DSC1型稱重式降水傳感器日常維護與故障處理方法

馬強 陳海蓮 馬曉珍

摘要：氣象現代化建設快速發展，地面氣象觀測的新設備、新技術不斷涌現，DSC1型稱重式降水傳感器解決了固態、液態及混合降水數據的自動觀測任務，實現了降水觀測資料的客觀性、及時性及連續性。同時，減輕了地面氣象觀測員的工作量。為了對該稱重式降水傳感器有較全面的認識，本文介紹了稱重式降水傳感器的組成及工作原理，分析其常見故障及相應的處理方法，以供工作中參考。

關鍵詞：稱重式降水傳感器;測量原理;故障;處理方法

地面氣象觀測工作中對降水量的觀測是一項重要的觀測內容，它為氣象災害防御、天氣預報及科學研究等提供了基礎性資料。[1]隨著氣象現代化建設的發展，地面觀測工作也逐步實現了自動化，比如，溫度、風、地溫、降水等氣象要素都已經實現了自動觀測。提高了氣象觀測數據的準確性、及時性及連續性。避免了人工觀測時的實效性差、時空密度不足等諸多弊端。DSC1型稱重式降水傳感器實現了固態、液態及混合降水的全自動、全天候的無人值守降水觀測，[2]提高了降水觀測資料的準確性、實效性及連續性。為開展冰雪天氣過程氣象服務提供支撐，為氣象防災減災應急保障提供快速、準確、動態的實時監測信息。同時，也減輕了地面氣象觀測員的工作量。

1 DSC1稱重式降水傳感器的組成及工作原理

1.1 DSC1型稱重式降水傳感器的組成

組成部件主要有承水口、外殼、內筒、載荷元件及信號處理單元、底座組件、防風圈等。比較適合安裝在高海拔氣候條件差的氣象站進行連續固態、液態及混合降水的觀測。在啟用稱重式降水傳感器觀測前，該儀器必須具有氣象計量檢定資格的機構完成檢定，并檢定合格，否則該儀器不能使用。[3]

1.2 測量原理

DSC1型稱重式降水傳感器測量原理，[4]是采用電阻應變的技術，載荷元件受壓發生形狀變化，使它的內部電阻橋的阻值隨即發生變化;電子單元連續采樣并且將采樣的數據進行一定的溫度補償后得到質量數據，信號處理單元采樣質量數據并通過運算分析，得到分鐘降水量與小時、日的累計降水量等值，信號處理單元還會進行對各類降水量值進行質量控制儲存及傳輸等。

2 日常維護

2.1 維護要求

值班人員嚴格按照《DSC1型稱重式降水傳感器使用手冊》要求按時檢查、維護設備等。在對DSC1型稱重式降水傳感器維護前，首先斷開電源，然后拔下數據線。維護完畢后，在接上數據線與電源線;如發現內筒里的液體較多或雜物過多時，應該及時清空，重新添加適量的防凍液與抑制蒸發油;內筒中的防凍液與抑制蒸發油太少時，添加防凍液和抑制蒸發油;每年春季應該對稱重式降水傳感器進行防雷安全檢查（接地電阻值≤4Ω）。特別注意在收取與安放內筒時，必須要注意保護傳感器的設備，在取下內筒之前務必將設備的保護支架安裝復原，待內筒安放好后再將保護支架取出。

2.2 DSC1型稱重式降水傳感器維護的內容

主要維護一下幾個方面：一是每日按時進行檢查內筒內液面高度與供電情況，口沿以外的積雪、沙塵等雜物應及時清除，如果遇到盛水口沿被積雪覆蓋，應立即將口沿積雪掃入桶內，口沿以外的積雪及時清除;二是每次較大降水天氣結束后，應該進行檢查，防止內筒內的液體溢出;三是每月檢查承水口的水平、高度及防雷接地等情況，確保所采集到的降水數據的準確性及可靠性。

3 常見故障分析與處理

3.1 無降水現象而有降水數據

（1）原因分析：鳥、蟲或霧造成降水數據;人工調試儀器造成降水數據;大風、沙塵等天氣造成降水數據;設備故障造成降水數據。

（2）處理方法：每個正點時次應該及時刪除該時段內的全部分鐘與小時降水量，并將情況在值班日記中進行備注說明。

3.2 出現微量降水，而無降水數據

（1）原因分析：出現微量降水時，因傳感器自身靈敏度不夠高，無法進行及時判別造成的。

（2）處理方法：在人工觀測時次，錄入微量降水（0.0），再進行傳輸正確的長Z文件，該情況在氣薄—1備注欄說明。

3.3 降水量值總是0

（1）原因分析：盛水桶已滿，發生了溢出現象;載荷元件受沖擊損壞。

（2）處理方法：清空盛水桶，重新添加適量防凍液與抑制蒸發油或者更換載荷元件，就能使傳感器恢復正常。

3.4 稱重式傳感器輸出口與雨量線連接，測得其正常，但臺站地面綜合觀測業務軟件中無數據

（1）原因分析：雨量數據線與傳感器輸出口連接處可能接觸不良;兩根線纜可能短接。

（2）處理方法：重新擰緊雨量線與輸出口的連接線，脈沖口通斷信號指示燈亮，表明已經連通，否則不通;對儀器進行蓄電池供電，用兩根線纜對接，是否有點火星，如有則為線纜短接，沒有，則為線纜正常。

3.5 處理單元運行指示燈不亮或者閃爍不正常

（1）原因分析：供電電壓不足或者處理單元設備故障。

（2）處理方法：測量處理單元設備供電電壓，確保供電電壓在9—15伏。如電壓過低，應該更換蓄電池;如正常，可能單元元件損壞，更換處理;如運行燈閃爍異常，一定是單元元件損壞，更換處理。

4 小結

DSC1型稱重式降水傳感器實現了固態、液態及混合降水全自動、全天候無人值守降水觀測任務，提高了降水觀測資料的準確性、實效性及連續性。為開展冰雪天氣過程氣象服務提供支撐，為氣象防災減災應急保障提供快速、準確、動態的實時監測信息。同時，也減輕了地面氣象觀測員的工作量。

參考文獻：

[1]地面氣象觀測.北京：氣象出版社，2003，7.

[2]降水量觀測規范：SL21-2006[S].北京：電子工業出版社，2006.

[3]鞏宏亞，謝萬軍，等.淺談稱重式降水傳感器[J].甘肅科技，2013.29（1）：61.

[4]氣象裝備保障手冊.北京：氣象出版社，2011，5.