翻斗式雨量传感器的故障分析

2018-01-29李永顺

农业与技术 2018年1期

李永顺

（青海省海西州气象局，青海德令哈 817099）

引言

自动气象站已广泛应用于各种相关行业，如：农业、环保、交通、能源、水文等领域，在应对气候变化的研究、人民日常生活保障、防治自然灾害等方面，都有着非常广泛的应用。降水作为一个及其重要的气象要素，对降水的准确测量应引起高度的重视。现在降水量的观测已实现自动化观测，由SL3—1型翻斗式雨量传感器来完成，该仪器由上海气象仪器厂有限公司生产，在自动气象站中得到了广泛的应用，主要用于降水量的自动观测，但是存在的一些故障是造成降水量异常或缺测的主要原因。本文对SL3—1型翻斗式雨量传感器常见的故障进行了分析，为正在使用翻斗式雨量传感器的部门提供一定的参考。

1 雨量传感器的工作原理

SL3—1型翻斗式雨量传感器由承水器、漏斗、上翻斗、汇集漏斗、计量翻斗、计数翻斗和干簧管等器件组成（见图1）。承水器（口径为20cm）收集的降水通过漏斗进入上翻斗，当将水达到一定量时上翻斗翻转，然后进入汇集漏斗。经汇集漏斗降水进入计量翻斗，当计量翻斗承受的降水量为0.1mm时，计量翻斗翻转把降水倒入计数翻斗，当计量翻斗每翻转一次，计数翻斗相应地翻转一次。在计数翻斗的中部装有一块小磁钢，磁钢的上面装有一对干簧管。当计数翻斗翻转一次就对干簧管扫描一次，送出一个闭合信号，就相当于0.1mm的降水量，输出的信号由红黑接线柱引出接入到采集器中，依据此原理来测量地面降水量。

2 雨量传感器的故障分析

2.1 雨量传感器堵塞

图1 SL3—1型翻斗式雨量传感器的结构

因承水器、漏斗、汇集漏斗及计数翻斗的堵塞引起的故障特别多，该情况发生时，雨量表现为无数据或比实际值要偏小，因此在日常维护时，要注意雨量传感器的承水器、漏斗、汇集漏斗及计数翻斗是否有蜘蛛网、泥沙和杂物堵塞，当发现有堵塞及时用针状物通顺，并用清水进行清洗。清洗时边冲边用小毛刷将泥沙刷干净，对上翻斗和计量翻斗冲洗时切勿用手指触摸，以防油污而影响翻斗的计量精度。

2.2 翻斗翻转不灵活或卡死

翻斗翻转不灵活或卡死，表现为降水量偏小或无数据，在检查维护时，将雨量信号线从采集器中卸下，取下外筒用量杯量取一定的降水量缓慢倒入漏斗中，观察翻斗部件有无阻滞感，翻斗是否卡死。如发现翻斗部件有阻滞感或翻斗卡死，说明轴承部件磨损或锈蚀严重，需要更换新的轴承部件。

2.3 干黄管故障

干簧管损坏时雨量直接无数据，检查时将雨量信号线从采集器中卸下，取下外筒用万用表的通断档（蜂鸣档）测量接线柱上的通断情况，正常情况下，当计数翻斗每翻转一次，万用表应导通一次发出“滴滴”声，如发现计数翻斗翻转而万用表无导通，说明干簧管损坏，需要更换新的干簧管。

2.4 计数翻斗磁铁磁力减弱或失效

计数翻斗磁铁的磁力减弱或失效出现故障时，雨量数据表现为偏少，在检查维护时，用万用表通断档测量其导通情况(注意将信号线从采集器中卸下 )。将计数翻斗处于水平状态，此时干簧管处于短路状态，万用表表现为导通，否则是磁铁磁力减弱或失效而不吸合干簧管。

2.5 信号线缆的检查

雨量传感器输出的信号通过2根线传输到采集器中，通过采集器得出雨量数据。信号线缆的断裂表现为降水量直接无数据，检查时一方要卸下采集器上的雨量信号线，将两根信号线联接到一起，用万用表的通断档在雨量传感器的一方测量两根信号线是否导通，若万用表导通则信号线缆正常，若不导通，则视为线缆故障需更换。

2.6 雨量传感器超差

雨量传感器超差表现为雨量比实际值偏大或偏小，正常情况下与标准值相比误差应在：±0.4mm（≤10mm）或±4%（＞10mm），若超过此范围视为超差，因此不定时地对雨量传感器进行校准，保证其正常范围内，校准可用福建省风光物资技术开发公司的JJS2型雨量校准仪。调试方法：将容量调节螺钉中的一个旋转一圈，其测量误差值的变动量为3%左右，若将两个容量调节螺钉同时向内（顺时针）或向外（逆时针）旋转一圈，其差值变动量为6%或-6%。