翻斗式雨量计安装调试

翻斗雨量计降水仪器安全操作及保养规程翻斗雨量计是用于测量降水量的仪器。

它能测量降水量的大小并记录下来，因此被广泛应用于农业、水利、气象等领域。

但是，在使用翻斗雨量计的过程中，要注意操作规程并进行必要的保养，以确保安全性和可靠性。

本文将介绍翻斗雨量计的安全操作和保养规程。

安全操作1. 仪器使用场合翻斗雨量计的使用应当在以下场合进行：•风速不得超过8米/秒；•计量仪器底部距离地面不得超过1.5米；•放置的环境应为开阔的草地，不可使用在林地，建筑物周围、深谷或狭长的沟壑中；•不可使用在有异物、杂草等障碍物的地方；•不可使用在废弃的牛圈、土窖、沟渠等场合；•不可使用在高电压线附近；•不可使用在地势高低差异较大的场合。

2. 计量前的检查翻斗雨量计在计量前应进行以下检查：•翻斗是否能顺畅翻转，并无卡顿；•翻斗是否完好无裂纹及明显磨损；•计量仪器底座是否平稳；•查看计量仪器是否有明显变形。

3. 计量操作在进行翻斗雨量计的计量操作时，应注意以下事项：•翻斗的翻转应该顺畅且缓慢，不可用力过猛；•避免用硬物敲打翻斗和周围的计量仪器；•轻拍翻斗的支架，以确保翻斗翻转后能恢复位置；•记录计量数据的人员应施工采资，以免数据出现偏差。

4. 计量结束后的操作在计量结束后，应当对翻斗雨量计进行清洁，并进行以下操作：•清洁翻斗和计量仪器的外表面，避免外表面上的杂质和尘埃落入到内部；•用清水清洗计量仪器，并将其晾干；•保持计量仪器引路管畅通；•保持计量仪器的稳定。

保养规程1. 计量仪器的保养为防止翻斗雨量计的失效和降低故障率，应定期进行保养。

根据使用情况，以下为计量仪器的保养周期：•保养时间：每半年–清理底座，保持底部稳定；–仔细检查仪器是否有变形、翻斗是否有损伤；–检查仪器内部是否干燥、无异味、无杂质。

•保养时间：每年–检查引路管是否通畅；–检查记录仪器是否正常运行。

2. 记录仪器的保养为确保记录仪器的正常运行和使用寿命，应定期进行保养。

降水量测量之翻斗式雨量计1.产品介绍1.1产品概述本仪器为降水量测量一次仪表，其性能符合国家标准GB/T21978.2－2014《降水量观测要求》要求。

本仪器的核心部件翻斗采用了三维流线型设计，使翻斗翻水更加流畅，且具有自涤灰尘、容易清洗的功能。

1.2构造特点如图所示，本仪器由外壳、过滤器、集雨器、漏斗、翻斗、接线端子、腿部支架、干簧管、雨量计底座等组成。

其中，雨量计底座上安装有翻斗轴、圆水平泡、干簧管支架和信号输出端子。

与其它翻斗式雨量计不同，本仪器的翻斗轴套为一体化定位结构，翻斗通过翻斗轴安装在轴轴承中，本仪器出厂时内部结构装配完成，不需要再进行内部结构的现场安装，给现场安装带来了方便。

本仪器的翻斗为三维流线型设计，并设计有下垂式弧面导流尖，其造型美观流畅、翻水性能更好且易清洗维护。

本仪器的翻斗上装有恒磁钢，干簧管支架上装有干簧管，仪器出厂时磁钢与干簧管均已调整在合适的耦合距离上，使仪器输出信号与翻斗翻转次数有确定的比例关系。

1.3主要技术指标雨量计筒直径Φ200mm分辨率0.2mm/0.5mm（可选）刃口锐角40°～45°输出方式脉冲型工作温度0～50℃工作湿度<95%(40℃)储存温度-40～125°C储存湿度＜80%（无凝结）测量准确度≤±2%雨强范围0mm～4mm/min允许通过最大雨强8mm/min承受电压≤100V承受电流≤0.5A注意：配套托片请另行购买。

2.设备安装说明2.1设备安装前检查（1）将仪器从包装箱内取出，对照使用说明书的装箱单仔细清点、检查设备附件是否齐全。

（2）认真阅读产品使用说明书，产品合格证。

（3）检查仪器外观是否损伤，尤其是检查翻斗是否完好无损，并注意妥善放置好翻斗，防止碰伤翻斗轴的轴尖及翻斗两端的弧型引水尖，并且不要用手指触摸翻斗的内壁，避免污损翻斗，以损害仪器准确度。

