SL3-1翻斗雨量傳感器的誤差分析及改進措施

袁小燕，劉 洋

（1.福建省寧德市氣象局，福建 寧德 352100；2.福建省寧德市防雷中心，福建 寧德 352100）

社會公眾對氣象信息的需求越來越強烈，特別是農業氣象服務方面對降水信息的需求。氣象部門的區域站點除了多要素站外，還增加單要素站（單雨量站），以供服務需要。自動氣象站安裝于野外無人值守的環境，并且是全自動化運行。其中，雨量要素常因黑蟻等昆蟲侵入，造成雨量要素數據缺測、失真。采取有效的措施，減少雨量數據誤差的發生是保障部門應盡之責。

1 SL3-1翻斗雨量傳感器的工作原理

SL3-1雨量傳感器是用于測量液態降水量的傳感器，由承水桶、上翻斗和計量翻斗、計數翻斗等組成。雨水經上翻斗、計量翻斗流經至計數翻斗。在計數翻斗翻轉時，與它相關的磁鋼對干簧管進行掃描。干簧管閉合，通過雨量數據線送去一個開關信號，數據采集器通過數據處理獲得累計降水量、最大降水量和降水強度等數據資料[1]。

2 雨量傳感器自身的誤差分析

降水量測量的準確與否，不僅與傳感器的性能有關，而且還和外圍環境對翻斗雨量傳感器的影響關系密切。

在雨量傳感器的設計上，為了便于保障人員的維護維修，其機芯部分與承水桶是分離的，這就導致了承水桶和底座之間有空隙；雨量信號需要經過雨量數據線穿過底座的孔洞傳至自動氣象站的采集器供采集；雨量傳感器收集雨水后將雨水從底部的排水孔排出，故底座上設計有排水孔。然而，一些小的昆蟲比如黑蟻、蜘蛛可以通過這些孔隙輕輕松松進入雨量傳感器的內部，隨之出現蜘蛛絲纏住翻斗、尸體堵塞翻斗等情況。理想情況下翻斗翻動應該是很靈活的，實際上翻斗被纏住導致翻斗在降水時不能靈活翻轉，產生計量誤差，記錄失真；雜物進入雨量傳感器的桶內堆積造成漏斗出現堵塞情況，日積月累會造成雨量要素缺測或數值偏小[2]。

3 改進措施

針對上述情況，制作防黑蟻入侵設備，避免影響雨量傳感器的正常運行效率。研究的改進措施包括三個方面：筒身與底座間的縫隙如何進行密封、底座上雨量線的穿線口如何進行封堵和底座上的排水孔如何制作出排水隔離網。

3.1 桶身與底座

承水桶和底座之間的縫隙可以采用電工膠帶進行纏繞，進而密封空隙。如圖1所示。

圖1 電工膠布密封傳感器

圖2 防火泥堵塞雨量數據線

3.2 數據線穿線孔

底座上連接雨量線的穿線孔可采用防火泥進行封堵，防止黑蟻、蜘蛛等雜物進入內部。如圖2所示。

3.3 排水孔

底座上的排水孔是黑蟻、蜘蛛常進入通道，加接一定長度的PPR管，同時為了達到排水順暢，可以在出水口處使用不銹鋼絲封堵隔離，這樣黑蟻、蜘蛛等昆蟲無法進入傳感器內部，從而達到雨量傳感器的密封條件。

圖3 排水孔輔助裝置

為有效防止昆蟲滲入，可以在雨量筒底座面上放置樟木珠防蟲藥，防止蜘蛛、螞蟻等昆蟲對傳感器造成的故障及對降水造成的誤差。

4 結語

通過對SL3-1雨量傳感器增加輔助裝置，隔離黑蟻等昆蟲進入SL3-1雨量傳感器內部，杜絕在雨量筒內部筑巢等情況發生，以免堵塞管道保證暢通，避免影響雨量傳感器正常工作，保障雨量觀測要素的準確度。