稱(chēng)重式降水傳感器的常見(jiàn)故障排查及日常維護(hù)

摘要：隨著氣象現(xiàn)代化的快速發(fā)展，地面氣象觀測(cè)過(guò)程中不斷涌現(xiàn)出了眾多的新技術(shù)與新設(shè)備。其中DSC1型稱(chēng)重式降水傳感器的應(yīng)用能夠自動(dòng)觀測(cè)固態(tài)、液態(tài)與混合降水，不僅使降水觀測(cè)資料更具及時(shí)性、客觀性與連續(xù)性，還大大減輕了氣象觀測(cè)工作人員的工作強(qiáng)度。為全面認(rèn)識(shí)DSC1型稱(chēng)重式降水傳感器，本文首先簡(jiǎn)述了DSC1型稱(chēng)重式降水傳感器的原理與組成結(jié)構(gòu)，后重點(diǎn)探討了其工作過(guò)程中的常見(jiàn)故障及排查方法，最后在此基礎(chǔ)上給出幾點(diǎn)有效的日常維護(hù)措施，以期能夠?yàn)榇_保DSC1型稱(chēng)重式降水傳感器的正常、高效運(yùn)行提供一定的借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：稱(chēng)重式降水傳感器 故障 排查 維護(hù)

引言

作為一種在惡劣的現(xiàn)場(chǎng)條件下仍然可以獨(dú)立檢測(cè)降水量的智能傳感器，DSC1 稱(chēng)重式降水傳感器能準(zhǔn)確可靠地測(cè)量固體、液體和混合狀態(tài)下三種不同情況下整體降水量和降水強(qiáng)度變化情況，克服了各地區(qū)在獲取地域降水量的精確數(shù)值過(guò)程中時(shí)空隨機(jī)性、不可抗力等因素的干擾，在全國(guó)地面氣象站中應(yīng)用廣泛。本文主要內(nèi)容包括DSC1型稱(chēng)重式降水傳感器的組成結(jié)構(gòu)與原理，以及該稱(chēng)重式降水傳感器在使用過(guò)程中常見(jiàn)故障排除與檢測(cè)維護(hù)，為后續(xù)相關(guān)氣象從業(yè)人員的日常工作提供部分參考與借鑒意義，進(jìn)一步提升工作效率。

1原理與組成結(jié)構(gòu)

DSC1型稱(chēng)重式降水傳感器是一款根據(jù)單點(diǎn)測(cè)壓原理實(shí)現(xiàn)降水觀測(cè)的測(cè)量?jī)x器。其結(jié)構(gòu)主要是由硬件（載荷元件、數(shù)據(jù)處理單元和外圍組件）和處理軟件（稱(chēng)重單元、信號(hào)處理單元）兩大部分組成。該傳感器在運(yùn)行過(guò)程中主要是對(duì)稱(chēng)重單元的信號(hào)進(jìn)行采樣和數(shù)據(jù)運(yùn)算處理，計(jì)算出分鐘、累計(jì)降水量，處理單元再模擬翻斗雨量傳感器輸出雨量開(kāi)關(guān)信號(hào)并直接提供具體數(shù)字量。相對(duì)于傳統(tǒng)翻斗式雨量傳感器，DSC1 稱(chēng)重式降水傳感器在測(cè)量的精準(zhǔn)度、結(jié)果客觀性、數(shù)據(jù)的連續(xù)化方面都有重大突破，有效提升了觀測(cè)效率和質(zhì)量。

2常見(jiàn)故障排查

2.1 稱(chēng)重降水?dāng)?shù)據(jù)異常

稱(chēng)重式降水傳感器是一款現(xiàn)代化智能傳感器，經(jīng)過(guò)一系列的輸出信號(hào)，會(huì)存在不同情況導(dǎo)致數(shù)據(jù)異常，包括空跳，測(cè)量數(shù)據(jù)偏大偏小等情況。稱(chēng)重式降水傳感器故障主要集中在機(jī)械故障，這部分運(yùn)轉(zhuǎn)的好壞程度直接影響測(cè)試數(shù)據(jù)的的可靠性。從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，引起稱(chēng)重降水?dāng)?shù)據(jù)異常的故障原因可能包括：（1）參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤;（2）稱(chēng)重式降水傳感器故障;（3）稱(chēng)重降水通信電纜故障;（4）主采集器通道故障。

因此要避免以上失誤，首先要進(jìn)行硬件設(shè)備檢查，觀察傳感器信號(hào)處理單元上運(yùn)行指示燈的狀態(tài)（1 s亮1 s暗間斷出現(xiàn)為正常狀態(tài)）。接著需要檢查稱(chēng)重式降水傳感器是否連接到ISOS 采集軟件（注意是否連接正確，保證接觸良好）;確認(rèn)傳感器的狀態(tài)是否被禁用，信號(hào)處理單元上的電壓是否匹配（正常電壓為直流12 V±20%），是否出現(xiàn)短路或斷路通信電纜故障，此時(shí)主要使用萬(wàn)用表導(dǎo)通模式;觀察ISOS 軟件中的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制參數(shù)設(shè)置;用替換法有序排除主采集器通道上傳感器，讀取數(shù)據(jù)和信號(hào)處理單元三者的故障。最后，排查問(wèn)題之后的恢復(fù)測(cè)試非常重要，這時(shí)需要將定量水逐漸緩慢倒入到稱(chēng)重式降水傳感器盛水桶中，監(jiān)控終端軟件界面的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，觀察是否和原來(lái)倒入水量相近。若數(shù)據(jù)相近時(shí)，則已恢復(fù)測(cè)試工作。