2.2仪器的室内安装及调试将仪器底部的珍珠棉块取出，然后将配套的挡块安装到仪器底部。

第２期㊀气象水文海洋仪器㊀㊀N o ．２２０１８年６月㊀M e t e o r o l o g i c a l ,H y d r o l o gi c a l a n d M a r i n e I n s t r u m e n t s ㊀㊀J u n ．２０１８收稿日期:２０１７Ｇ０９Ｇ２０．作者简介:周桃成(１９９３),男,大学,助理工程师．主要从事气象仪器检定工作．S L ２Ｇ１型翻斗式雨量传感器误差分析与调节方法探讨周桃成,李毅聪,魏明明(江西省大气探测技术中心南昌３３００９６)摘㊀要:雨量传感器需要定期进行校准和维护以保证数据准确性,在校准有误差时需要进行调节.文章结合雨量传感器工作原理,提出 翻转流 的概念,对传感器校准过程中常规的误差情况及其调节方法进行了分析讨论.针对 大雨强结果偏小,小雨强结果偏大 这一特殊情况,结合实验数据,提出以小雨强结果修正大雨强的解决方案,该方案切实可行,能有效解决S L ２Ｇ１型雨量传感器的调节难题.关键词:雨量传感器;校准;误差调节;翻转流中图分类号:P ４１２．１３㊀㊀文献识别码:A㊀㊀文章编号:１００６Ｇ００９X (２０１８)０２Ｇ００１０Ｇ０４D i s c u s s i o no n e r r o r a n a l y s i s a n da d ju s t m e n tm e t h o do f S L ２Ｇ１t i p p i n gＧb u c k e t r a i n f a l l s e n s o r Z h o uT a o c h e n g ,L iY i c o n g ,W e iM i n g m i n g(J i a n g x i A t m o s p h e r i cO b s e r v a t i o na n dT e c h n i c a lC e n t e r ,N a n c h a n g ３３００９６)A b s t r a c t :T h e r a i n f a l l s e n s o r n e e d s t o b e c a l i b r a t e d a n dm a i n t a i n e d r e g u l a r l y t o e n s u r e t h e a c c u r a c y of t h e d a t a w h e n t h e r e a r ee r r o r s i nt h ec a l i b r a t i o n ．C o m b i n e dw i t ht h e p r i n c i p l eo f t h er a i n f a l l s e n s o r ,t h ec o n c e p to f F l o wa t t h eT u r n h a s b e e n p u t f o r w a r d i n t h i s p a p e r ．Al o t o f a n a l ys i s t o t h e c o n v e n t i o n a l e r r o r s a n d t h e a d j u s t i n g m e t h o d i nt h e r a i n f a l l s e n s o r c a l i b r a t i o na r ed i s c u s s e d ．A i m i n g at t h e p a r t i c u l a r s i t u a t i o nt h a t t h e h e a v y r a i n i sb i g g e r t h a nt h es t a n d a r dd a t aa n dt h e l i g h t r a i n i s l e s s ,a c c o r d i n g t ot h ee x p e r i m e n t a l d a t a ,a s o l u t i o n i s p r o v i d e d t h a t t h e r e s u l t s o f h e a v y r a i n c a n b e c o r r e c t e d b y t h e l i g h t r a i n ．T h i s s c h e m e i s f e a s i b l e a n d c a n e f f e c t i v e l y s o l v e t h e a d j u s t m e n t pr o b l e mo f S L ２Ｇ１r a i n f a l l s e n s o r ．K e y wo r d s :r a i n f a l l s e n s o r ;c a l i b r a t i o n ;e r r o r a d j u s t i n g ;f l o wa t t h e t u r n ０㊀引㊀言降雨量指从天空降落到地面上的液态或固态(经融化后)水,未经蒸发㊁渗透㊁流失,而在水平面上积聚的深度,以m m 为单位,是重要的气象要素之一.目前自动气象站主要采用翻斗式雨量传感器对降雨量进行测量.为保证雨量数据的准确性,雨量传感器需定期进行检查㊁维护与校准.S L ３Ｇ１型雨量传感器具有平衡流速设计,大雨强和小雨强之间偏差一般较小,校准相对容易.而常规气象观测业务中S L ２Ｇ１型雨量传感器仍然广泛被采用,实际工作中经常遇到一些复杂的情况导致难以对雨量传感器进行校准.杜衍君[１]㊁孟庆勇[２]㊁陆志良[３]㊁杨银[４]等分别对雨量传感器的工作原理㊁日常维护㊁故障排除等进行了研究.王三瑞[５],汪玉中[６]㊁宁彦[７]分别第２期周桃成,等:S L ２Ｇ１型翻斗式雨量传感器误差分析与调节方法探讨从S L ２Ｇ１型雨量传感器降水误差的分析㊁测量误差的调整方法方面进行了探讨.罗淇[８]㊁刘军[９]㊁孙嫣[１０]等分别对不同型号的雨量传感器校准方法㊁校准装置以及最大允许误差等角度进行了探讨,但均未对在进行调节S L ２Ｇ１型雨量传感器中遇到的 大雨强结果偏小,小雨强结果偏大 异常情况进行详细分析和讨论.文章将在以上人员工作的基础上,专门针对S L ２Ｇ１型雨量传感器异常情况进行分析,提出相应的解决方法.１㊀结构和工作原理S L ２Ｇ１型雨量传感器由外筒㊁安装板㊁翻斗㊁水平器㊁底盘㊁支架等组成,图１为传感器内部结构图.图１㊀S L ２Ｇ１型翻斗式雨量传感器雨水通过接收器接收,在通过集水器流入翻斗里,当流入翻斗内的水达到一定量时,翻斗翻转,倒空雨水,同时另一侧翻斗开始接水.翻斗的每次翻转动作都会传输１个脉冲信号,通过电缆传输到采集系统,数据采集系统通过对脉冲信号处理,即可得到相应的降雨量数据.测量范围为雨强０~４m m /m i n.２㊀误差情况分析按照相关检定规程[１１]的要求,雨量传感器一般采用标准球进行比较检定,通过模拟１m m /m i n 和４m m /m i n 两种雨强进行校准.数据采集完成之后,需要对超出误差范围的传感器进行调校.理想情况下,一般存在大雨强(４m m /m i n )㊁小雨强(１m m /m i n )数据偏大或偏小两种超差情况.而在实际操作中,却还会出现大雨强结果偏小,小雨强结果偏大的情况.