CAWS600-B型自动站的常见故障维修方法

赵春生，姜玉莲

山东省昌邑市气象局，山东昌邑 261300

0 引言

CAWS600-B 型自动站是华云公司生产的一种自动气象站类型，它为不带辐射的基本站或一般站的配置。该系统的硬件主要包括传感器、采集器、供电电源、通信传输、计算机等。该设备能够完成常规的地面气象观测任务。当自动站出现故障时，要根据自动气象站的检修方法和流程对故障进行分析和判断，逐步排查故障，不要盲目维修，引起不必要的麻烦。下面对CAWS600-B 型自动站在运行过程中容易出现的各气象要素数据不正常时应采取的方法进行逐一介绍。

1 气温不正常

若监控软件显示气温数据与人工观测值相差太大, 可以将温度传感器接线端脱出，将其接入防雷板的地温接入端，因为地温、气温的测温原理完全一致，均为Pt100 四线制测温度，只是精确度略有差别，因此可以利用地温传感器接口临时代替，观察地温的显示，若此时监控软件的地温全显示当时的气温数据，说明温度传感器是好的。

上述方法若显示的气温数据不正常，则可用测量法来检查温度传感器的好坏。即将温度传感器接入端从通道防雷板的1、2、3、4 端取下，若传感器正常，利用万用表测量 1 和2 端之间的电阻值r1应在1Ω～8Ω 之间，同理3、4 端之间的电阻值r2也应在1Ω～8Ω 之间；1 和3、1 和4、2 和3、2 和4 端的电阻值R 应在80Ω～120Ω 之间，若测量所得的r1、r2、R 这三个值中任意一个不在上述范围内，就说明传感器是坏的。要进一步验证传感器测值的准确性，可利用公式R=100+0.385*t+ r1/2+ r2/2[1]，t 表示当时的气温， 温度每升高或降低1℃，电阻增加或降低0.385Ω，R 值随着温度的变化而呈线性变化。

若监控软件显示气温数值长时间为-24.6℃而无变化，其它要素都正常时，一般为温度传感器没接好，或温度传感器导线断接，此时应当查看温度传感器插头是否连接牢固，若连接牢固，再用上述测量法测一下电阻值看一下是否断线。

2 湿度不正常

湿度传感器长期处于高湿环境中，其故障率会明显增加。当湿度与人工观测值相差大时，用万用表直流2V 档测量湿度传感器的电压输出，看一下是否在0V～1V 之间，且换算出的湿度值是否与人工观测计算值相当。如：传感器电压输出值为0.65V，那么对应当时的相对湿度值应为65%左右。若电压输出值不在0V～1V 之间，用万用表检查一下是否断线，若无断线，则需要更换传感器。

3 雨量不正常

1）有降水现象，而自动站无降水数据，首先到观测场查看传感器漏斗有无堵塞，若没有堵塞，往漏斗内加水观察雨量传感器翻斗有没有被卡住不翻转情况，排除机械故障； 2）松开雨量传感器后面的信号线，直接快速将两线短接，并记下短接次数，查看自动站显示的雨量分钟数据，看有无雨量显示，并且雨量值应与短接次数一致。若短接后仍无雨量显示，说明传感器线路断开，就应进一步查看线路； 3）若传感器线路正常，则翻转计数翻斗，用万用电表测量雨量传感器后面的两接线柱之间的电阻，因为计数翻斗翻转时，两端磁钢应发生吸合与断开，所以其电阻值应随计数翻斗的翻转出现很小值和无穷大的交替变化，否则为干簧管损坏，只有更换干簧管。焊接干簧管时，应先用尺子测量原干簧管两端焊接部位的距离，并在备用干簧管相应位置上作个焊接记号，两干簧管尽量排齐，以利于磁钢的吸合与断开。

4 地温不正常

1）所有地温数据均为-24.6℃

（1）先关闭采集器电源，将气温传感器和地温传感器在防雷板端的端口都断开，将气温传感器按顺序接入防雷板的18、19、20、21 端口，打开电源，观察各个地温要素数据显示，因为地温传感器与气温传感器的测温原理是相同的，如果这时所有地温示值均为同一数值，且与当时的气温数据相当，则说明采集器通道防雷板是正常的；

（2）检查采集器到地温变送器信号线两端接触是否良好，信号线本身是否断开，12VDC 供电是否正常；

（3）若以上检查均正常，则需更换地温变送器内的电路板。

2）个别地温传感器示值一直为-24.6℃

（1）断开交直流供电，检查故障地温传感器的接线是否牢固；

（2）用万用表测量故障地温传感器的电阻值，其中有两根线之间的电阻应为1Ω～8Ω，另外两根线之间的电阻值应为100Ω 左右（地温在0℃以上时，此电阻值应大于100Ω，地温在0℃以下时，此电阻值应小于100Ω），若测量值不符合，则说明该地温传感器故障，应更换地温传感器。此时若不用万用表，还可以把其他深度的传感器与故障深度的传感器进行互换，把四芯插头互换下即可，然后观察软件数值显示；

（3）若按照上述方法检查地温传感器是好的，这时就应检查对应该路的易损元件CD4066 芯片是否损坏，可用替代法将他路的CD4066 进行替换，若替换后正常，说明该传感器对应的CD4066 开关芯片损坏。

3）自动站地温示值比人工观测值偏大或偏小

此故障一般与土壤松紧程度、土质及传感器的埋置等有关，地温场要求地表疏松、平整、无草，并与观测场地相平。地温传感器应一半埋入土中，一半露出地面，埋入土中部分必须与土壤密贴，不可留有空隙，露出地面部分应保持干净。雨后及时耙松板结的地表土[2]。

5 气压不正常

气压数据明显异常或一段时间内自动站测量的气压数据和人工测量的气压数据差值较大，则一般为气压传感器故障。若气压输出值一直为400hPa～500hPa 之间，则一般为气压传感器信号线断接，需检查连接牢固。还可以用以下测量法进一步检查传感器的电压输出和供电电压。

1）用万用表20VDC 档量取气压传感器信号端的电压值，在正常情况下，气压传感器信号端的电压值应为0～2.5VDC；

2）取下气压传感器接头，用万用表20VDC 档测量气压传感器接头供电，在正常情况下，传感器供电电压值应为12VDC 左右[3]。

6 结论

自动站容易出现的故障是多种多样的，有时是让我们想象不到的，当自动站出现故障时，要冷静对待，不要手忙脚乱，应按照自动站的基本原理进行仔细分析，逐一排查故障，同时多总结一些方法，积累一些经验，以便提高故障维修效率，最大程度地保证气象观测数据的质量。

[1]房岩松.自动气象站维修手册[M].山东省气象局，2012，7.

[2]中国气象局.地面气象观测规范[M]北京：气象出版社，2003，11.

[3]李黄.自动气象站实用手册[M].北京：气象出版社，2007，10.