SL3-1翻斗雨量传感器的误差分析及改进措施

袁小燕，刘 洋

（1.福建省宁德市气象局，福建 宁德 352100；2.福建省宁德市防雷中心，福建 宁德 352100）

社会公众对气象信息的需求越来越强烈，特别是农业气象服务方面对降水信息的需求。气象部门的区域站点除了多要素站外，还增加单要素站（单雨量站），以供服务需要。自动气象站安装于野外无人值守的环境，并且是全自动化运行。其中，雨量要素常因黑蚁等昆虫侵入，造成雨量要素数据缺测、失真。采取有效的措施，减少雨量数据误差的发生是保障部门应尽之责。

1 SL3-1翻斗雨量传感器的工作原理

SL3-1雨量传感器是用于测量液态降水量的传感器，由承水桶、上翻斗和计量翻斗、计数翻斗等组成。雨水经上翻斗、计量翻斗流经至计数翻斗。在计数翻斗翻转时，与它相关的磁钢对干簧管进行扫描。干簧管闭合，通过雨量数据线送去一个开关信号，数据采集器通过数据处理获得累计降水量、最大降水量和降水强度等数据资料[1]。

2 雨量传感器自身的误差分析

降水量测量的准确与否，不仅与传感器的性能有关，而且还和外围环境对翻斗雨量传感器的影响关系密切。

在雨量传感器的设计上，为了便于保障人员的维护维修，其机芯部分与承水桶是分离的，这就导致了承水桶和底座之间有空隙；雨量信号需要经过雨量数据线穿过底座的孔洞传至自动气象站的采集器供采集；雨量传感器收集雨水后将雨水从底部的排水孔排出，故底座上设计有排水孔。然而，一些小的昆虫比如黑蚁、蜘蛛可以通过这些孔隙轻轻松松进入雨量传感器的内部，随之出现蜘蛛丝缠住翻斗、尸体堵塞翻斗等情况。理想情况下翻斗翻动应该是很灵活的，实际上翻斗被缠住导致翻斗在降水时不能灵活翻转，产生计量误差，记录失真；杂物进入雨量传感器的桶内堆积造成漏斗出现堵塞情况，日积月累会造成雨量要素缺测或数值偏小[2]。

3 改进措施

针对上述情况，制作防黑蚁入侵设备，避免影响雨量传感器的正常运行效率。研究的改进措施包括三个方面：筒身与底座间的缝隙如何进行密封、底座上雨量线的穿线口如何进行封堵和底座上的排水孔如何制作出排水隔离网。

3.1 桶身与底座

承水桶和底座之间的缝隙可以采用电工胶带进行缠绕，进而密封空隙。如图1所示。

图1 电工胶布密封传感器

图2 防火泥堵塞雨量数据线

3.2 数据线穿线孔

底座上连接雨量线的穿线孔可采用防火泥进行封堵，防止黑蚁、蜘蛛等杂物进入内部。如图2所示。

3.3 排水孔

底座上的排水孔是黑蚁、蜘蛛常进入通道，加接一定长度的PPR管，同时为了达到排水顺畅，可以在出水口处使用不锈钢丝封堵隔离，这样黑蚁、蜘蛛等昆虫无法进入传感器内部，从而达到雨量传感器的密封条件。

图3 排水孔辅助装置

为有效防止昆虫渗入，可以在雨量筒底座面上放置樟木珠防虫药，防止蜘蛛、蚂蚁等昆虫对传感器造成的故障及对降水造成的误差。

4 结语

通过对SL3-1雨量传感器增加辅助装置，隔离黑蚁等昆虫进入SL3-1雨量传感器内部，杜绝在雨量筒内部筑巢等情况发生，以免堵塞管道保证畅通，避免影响雨量传感器正常工作，保障雨量观测要素的准确度。