各种情况总结如下:１)结果都偏小;２)结果都偏大;３)大雨强结果偏小,小雨强结果偏大.影响翻斗翻转次数的原因有很多,在环境条件相同的情况下,翻斗内有异物㊁翻斗两边不平衡㊁集水器(或漏斗)堵塞㊁干簧管不能正常工作㊁进入翻斗的水有溢出或者翻斗翻转时水不能倒空等,都会导致测量结果产生偏差.遇到上述情况,先做外观检查,再检查整个过程中有无水溢漏情况,确定无水溢漏㊁翻斗两边处于平衡,再调节翻斗的角度.以下将对上述３种情况的原因和调节方法分别进行探讨.２．１㊀结果都偏小在模拟小雨强和大雨强两种情况下,假如测量结果都偏小,产生该结果的直接原因是平均每斗超过标准的水量或者是水有溢漏.在结果偏小的情况下,通过调节螺丝调小角α,使翻斗的承水量减少(这里的承水量指的是使翻斗翻转的最小水量),如图２所示.两边螺丝同时调节,调节１圈约改变结果６％左右,反复调节直至结果合格.图２㊀S L ２Ｇ１型雨量传感器翻斗调节２．２㊀结果都偏大若结果都偏大,原因与偏小相反,即平均实际每斗要少于标准每斗的降水量.调节方法与偏小结果相似,调节螺丝将α角调大使翻斗的承水量增加,反复调节使结果合格.２．３㊀大雨强结果偏小,小雨强结果偏大从雨量校准的原理上看,在标准条件下,等量的雨测得的结果,无论大雨强还是小雨强其结果应是相同的.在实际雨量检定或者校准过程中,除了上述两种偏差之外,我们经常还会遇到结果呈两级化的棘手现象,即大雨强结果偏小,小雨强１１气象水文海洋仪器J u n．２０１８结果偏大.采用逆推法分析产生大雨偏小㊁小雨偏大需要满足的条件.在实验中模拟实际降水,通过水流的流速控制分别达到模拟大雨强和小雨强两种情况,大雨强流速快㊁整个过程耗时短,小雨强流速慢㊁过程耗时长.在理想的条件下,即同一被检雨量传感器㊁相同环境条件㊁排除人为操作误差,则结果应该都相同,与流速无关.而在实际操作过程中,我们发现很少有小雨强和大雨强两种检测结果相同的情况,情况较好的也会有偏差.假定每次翻转翻斗的承水总量为q,当翻斗装满水达到要翻转的条件时,设此时翻斗内的雨量为q０,如图３所示,在翻斗需要翻转角度小于θ角时,水流仍是注入左斗,翻转θ角所需要的时间为t０,相关资料显示[１２]在雨强为４m m/m i n,θ＝１２ʎ时,t０＝０．１５s .图３㊀雨量传感器翻转在小雨强和大雨强两种情景下,q０与t０是不变的,v１为小雨强下单位时间流下的雨量,v２为大雨强下单位时间流下的雨量,Q为总雨量,a和b分别为小雨强与大雨强情景下翻斗翻转的总次数,在排除外因的理想条件下有:Q＝(q０＋v１t０)a(１)Q＝(q０＋v２t０)b(２)㊀㊀在这种情况下,q＝q０＋v t０,即每次翻转实际所盛水量要大于q０,在文中称v１t０(或v２t０)为 翻转流 .由于流速的不同而翻转所用的时间t０是相同的,大雨强和小雨强的翻转流不一样,所以a㊁b不一样,即大雨强与小雨强的结果不一致. v２大于v１,Q相等则a大于b,即小雨强的结果一般比大雨强的结果偏大,因而会出现小雨强结果比标准次数大,而大雨强结果却比标准次数小的情况.３㊀调节与解决方法针对大雨强和小雨强同时偏大(或偏小)的情况,通过调节螺丝,使翻斗盛水量同时减小(或增多)来调节,为了方便后续的校准和维护,调节翻斗时需同时调节两边的螺丝,确保翻斗两边平衡,调节１圈约改变结果为６％左右,反复调节直至合格.针对大雨强偏小,小雨强偏大的情况,在雨量校准过程中,要保证a㊁b两者接近就要使翻转流(v１t０和v２t０)越接近零越好,v１与v２的值是按规范调设好的,所以只能通过合适的θ角来使a㊁b接近.多数情况下,仪器在出厂时θ角已经调节合适,使用前只要稍微调节便可使用,但也存在运输或者安装过程中使角度发生了较大变化的情况,此时就要反复调节θ角来使a㊁b接近标准值,但因结果呈两极化分布,故难以达到标准要求.通过多次实验,如表１所示,无论大雨强还是小雨强,单独纵向比较,即大雨强的测量结果只与大雨强测量结果进行比较,小雨强的测量结果只与小雨强的测量比较,对比结果发现数据差值极小可忽略.这表明仪器的稳定性是良好的.考虑到小雨强环境下,仪器的工作环境更为温和(流速慢,雨水溅射㊁前后流速相差较小等),这里我们不考虑大雨强结果,将小雨强结果a调至接近标准值,即a ＝标准翻斗次数,q＝q０(或在误差范围即可),在此基础上模拟大雨强情况下的翻转次数为bQ＝q０a(３)Q＝qᶄ０b(４)qᶄ０＝a b q０(５)表１㊀大雨强与小雨强差值㊀单位:m m/m i n１２３４５６７８９１０大雨强(b)１４４１４６１４６１４６１４５１４１１４３１４２１４２１４２小雨强(a)１５９１６０１６０１６０１６０１５６１５６１５７１５７１５７差值１５１４１４１４１５１５１３１５１５１５㊀㊀实验表明在同一个传感器中,将小雨强结果调至合格的前提下大雨强与小雨强的变化是同步的,其差值非常稳定.若在一次实际降水过程中,测得为大雨,测量结果的翻斗次数为b１,总降水量为Q１,结果需进行修正,实际降水量为:Q１＝a b q０b１(６)㊀㊀这样我们就免去了繁琐的调节过程,并且小雨强已调至合格,所以小雨的测量结果并不需要修正,只需在大雨的时候将大雨的结果按公式(６)进行修正即可.２１第２期周桃成,等:S L２Ｇ１型翻斗式雨量传感器误差分析与调节方法探讨４㊀结束语针对目前S L２Ｇ１型翻斗式雨量传感器在进行校准过程中,经常会遇到大㊁小雨强同时偏大,大㊁小雨强同时偏小和大雨强偏小,小雨强偏大的误差情况,文章分析了３种情况产生的具体原因,并结合分析的结果给出了具体调节和解决方法,同时提出了通过修正的方法解决大雨强偏小㊁小雨强偏大的问题.通过实验验证,以上方法切实有效,能较好地解决S L２Ｇ１型翻斗式雨量传感器的误差问题.参考文献:[１]杜衍君．S L３Ｇ１型双翻斗雨量传感器的工作原理及故障排除[J]．安徽农业科学,２０１２,４０(３５):１７２３１Ｇ１７２３２．[２]孟庆勇,丽东．S L３Ｇ１型雨量传感器的构件改进和维护方法[J]．气象科技,２０１４,４２(０４):５９７Ｇ６００．[３]陆志良,邬洪养．S L３Ｇ１型雨量传感器的维护[J]．气象水文海洋仪器,２００９,２６(０３):１７１Ｇ１７２．[４]杨银,杨玲君．S L３Ｇ１型双翻斗式雨量传感器故障分析及排除方法[J]．气象科技,２０１２,４０(０２):３１９Ｇ３２０．[５]王三瑞,陆霞．S L２Ｇ１型雨量传感器误差原因及几种异常记录的解决方法[J]．气象与环境科学,２００９,３２(S１):２９１Ｇ２９３．[６]汪玉中．S L２Ｇ１型雨量传感器测量降水误差之浅析[J]．安徽农学通报,２０１０,１６(１７):２０３Ｇ２０４．[７]宁彦,温晓清．S L２Ｇ１型雨量传感器测量误差调整方法探讨[J]．气象水文海洋仪器,２００６,２３(０１):６Ｇ８．[８]罗淇．自动气象站雨量传感器现场校准方法的探讨[J]．气象水文海洋仪器,２００６,２３(０３):３５Ｇ３８．[９]刘军,赵青义,魏运芳,等．雨量传感器检定/校准装置对比与探讨[J]．气象水文海洋仪器,２０１４,３１(０１):２３Ｇ２５．[１０]孙嫣,边文超,郭瑞宝．不同型号雨量传感器最大允许误差的探讨[J]．气象水文海洋仪器,２０１０,２７(０１):５０Ｇ５２．[１１]吴文德,程正选．关于翻斗式雨量传感器误差检定的思考[J]．水利水文自动化,２００５,(０２):３９Ｇ４１．[１２]J J G(气象)０００５Ｇ２０１５自动气象站翻斗式雨量传感器检定规程[S]．３１。

