稱重式降水傳感器的常見故障排查及日常維護

摘要：隨著氣象現代化的快速發展，地面氣象觀測過程中不斷涌現出了眾多的新技術與新設備。其中DSC1型稱重式降水傳感器的應用能夠自動觀測固態、液態與混合降水，不僅使降水觀測資料更具及時性、客觀性與連續性，還大大減輕了氣象觀測工作人員的工作強度。為全面認識DSC1型稱重式降水傳感器，本文首先簡述了DSC1型稱重式降水傳感器的原理與組成結構，后重點探討了其工作過程中的常見故障及排查方法，最后在此基礎上給出幾點有效的日常維護措施，以期能夠為確保DSC1型稱重式降水傳感器的正常、高效運行提供一定的借鑒與參考。

關鍵詞：稱重式降水傳感器 故障 排查 維護

引言

作為一種在惡劣的現場條件下仍然可以獨立檢測降水量的智能傳感器，DSC1 稱重式降水傳感器能準確可靠地測量固體、液體和混合狀態下三種不同情況下整體降水量和降水強度變化情況，克服了各地區在獲取地域降水量的精確數值過程中時空隨機性、不可抗力等因素的干擾，在全國地面氣象站中應用廣泛。本文主要內容包括DSC1型稱重式降水傳感器的組成結構與原理，以及該稱重式降水傳感器在使用過程中常見故障排除與檢測維護，為后續相關氣象從業人員的日常工作提供部分參考與借鑒意義，進一步提升工作效率。

1原理與組成結構

DSC1型稱重式降水傳感器是一款根據單點測壓原理實現降水觀測的測量儀器。其結構主要是由硬件（載荷元件、數據處理單元和外圍組件）和處理軟件（稱重單元、信號處理單元）兩大部分組成。該傳感器在運行過程中主要是對稱重單元的信號進行采樣和數據運算處理，計算出分鐘、累計降水量，處理單元再模擬翻斗雨量傳感器輸出雨量開關信號并直接提供具體數字量。相對于傳統翻斗式雨量傳感器，DSC1 稱重式降水傳感器在測量的精準度、結果客觀性、數據的連續化方面都有重大突破，有效提升了觀測效率和質量。

2常見故障排查

2.1 稱重降水數據異常

稱重式降水傳感器是一款現代化智能傳感器，經過一系列的輸出信號，會存在不同情況導致數據異常，包括空跳，測量數據偏大偏小等情況。稱重式降水傳感器故障主要集中在機械故障，這部分運轉的好壞程度直接影響測試數據的的可靠性。從實踐經驗結果來看，引起稱重降水數據異常的故障原因可能包括：（1）參數設置錯誤;（2）稱重式降水傳感器故障;（3）稱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，首先要進行硬件設備檢查，觀察傳感器信號處理單元上運行指示燈的狀態（1 s亮1 s暗間斷出現為正常狀態）。接著需要檢查稱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）;確認傳感器的狀態是否被禁用，信號處理單元上的電壓是否匹配（正常電壓為直流12 V±20%），是否出現短路或斷路通信電纜故障，此時主要使用萬用表導通模式;觀察ISOS 軟件中的數據質量控制參數設置;用替換法有序排除主采集器通道上傳感器，讀取數據和信號處理單元三者的故障。最后，排查問題之后的恢復測試非常重要，這時需要將定量水逐漸緩慢倒入到稱重式降水傳感器盛水桶中，監控終端軟件界面的實時數據，觀察是否和原來倒入水量相近。若數據相近時，則已恢復測試工作。

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，一種是盛水桶水滿溢現象，一種是載荷元件受損。因此要避免以上失誤，首先要每日按時進行檢查內筒內液面高度，（尤其在較大降水天氣結束后），防止內筒內的水滿溢。其次，按時核檢、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數據的準確性及可靠性。

3日常維護措施

《DSC1型稱重式降水傳感器使用手冊》對于DSC1型稱重式降水傳感器的日常使用維護已有明確說明，更重要的是相關從業人員在具體使用過程中要積極落實，檢查維護設備。在實踐中發現，DSC1稱重式降水傳感器故障大多是維護不及時或者維護不當造成的，建議維護時注意以下事項：

3.1斷開電源

斷開電源是在任何時候對DSC1型稱重式降水傳感器維護的首要步驟，時刻牢記安全第一。注意在此之前先保證有備用雨量筒觀測或人工觀測設備，以防維修時段數據缺失，其次再拔下數據線，維護完畢后，最終有序接上數據線與電源線。

3.2及時清桶

在液體較多或雜物過多時，降水超過200 mm時、重大降水降雪之前或之后，我們需要及時清桶，通常小毛刷擦拭感應圈去除雜物，以防造成數據的缺失，保證傳感器的穩定運行。鑒于桶內液體的重量和抑制蒸發油的潤滑非常容易脫手，可以通過抽吸、舀取方式轉移桶內液體，盡量避免整體將集水桶和桶內液體一并端起，防止集水桶的快速落下形成強烈沖擊導致振弦斷裂。清桶之后，要求垂直放置外罩，避免磕斷振弦。集水桶內筒要放進托盤的槽內，方向位置要與原來一致，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重傳感器），及時檢測實時溫度與實時重量。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）。

3.4注意使用各種潤滑劑

夏季要放入航空液壓油和抑制蒸發油，形成薄層保護膜，如果是冬季，需要在添加抑制蒸發油的基礎上，還要根據實際情況添加防凍液。

3.5做好日常保養工作

要求值班員要加強數據監測及設備監控。對于連接松動、端口銹蝕等常見現象要及時維護修理，盡可能改善設備的運行條件。在每次挪移傳感器時，都要保證振弦傳感器上的保護螺釘擰緊，以防影響振弦頻率的準確性，造成數據誤差。在分析機械故障原因進行維護時，無論是哪種情況，都應該盡可能將時間段及故障原因，解決方法和注意事項等細節記錄在冊，按時進行整理歸納總結、完善保存，以便后續人員作為參考資料查閱借鑒。

在DSC1型稱重式降水傳感器故障維護過程中，應查看具體的故障癥狀，結合理論與實踐經驗初步分析快速定位故障原因，做到心中有數。有時故障的發生可能是多個原因或者連鎖反應導致，這就要求維護人員按照分解原則，逐步縮小核查范圍，最終找到最關鍵因素，對癥下藥！

4結論

DSC1稱重式降水傳感器作為地面氣象觀測的主要項目之一，大大提升了氣象觀測自動化水平。本文將理論與實踐相結合，詳細介紹了DSC1稱重式降水傳感器的原理、組成結構以及在操作過程中常見故障和維護方法，不僅有利于提高降水觀測資料的準確性與有效性，為開展惡劣天氣過程氣象服務提供有力的理論支撐和操作指導，還極大減輕了地面氣象觀測員的工作量，使降水觀測效率與質量實現了大幅提升。

參考文獻

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