孫學珍 陳傳宏 石瑞玲
摘 要:稱重式降水傳感器投入氣象測報業務使用后,大大提高了臺站降水觀測自動化的程度,文章根據規范規定并結合作者的實踐經驗,總結了稱重式降水傳感器使用、維護注意事項,希望和大家交流探討,提高業務技術水平。
關鍵詞:降水傳感器;使用;維護;注意事項
引言
隨著氣象觀測設備自動化的普及建設,目前,氣象臺站采用稱重式降水傳感器測量固態降水量,取代原人工雨量筒觀測固態降水量,實現了固態降水的自動觀測,克服了固態降水人工觀測時效性差、觀測頻次低等弊端,提高了固態降水觀測的準確性和效率,減輕了觀測人員的工作量,為氣象防災減災、天氣預報、氣候分析和科學研究提供了重要的基礎資料。為此,做好該設備的使用、維護工作,獲取及時、準確的觀測資料顯得尤為重要。
1 使用注意事項
1.1 首先要明白儀器的構造和工作原理
稱重式降水傳感器主要由承水口、外殼、內筒、載荷元件及處理單元、底座組件、防風圈等部件組成,測量原理是通過對質量變化的快速響應測量降水量。(圖1)
圖1 稱重式降水傳感器原理結構框圖
1.2 使用前的準備工作
1.2.1 現場測試
選擇晴朗的天氣進行現場測試,使用雨量標準器對傳感器進行現場測試,將數據線與雨量校準器的數據線相接,并將雨量校準器清零;采用雨量校準專用量杯量取10mm水量,緩慢倒入內筒,模擬雨強為2~4mm/min,每次現場測試重復進行3次,并分別進行誤差計算,若測試誤差大于4%時,需檢查調試,必要時更換。測試結果應在當日觀測記錄備注欄中備注,測試合格后,按照要求添加相應的防凍液和抑制蒸發油。
1.2.2 添加防凍液和抑制蒸發油
防凍液加入量以內筒高度的五分之一左右為宜,上面覆蓋一層防抑制蒸發油,加入量以能完全覆蓋防凍液液面為宜。
1.2.3 線路連接
自動站采集器內稱重式降水傳感器和翻斗雨量傳感器共用一個接線端子,關閉采集器,拔掉翻斗雨量傳感器接線卡,拆掉翻斗雨量傳感器接線,接入稱重式降水傳感器接線,將接線卡插入降水接線端子,操作過程中,注意不要使接線頭兩極相碰以免短路,并將拆掉的翻斗雨量插線頭兩極分別用膠布打裹保護。確保接線卡插好后,開啟采集器。
1.3 使用注意事項
1.3.1 記錄
稱重式降水傳感器接入現行自動氣象站時使用脈沖輸出,觀測數據的數據格式和記錄處理方法同翻斗雨量傳感器;降水過程中,伴隨有沙塵、樹葉等雜物時,按正常降水記錄處理;液態降水溢出或固態降水堆至口沿以上,或降水過程中取水,則該時段降水按缺測處理;無降水時,沙塵、樹葉等雜物或偶然跳變造成的降水數據,應及時刪除;從稱重式降水傳感器的構造原理分析,該儀器不應有滯后降水量的現象,所以,在無降水現象時偶然跳變造成的降水數據,均應及時刪除。
1.3.2 降水過程中,因降水量較大可能超過量程時,應在降水間歇期及時排水;注意分析判斷降水量數據的準確性,如有疑問,應及時進行現場測試。
1.4 停用期間
稱重式降水傳感器停用期間,應將內筒清空,清潔后加蓋。
2 維護
2.1 日常維護
值班人員應嚴格按照《地面氣象觀測規范》要求,按時巡視、檢查和維護設備、場地及電源供電情況等。
(1)每日檢查內筒內液面高度和供電情況。
(2)每日定時進行儀器小清潔,口沿以外的積雪、沙塵等雜物應及時清除,如遇有盛水口沿被積雪覆蓋,應及時將口沿積雪掃入桶內,口沿以外的積雪及時清除。
(3)每周檢查承水口水平、高度情況。
(4)每次較大降水過程后及時檢查,防止溢出。
(5)每月檢查防雷接地情況。
(6)預計將有沙塵天氣但無降水,應及時將桶口加蓋;沙塵天氣結束后及時取蓋。
2.2 維護要求
(1)首先維護之前應先斷開稱重式傳感器電源,拔下數據線。維護完畢后,再接上電源線和數據線。
(2)當內筒的液體因降雪融化上升至內筒高度的五分之三位置或雜物過多時,應清空,然后按要求添加防凍液和蒸發抑制油。
(3)當內筒內的防凍液和蒸發抑制油過少時,應適量添加。
(4)每年春季應對稱重式降水傳感器進行防雷安全檢查。
3 結束語
稱重式降水傳感器2012年底在我區臺站安裝,2013年試運行,2014年開始正式向國家局傳輸資料。以上僅是稱重式降水傳感器的使用、維護注意事項,但在實際工作中,自動觀測儀器對要素變化的感應、信號的傳輸均靠電子元件的快速敏感反應,隨著使用時間的延長,長時間露天安裝、元件的老化、維護不當、用電情況、防雷情況等等原因,儀器會不斷出現新的異常情況,有待臺站業務人員不斷進行技術交流探討,更加完善和加強使用、維護注意事項,保證獲取更加準確的觀測數據,為氣象防災減災、天氣預報、氣候分析和科學研究提供可靠的基礎資料。
參考文獻
[1]中國氣象局綜合觀測司.降水觀測規范[S].
[2]中國氣象局.地面氣象觀測規范[S].