现场校准气象自动站雨量计的方法及调整发布时间：2022-02-25T07:04:45.497Z 来源：《中国科技信息》2021年11月中32期作者：张晨亮殷星辰马静张凡张静[导读] 随着我国科学技术水平的快速发展和人们生活水平的提升，各级气象部门一直将提升天气预报的精确度水平作为努力的方向。

自现代化的观测仪器设备在气象工作中应用以来，自动气象采集技术在气象监测工作中得到了大规模应用。

其中，雨量传感器是自动气象站经常出现故障的部件，需将其的现场校准工作做好。

基于此，本文重点分析现场校准自动气象站雨量计的方法及调整。

新疆维吾尔自治区气象技术装备保障中心张晨亮殷星辰马静张凡张静 830002摘要：随着我国科学技术水平的快速发展和人们生活水平的提升，各级气象部门一直将提升天气预报的精确度水平作为努力的方向。

自现代化的观测仪器设备在气象工作中应用以来，自动气象采集技术在气象监测工作中得到了大规模应用。

其中，雨量传感器是自动气象站经常出现故障的部件，需将其的现场校准工作做好。

基于此，本文重点分析现场校准自动气象站雨量计的方法及调整。

关键词：现场校准自动站雨量计调整方法注意事项引言因科学技术水平的快速发展，我国大气监测系统的自动化水平不断提升，自动气象站陆续投入到业务使用中。

作为科技含量较高的自动观测仪器，自动气象站内各种类型的传感器大都是通过电信号输出。

随着时间的变化测量准确度会发生改变，为确保量值传递的可靠、准确性，需定期对自动气象站进行检定和校准，凸显其的可比性水平。

为了向气象核心业务和科学研究提供较为准确的观测数据，确保观测质量，推动大气监测自动化业务工作的顺利开展，对自动气象站开展周期性的现场校准工作显得刻不容缓。

1、雨量传感器结构和原理1.1双翻斗式雨量传感器（1）结构对于双翻斗式雨量传感器来说，主要包括接收器、上翻斗、汇集漏斗、干簧管、计量翻斗等组成。

（2）原理在降水天气出现后，接收器会借助于漏斗将雨水输送到翻斗中，一旦降水量累积到一定量时，因降水自身的重力作用会造成上翻斗出现翻转，雨水则会进入到汇集漏斗中。

翻斗式雨量计现场校准及维护摘要：本文通过对现场12个翻斗式雨量计按照不同雨强进行现场校准，并对其误差进行分析，找出引起误差的原因并进行处理，系统地阐述了翻斗式雨量计的原理结构、现场校准及维护经验，为翻斗式雨量计精确监测降水量提供参考方案，为防灾减灾、水文气象服务决策提供依据。

关键词：雨量计雨量校准维护The station calibration and maintenance of bucket rain gaugesDU Hong juan1，2， KaiFeng1，2（1. Nanjing Automation Institute of Water Conservancy and Hydrology, Nanjing 210012,China；2.Hydrology and water Resources Engineering Research Center for Monitoring, the Ministry of Water Resources, Nanjing 210012,China）Abstract：In the paper, it based on the stations calibration of 12 bucket rain gauges according to different rain intensity, analyzed the error, found out the causes of the error and dealed with it, systematically introduces the principle and the structure, the station calibration and maintenance experience of bucket rain gauges, so as to provide reference scheme for accurate monitoring of precipitation of bucket rain gauges, and provides reference for disaster prevention and mitigation and hydrometeorological services .Key words：rain gauge，rainfall detection，maintenance0.前言降水是一项重要的水文气象参数，准确、实时地监测雨量和雨强对于水文、气象、海洋、环境、航空、铁路交通的安全都具有重要的意义。

第 4 期 2012 年 8 月水利信息化Water Resources InformatizationNO.4 Aug.,2012翻斗式雨量计的误差分析与改进王展宏（浙能萧山发电厂，浙江 杭州 311202）摘　要：目前国内外水文自动测报系统使用的翻斗式雨量计存在翻斗式雨量传感器测量误差偏大问题，翻斗式雨量传感器主要存在最大起始、翻斗计量、器口尺寸等误差，在分析误差产生原因的基础上，提出相应的改进措施，主要措施有：调整翻斗感量，减小翻斗倾角，缩短 2 斗室转换时间，增大承雨口面积，安装阀门消减器差装置，仪器表面喷涂特氟龙，利用软件改正误差。

从理论上解决了翻斗式雨量计误差偏大问题，可以在实践中推广应用。

关键词：翻斗式雨量计；雨量传感器；数据采集仪；误差分析；改进措施中图分类号：P335 文献标识码：A 文章编号：1674-9405(2012)04-0053-04收稿日期：2012-04-05作者简介：王展宏（1986－），男，浙江杭州人，助理工程师，从事设备检修和试验工作。

