時候經常清洗雨量傳感器，清洗過程中切勿用手指觸摸翻斗內壁以防止沾上油污影響翻斗計量準確性。

2.5計數翻斗翻轉不靈活

承水器是漏天存在的，直接接收雨量的同時，空氣的灰層等一些細小的物質也經過承水器積聚在傳感器、翻斗上，時間久了，積壓的灰垢使翻斗兩端不平衡，上翻斗就不能起到調節平衡作用，計量翻斗不能正常翻轉或者根本就不能翻轉。所以在降水即將要來的時候用鑷子夾棉球清洗翻斗的積壓的灰垢，用清水沖洗軸承有條件的站可以更換軸承，但不能給軸承加油，以免粘上塵土使軸承磨損。

3結語

平時經常檢查和進行雨量傳感器儀器維護。值班時按照要求維護儀器，及時發現問題，運用正確的方法加以處理，雖然誤差是不可避免的，但這樣能最大限度的減小誤差。