2.2降水量值總是0

若降水量值顯示一直為0，主要包括2種原因，一種是盛水桶水滿(mǎn)溢現(xiàn)象，一種是載荷元件受損。因此要避免以上失誤，首先要每日按時(shí)進(jìn)行檢查內(nèi)筒內(nèi)液面高度，（尤其在較大降水天氣結(jié)束后），防止內(nèi)筒內(nèi)的水滿(mǎn)溢。其次，按時(shí)核檢、更換載荷元件，避免載荷元件受到外力沖擊，因元件受損影響降水?dāng)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及可靠性。

3日常維護(hù)措施

《DSC1型稱(chēng)重式降水傳感器使用手冊(cè)》對(duì)于DSC1型稱(chēng)重式降水傳感器的日常使用維護(hù)已有明確說(shuō)明，更重要的是相關(guān)從業(yè)人員在具體使用過(guò)程中要積極落實(shí)，檢查維護(hù)設(shè)備。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，DSC1稱(chēng)重式降水傳感器故障大多是維護(hù)不及時(shí)或者維護(hù)不當(dāng)造成的，建議維護(hù)時(shí)注意以下事項(xiàng)：

3.1斷開(kāi)電源

斷開(kāi)電源是在任何時(shí)候?qū)SC1型稱(chēng)重式降水傳感器維護(hù)的首要步驟，時(shí)刻牢記安全第一。注意在此之前先保證有備用雨量筒觀測(cè)或人工觀測(cè)設(shè)備，以防維修時(shí)段數(shù)據(jù)缺失，其次再拔下數(shù)據(jù)線(xiàn)，維護(hù)完畢后，最終有序接上數(shù)據(jù)線(xiàn)與電源線(xiàn)。

3.2及時(shí)清桶

在液體較多或雜物過(guò)多時(shí)，降水超過(guò)200 mm時(shí)、重大降水降雪之前或之后，我們需要及時(shí)清桶，通常小毛刷擦拭感應(yīng)圈去除雜物，以防造成數(shù)據(jù)的缺失，保證傳感器的穩(wěn)定運(yùn)行。鑒于桶內(nèi)液體的重量和抑制蒸發(fā)油的潤(rùn)滑非常容易脫手，可以通過(guò)抽吸、舀取方式轉(zhuǎn)移桶內(nèi)液體，盡量避免整體將集水桶和桶內(nèi)液體一并端起，防止集水桶的快速落下形成強(qiáng)烈沖擊導(dǎo)致振弦斷裂。清桶之后，要求垂直放置外罩，避免磕斷振弦。集水桶內(nèi)筒要放進(jìn)托盤(pán)的槽內(nèi)，方向位置要與原來(lái)一致，保證水平放置，減少干擾。

3.3傳感器檢查

每年至少檢查2次DSC1傳感器（包括溫度傳感器和稱(chēng)重傳感器），及時(shí)檢測(cè)實(shí)時(shí)溫度與實(shí)時(shí)重量。每年春季應(yīng)該對(duì)稱(chēng)重式降水傳感器進(jìn)行防雷安全檢查（接地電阻值≤4Ω）。

3.4注意使用各種潤(rùn)滑劑

夏季要放入航空液壓油和抑制蒸發(fā)油，形成薄層保護(hù)膜，如果是冬季，需要在添加抑制蒸發(fā)油的基礎(chǔ)上，還要根據(jù)實(shí)際情況添加防凍液。

3.5做好日常保養(yǎng)工作

要求值班員要加強(qiáng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)及設(shè)備監(jiān)控。對(duì)于連接松動(dòng)、端口銹蝕等常見(jiàn)現(xiàn)象要及時(shí)維護(hù)修理，盡可能改善設(shè)備的運(yùn)行條件。在每次挪移傳感器時(shí)，都要保證振弦傳感器上的保護(hù)螺釘擰緊，以防影響振弦頻率的準(zhǔn)確性，造成數(shù)據(jù)誤差。在分析機(jī)械故障原因進(jìn)行維護(hù)時(shí)，無(wú)論是哪種情況，都應(yīng)該盡可能將時(shí)間段及故障原因，解決方法和注意事項(xiàng)等細(xì)節(jié)記錄在冊(cè)，按時(shí)進(jìn)行整理歸納總結(jié)、完善保存，以便后續(xù)人員作為參考資料查閱借鑒。

在DSC1型稱(chēng)重式降水傳感器故障維護(hù)過(guò)程中，應(yīng)查看具體的故障癥狀，結(jié)合理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)初步分析快速定位故障原因，做到心中有數(shù)。有時(shí)故障的發(fā)生可能是多個(gè)原因或者連鎖反應(yīng)導(dǎo)致，這就要求維護(hù)人員按照分解原則，逐步縮小核查范圍，最終找到最關(guān)鍵因素，對(duì)癥下藥！

4結(jié)論

DSC1稱(chēng)重式降水傳感器作為地面氣象觀測(cè)的主要項(xiàng)目之一，大大提升了氣象觀測(cè)自動(dòng)化水平。本文將理論與實(shí)踐相結(jié)合，詳細(xì)介紹了DSC1稱(chēng)重式降水傳感器的原理、組成結(jié)構(gòu)以及在操作過(guò)程中常見(jiàn)故障和維護(hù)方法，不僅有利于提高降水觀測(cè)資料的準(zhǔn)確性與有效性，為開(kāi)展惡劣天氣過(guò)程氣象服務(wù)提供有力的理論支撐和操作指導(dǎo)，還極大減輕了地面氣象觀測(cè)員的工作量，使降水觀測(cè)效率與質(zhì)量實(shí)現(xiàn)了大幅提升。

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作者簡(jiǎn)介：劉偉斌（1983-），男，漢族，河南登封人，本科學(xué)歷，工程師，從事地面綜合氣象觀測(cè)，地面氣象資料研究應(yīng)用工作。