0 引言目前雨量观测仪器中翻斗式雨量计已逐渐取代传统的雨量器和虹吸式雨量计，广泛应用于水文自动测报与雨量资料收集固态存贮系统中。

翻斗式雨量计分为翻斗式雨量传感器和数据采集仪 2 部分。

随着电子信息技术的发展，数据采集仪己经能够达到很高的精度标准，完全能满足雨量观测的要求。

翻斗式雨量计存在的主要问题来自翻斗式雨量传感器，主要表现在翻斗式雨量传感器的计量误差较大。

随着雨强的变化，计量误差随之变化，同期雨量观测资料对比表明：雨强变化越大，降雨量的测量误差也越大。

因此，翻斗式雨量计在使用过程中存在的问题之一是雨强与测量误差之间的矛盾。

1 翻斗式雨量计工作原理目前，较多使用的是单翻斗雨量传感器。

降水由筒身上部承雨口，进入翻斗。

翻斗一般由金属材料制成，支承在轴承上。

当翻斗内水量达到规定量时，翻斗会因为自身重力自行翻转。

翻斗下方左右各有 1 个定位螺钉，调节高度，可改变翻斗倾斜角度，即可改变翻斗每一次的翻转量。

区域自动气象站翻斗式雨量传感器现场校准方法（征求意见稿）中国气象局综合观测司翻斗式雨量传感器现场校准方法归口单位：中国气象局综合观测司起草单位：辽宁省气象装备保障中心河北省气象技术装备中心福建省大气探测技术保障中心起草人：王军（辽宁省气象装备保障中心）张景云（河北省气象技术装备中心）沙莉（辽宁省气象装备保障中心）田文波（辽宁省气象装备保障中心）李麟（福建省大气探测技术保障中心）李效东（福建省大气探测技术保障中心）林建滨（福建省大气探测技术保障中心）目次概述………………………………………………………………………………( )1 范围……………………………………………………………………………( )2 规范性引用文件………………………………………………………………( )3 术语和定义……………………………………………………………………( )4 计量单位………………………………………………………………………( )5 计量特性………………………………………………………………………( )6 校准条件………………………………………………………………………( )7 翻斗雨量传感器现场校准方法………………………………………………( )8 校准周期………………………………………………………………………( ) 附录A 翻斗式雨量传感器校准记录表…………………………………………( ) 附录B 翻斗雨量传感器调整方法………………………………………………( ) 附录C JJS1型翻斗雨量传感器校准仪说明……………………………………( ) 附录D JJS2型雨量校准仪使用说明…………………………………………( )概述翻斗式雨量传感器是用来连续采集液体降水量的传感器，分为双翻斗与单翻斗两种类型。

作为主要的雨量自动观测手段，翻斗式雨量传感器广泛用于气象、水文、交通等应用部门。

针对目前地面自动气象观测站的快速发展，特别是大量翻斗式雨量传感器布设在荒郊野外，现场校准工作量大。

DY1090A型翻斗式雨量计使用说明DY1090A型翻斗式雨量计用于观测自然界降雨量，同时将一定的降雨量转换为开关信息量输出，以满足信息传输、处理、记录和显示的需要。

DY1090A型翻斗式雨量计主要适用于多年平均降雨量大于800mm地区的雨量站观测降雨量，不适用于降雪量的观测。

一、主要技术性能及参数（1）承雨口：内径φ200+0.6mm，外刃口角度40°～45°。

（2）雨量分辨率：1mm。

（3）降雨强度测量范围：0.01～4mm/min。

（4）翻斗计量误差：不超过±4%（室内人工模拟降雨条件下，以自身排水量为准进行考核）。

（5）输出信号：开关接点通断信号。

单触点输出：单个干簧管，通断脉冲。

双触点转换输出：两个干簧管，常态时一通一断。

（6）开关接点容量：直流U不大于24V、I不大于120mA。

（7）接点工作次数：1×107。

（8）工作环境：温度0～+50℃，空气相对湿度不限。

（9）储存环境：温度-40～+60℃，湿度不大于95%。

（10）外形尺寸：φ280mm×625mm。

（11）净重：5kg。

二、DY1090A型翻斗式雨量计结构特征与工作原理DY1090A型翻斗式雨量计由承雨器、翻斗部件等组成。

承雨器用于承接、采集降雨。

它固定于外筒上部，与外筒成为一体。

其口径按国家标准为φ200+0.6mm。

为防止昆虫、树叶等杂物进入承雨器内阻塞水道，在承雨器锥底装有防虫网。

翻斗部件（图1）的核心是翻斗，起计量作用。

翻斗分为左、右两个斗室，其重心位置处于翻斗轴的上方，形成一个非稳态机构。

翻斗轴由宝石轴承支承，在清洁环境中，摩阻力矩极小，可使翻斗灵活转动。

翻斗下方有两个调斗螺钉（左、右各一），可用来调节翻斗的倾斜角度，控制翻斗每次翻转的水量。

工作时，进入承雨器内的降雨，在其锥形底部汇集后，流入翻斗部件的漏斗，再注入翻斗。

当翻斗居上的一侧斗室累积到一定水量时，由翻斗自重、翻斗内水的重量、支承力、转动摩擦阻力、磁阻力、流水冲击作用力等组成的力平衡关系被打破，使翻斗状态产生突变，翻斗翻转（翻斗动作正是利用突变机构工作原理）。

翻斗式雨量计安全操作及保养规程概述翻斗式雨量计是一种常用的下雨量计算设备，广泛应用于农业、水利、气象等领域。

本文将介绍翻斗式雨量计的安全操作和保养规程，以确保设备的正常工作和使用寿命。

安全操作规程1. 安装规程在安装翻斗式雨量计时，需选择坚固平稳的场地，保证设备处于水平状态。

其安装高度应保证漏斗口的高度与地面的高度相等，并要避免受到其它建筑物或者树枝等物的遮挡。

若有必要，可以选取建筑物更高的屋顶或者天台安装设备。

2. 操作规程首次投入使用前，要进行系统检查和测试才能正常使用设备。

设备在使用之前应该经过校准，防止误差的出现。

同时，在日常操作中需注意以下事项：•系统运行中需要连续记录数据，避免出现遗漏或者重复信息的情况。

•在数据处理时，需要对数据进行整理排版，确保数据精准无误，避免数据误差。

•在拆卸和清洗设备时，需遵循相关规程，避免损坏或者操作不当引起的其他问题。

3. 维护规程翻斗式雨量计的工作是依靠机械运动和人为操作的结合，因此设备维护和保养十分重要。

在平时，相关工作人员应该按照以下规程来进行设备的维护：•经过一段时间运行后，对设备进行巡检，检查雨斗、计量区等设备是否存在异常磨损、损坏等情况，同时对其进行加油和润滑。

•定期进行校准和检查，确保设备精度和稳定性。

•当设备长时间不使用时，需要注意将其进行保养，防止因为长期停滞而影响设备的使用寿命。

保养规程1. 保养方法•在每次使用完后，应及时清洁设备，把雨量筒和翻斗中的残留物清除干净。

严禁使用强力喷射水流或者其他化学试剂清洗设备。

•定期对设备机构进行维护和保养，各部位清洁后进行润滑，保证设备的正常运转。

•在设备维护过程中，对机械运动部位进行检查，对损坏或者旧化的零部件进行及时更换。

2. 保养周期翻斗式雨量计的保养周期可根据使用频率而定。

一般建议设定为每月1次进行一次保养。

总结通过本文的介绍，我们可以了解到翻斗式雨量计的安全操作和保养规程的重要性。

在日常操作中需严格按照规程进行，进行设备维护和保养，从而确保设备的正常工作，最大程度地延长雨量计的使用寿命，为农业、水利、气象等领域提供准确的数据支持。

翻斗式雨量仪安全操作及保养规程一、前言为了保障翻斗式雨量仪的正常工作和延长使用寿命，保证数据的准确性和可靠性，具体说明翻斗式雨量仪的安全操作和保养规程。

二、安全操作规程2.1 设备使用前的注意事项•翻斗式雨量仪在安装和启用前，必须仔细检查雨量计零点位置是否正确。

•在设备安装过程中，禁止强烈撞击和挤压设备。

•设备使用前需先了解设备使用的原理和方法，充分认识杆塔的安全操作规程。

•在使用过程中，必须按照操作手册上的规范进行操作。

•在设备使用中，如发现异常情况，应立即停止操作并及时排查故障原因。

•禁止在设备运行时将手头、修理工具及其它物品伸入设备内或靠近设备。

•安装设备时必须保持杆塔和翻斗式雨量仪的平衡，严防倾斜或倒塌。

•禁止使用含有磨料、酸、碱和有机物溶剂等腐蚀性物品进行清洗。

2.2 设备使用时的操作规程•翻斗式雨量仪的安装位置应尽量避开险情、交通干扰，避免污染且易于维护保养，对于安装位置的选取要经过理论计算和实践验证才能确定。

•在对设备进行操作过程中，必须安装好保护电源，并保证接地线连接良好。

•严格防火防雷，无线电接地系统的接地电阻小于4欧时方可使用，严禁私接和私拉线路。

•在使用过程中，保持设备的干燥、清洁和通风状态，严禁使用碱性、酸性或腐蚀性物质进行清洗。

•维修的时候，必须关闭电源，保证工具和维修零部件稳固后才能开机使用。

2.3 设备使用后的注意事项•关机后，及时关闭电源，洁净设备及设备周围环境，保管好相关设备及工具。

•对于故障设备，必须由专业人员按有关规定进行检查及修理。

三、保养规程3.1 日常保养•定时对设备进行日常检查，防辐射棉、滤棉、五金件等易损部件进行更换，保证设备的正常运行。

•定期对设备进行清洁，所用清洗液以中性为宜，不能使用强酸、碱性清洁剂进行清洗，严禁用水冲洗。

•安装设备的地点和周围的环境应常常进行清洁和卫生保洁，过多的灰尘会影响设备的准确性。

3.2 季节性保养•在每年设备使用的高峰期特别是大雨季节，应加强对设备进行检查、清洗、保养并进行二次校准和调试，确保设备的准确性和可靠性。

!计算机测量与控制!"#""!$#!%"!!"#$%&'()'*+%('#',&-!",&(".!#)'!#收稿日期 "#""#""$$!修回日期"#""#$&'%基金项目 福建省气象局研究型业务专项!"#"#`+&$"%作者简介 郑俊锦!&*%*"&男&福建古田人&硕士&工程师&主要从事气象电子方向的研究%引用格式 郑俊锦&夏利娜&陈龙福&等!双翻斗式雨量传感器自动调节检定系统设计'+(!计算机测量与控制&"#""&$#!%"))''&!文章编号 &',&()*% "#"" #%##)'#'!!-./ &#!&')"' 0!1234!&&5(,'" 67!"#""!#%!#&#!!中图分类号 89(&(文献标识码 :双翻斗式雨量传感器自动调节检定系统设计郑俊锦& 夏利娜" 陈龙福& 李勇波$!&;福建省大气探测技术保障中心&福州!$)###%$";福建省气象服务中心&福州!$)###&$$;福建省南平国家农业气象试验站&福建建阳!$)("##"摘要 为解决超差双翻斗式雨量传感器在检定校准时精细定量调测问题&尤其针对在大小雨强!(I I -I 42和&I I -I 42"测试时误差值为一正一负&目前只能通过目测观察法并依靠经验对容量调节螺母和定位螺母进行调节&这存在着一定的盲目性并且成功率低$提出了一套检定流程并利用红外光电传感器和步进电机模块&实现了上翻斗和计量翻斗的左右斗的翻动数据的定量测量以及定位螺母和容量调节螺母的自动调节&并且可自动记录和上传检定数据到上位机$结果表明)该系统能有效地判定和解决翻斗翻动平衡和协调性问题&并可为业务人员积累检定数据&以便后续分析处理%关键词 雨量传感器$翻动平衡$上下翻斗翻动协调性$检定校准G '+68,"3=%&"#*&60=:Z %+&#',&*,:['(6360*&6",L @+&'#"3G "%>.'O 6$$6,8K%0;'&/*6,3*..L ',+"(c V >^b+B 2042&&@/:M 42A "&F V >^M K 2P L B &&M /`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引言降水指的是从天空降落到地面上的液态或固态!经融化后"的水&物理特征有$种)固态*液态和混合态%降雨量的观测是地面气象观测的重要组成部分&为天气预报*气候分析*气象科学研究以及社会生产生活提供基础的数据资料%雨量传感器除了在出厂前要检定&在业务使用中也需要定时!周期通常是&年"进行检定或校准'&"(%目前气象部门所使用的自动观测降水的仪器中&业务应用最广的是<M $]&型翻斗式雨量传感器'$((%该传感器的降雨强度测量范围为#!(I I -I 42&分辨率为#;&I I &输出为开关信号%其结构主要包括)承水器*上翻斗*汇集漏斗*计量翻斗*计数翻斗和干簧管等')(%液态降水通过圆形承水口!直径为"##I I "经承水器进入上翻斗&上翻斗将汇集的降水通过汇集漏斗转变成近似稳定的大雨强降水!约'I I -I 42"进入计量翻斗&降水量每达到#;&I I &计量翻斗就翻动一次并将计量后的降水倒入计数翻斗&计数翻斗通过其中部的磁钢作用于干簧管产生一个脉冲信号!计数翻斗翻动一次&开关闭合一次"&即表示测得#;&I I 的降水量%根据检定规程''()翻斗式雨量传感器的测量结果的最大允许误差为)o #;(I I !雨量2&#I I &雨强2(I I -I 42"&o (_!雨量,&#I I &雨强2(I I -I 42"%误差值为传感器测量值与标准值的差值%当误差值超过最大允许值!即超差"&则需要对传感器的定位螺母和容量调节螺母进行调测&使得上翻斗和计量翻斗翻转的次数合适且比例!投稿网址 \\\!0S 01O J3[!1K I Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第%期郑俊锦&等)""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""双翻斗式雨量传感器自动调节检定系统设计#),!#协调%李锐锋等',(通过加液法得出&上翻斗和计量翻斗的左右斗最大承水量分别调节到$;&I M 和";'I M 时实测误差较小&并且上翻斗与计量翻斗翻动协调性好才会使测量误差小!并非最大承水量调节合理就一定会使测量误差小"%王卫东'%(认为在大雨强!(I I -I 42"测试时&上翻斗与计量翻斗的最佳翻转次数比值为#;%'&上翻斗的翻转频率和计量翻斗的翻转比例偏高或偏低均会造成偏差增大&甚至超差%刘宗庆等'*(在通过加液法确定计量翻斗的容量调节螺母处于合适位置后&经过设置和微调上翻斗的定位螺母&认为上翻斗和计量翻斗翻动次数的比例关系为*n &#最合适%但是未结出具体的调节方法&而且在实际调测中通常需要同时调整定位螺母和容量调节螺母%经查阅以上及相关文献&我们发现存在如下的问题)&"对于翻斗左右斗的+大小斗,问题!即当翻斗的左右斗承水量不同时且相差较大时&会造成翻斗的翻动不平衡从而增加测量误差"的判断和解决&只能通过目测或者游标卡尺测量螺母长度等方法来大致确定%然而由于仪器制造误差或者传感器长时间使用等原因会造成螺母长度即使一致&承水量也可能不同的现象%相关论文一般都是同时往里或者往外调节螺母&当左右调节螺母需要调整的幅度不同时&只能依靠经验调节并且无法定量调节$""翻斗的翻动数据的测量不精细且需要人工计数&效率低且易出错%例如通过加液法往传感器中倒入固定容量的水量&将加液量除以翻转次数求出翻斗承水量平均值$$"当雨量误差值在大小雨强!即降雨强度为(I I -I 42和&I I -I 42"测试时的数值为一正一负时!此时需要同时调整定位螺母和容量调节螺母"&调节方法不明确&只能通过目测观察法并且依靠经验进行调节&具有一定的盲目性并且成功率低%因此&本文设计了一套检定流程并研制了双翻斗式雨量传感器自动调节检定系统&通过利用光电传感器对上翻斗和计量翻斗的状态进行采集&并通过计时以实现翻斗翻动数据的定量精细采集以及翻动平衡问题的判断和解决%同时利用步进电机有针对性地对定位螺母和容量调节螺母进行调节&以提高双翻斗式雨量传感器的检定效率%C !系统总体设计考虑到双翻斗式雨量传感器翻斗的特点)材质为白色不透明和动作为上下翻动%因此通过红外光电传感器即可识别翻斗的工作状态!即处于承水或放水状态"&从识别到翻斗状态变化并计时&就可求出上翻斗和计量翻斗的左右斗的蓄放水时间%通过测量蓄放水时间&即可判断是否有+大小斗,现象&通过统计上翻斗和计量翻斗的翻动次数&即可判断上下翻斗是否存在不协调的现象%最后通过驱动步进电机来控制定位螺母和容量调节螺母的拧进和旋出%如此往复&直到雨量传感器观测精度满足计量检定规程的要求%本文系统结构框图如图&所示%其中&红外光电模块&!(的红外发光二极管和红外接图&!系统结构框图收管分别放置于上翻斗和计量翻斗的左右斗的前后方%步进电机模块&!(分别连接定位螺母和容量调节螺母&用于调整螺母位置%系统可通过按键模块和显示屏模块&实现人机交互&并可通过串口与电脑通讯&实现发送检定数据和接收控制指令的功能%系统结构设计如图"所示%图"!系统结构设计示意图E !系统电路原理设计E D C !控制系统电路设计在控制电路的设计中&系统核心选用国产单片机<8F &)Z "a '#<"'&#&&(%<8F &)Z "a '#<"是宏晶科技生产的单时钟-机器周期的新一代%#)&单片机%速度比普通%#)&快%!&"倍$工作电压为(;)!);)N %其片内>>9U .=为&a &Z O A S G 程序存储器为'#a &可擦写次数均达&#万次以上$在系统可编程&无需编程器&无需仿真器$可彻底省掉外部复位电路&内置高可靠复位&/<9编程时%级复位门槛电压可选$其工作频率范围)#!"%=V [$内部高精度U -F 时钟&/<9编程时内部时钟从)!"%=V [可设!);)"*'=V [-&&;#)*"=V [-"";&&%(=V ["$不需外部晶振和外部复位&还可对外输出时钟和低电平复位信号$可进行设置为低功耗设计模式)低速模式&空闲模式和掉电模式-停机模式%翻斗动作检测采用红外光电传感器&通过检测红外发射管和接收管之间的光路是否被遮挡&来识别判断翻斗的状态及动作%对于定位螺母和容量调节螺母的调节&采用可精确控制旋转角度的步进电机来控制%系统通过按键和显示模块进行人机交互%其中&显示模块选用#;*'寸的分辨率为&"%$'(的.M >-显示屏'&"&$(&即有机电激光显示!.M >-&K R PA 241E O E 16R K OB I 45!投稿网址 \\\!0S 01O J3[!1K I Copyright ©博看网. All Rights Reserved.!!计算机测量与控制!第$#""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""卷#)%!#2E S E 21E H 4S 7O A J"%具有响应速度快!响应时间可以达到微秒级别&较高的响应速度更好地实现了运动的图像"*较宽的视角!由于.M >-是主动发光的&所以在很大视角范围内画面是不会显示失真的&其上下左右的视角宽度超过&,#k "*成品的质量比较轻*宽温度特性!温度在](#!%#g 都是可以正常运行的"和省电!与M F -相比&.M >-不需要背光源"等特性%E D E !红外光电传感器采用8F U 8)###红外反射传感器'&(&)(&该光电传感器集发射与接收于一体!包括一个高发射功率的红外发光二极管和一个高灵敏度光电三极管组成"%发射的红外光波长为*)#2I %具有日光过滤功能%可通过调节发射管的工作电流来调节控制8F U 8)###的红外发射二极管发射红外线的功率&从而调节检测距离%由于8F U 8)###的发射管和接收管是一体的且平行排列&在设计初期考虑将分别其放置于翻斗的左右侧%但是经过试验发现)在雨量传感器工作时&即上翻斗的左右斗在翻倒时&其左右侧会有水流经过&而水流会对红外光线产生折射等作用&从而影响到接收管的检测%同时&由于计数翻斗位于计量翻斗下方且体积较大&将8F U 8)###放置于侧边时无法直接检测计量翻斗的动作&只能通过检测计数翻斗的动作来近似检测计量翻斗的动作&然而计数翻斗的动作是在计量翻斗翻转时带动的&因此这会产生较大的误差%综合以上两个原因&本设计不将8F U 8)###放置于翻斗的左右侧&而是将其外壳去除后&将发射管和接收管分别放置于翻斗的前后侧%根据雨量传感器的结构特点)上翻斗翻转到最高时&侧边有是定位螺母结构件&无法同时安装发射管和接收管$计量翻斗翻转到最低时&侧边是计数翻斗&无法安装发射管和接收管%因此&检测上翻斗动作的光电对管须安装于翻斗下方$计量翻斗下方位置由于无法安装光电对管&因此将其安装在计量翻斗的上方&系统结构设计如图"所示%由于系统需要(对红外光电传感器进行检测&因此选用(路电压比较器M =$$*'&'(&电路图如图$所示%M =$$*内部集成有(个独立的电压比较器&具有电源电压范围宽*失调电压小和对比较信号源的内阻限制较宽等特点%每个比较器有"个输入端和&个输出端%"个输入端包括同相输入端!用+f ,表示"和反相输入端!用+],表示"%在应用于电压比较时&固定的参考电压可加在任意输入端!即门限电平&可选择M =$$*输入共模范围的任何一点"&待比较的信号电压则施加于另一输入端%当+f ,端电压高于+],端时&输出管截止&相当于输出端开路%当+],端电压高于+f ,端时&输出管饱和&相当于输出端接低电位%两个输入端电压差别大于&#I N 就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态&因此M =$$*可用于弱信号检测等场合%在本系统中&可通过调节电路中的可调电阻来控制参考电压使得)当发射管和接收管之间无遮挡时&发射出的红外线可被红外接收管接收且强度足够大&红外接收管饱和&此时电压比较器的输出端为低电平&指示M >-灯点亮$当发射管和接收管之间有遮挡时&红外接收管一直处于关断状态&此时电压比较器的输出端为高电平&指示M >-灯熄灭%然后将电压比较器的输出端与单片机/.口相连&单片机通过识别/.的高低电平&即可知道翻斗状态&即左右斗分别处于承水状态还是放水状态%本文通过判断翻斗左右斗状态&进而通过计时器统计出承水时间&最后通过数据对比来判断和解决+大小斗,问题%承水时间的统计方法可近似地认为)上翻斗的左右斗的承水时间是其自身两侧光电对管的从+遮挡取消,&到+无遮挡,&再到+再次遮挡,的时间!即从翻斗开始往上翻&承水&再到翻斗翻到最下的时间"%由于计量翻斗光电对管的安装位置!安装于翻斗的上方"与上翻斗的相反&因此&计量翻斗的左右斗的承水时间为其相反斗!即右左斗"的光电对管从+遮挡取消,&到+无遮挡,&再到+再次遮挡,的时间%图$!红外光电模块电路图E DF !步进电机模块选用(相步进电机"(Q `+(%'&,&%(控制调节螺母的转动&其供电电压为)N &步距角度为);'")-'(k &减速比为&n '(&步进角为);'")!即一个脉冲转动);'")k&转动&圈需要'(个脉冲"%正转表如表&所示%正转次序和反转次序分别为):Q 5Q F 5F -5-:!&个脉冲&正转);'")k "和:Q 5:-5F -5F Q !&个脉冲&反转);'")k "%表&!正转表步数端口:端口Q 端口F 端口-&&&##"#&&#$##&&(&##&本系统有(个螺母!"个定位螺母和"个容量调节螺母"需要调节&因此需要使用(个步进电机来控制%每个步进电机"(Q `+(%有(个端口&因此需要&'个单片机/.口来控制%由于单片机/.的驱动能力有限&因此选用"片达林顿三极管驱动器C M ^"%#$'&*(进行驱动%每个!投稿网址 \\\!0S 01O J3[!1K I Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第%期郑俊锦&等)""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""双翻斗式雨量传感器自动调节检定系统设计#)*!#C M ^"%#$内含%路^9^达林顿管&具有集电极开路输出和续流钳位二极管&并有高耐压和大电流的特点%其输入电压为)N &输出总电流为)##I :&输出击穿电压为)#N &工作温度范围为)](#!f %)g %步进电机驱动电路图如图(所示%图(!步进电机驱动电路图F !系统软件设计本系统的软件设计主要为单片机端的程序设计&9F 端的接收控制软件可使用通用的串口助手软件进行接收存储数据和发送控制指令%单片机端的程序设计主要包括了单片机内部资源的初始化和使用以及超差雨量传感器的检定调测方法%以下着重说明检定调测流程及算法%根据雨量传感器在大雨强!即降雨强度为(I I -I 42"和小雨强!&I I -I 42"的模拟降雨测量的误差值!测量值]标准值"的正负情况&可分为如下"种情况)误差值同向和误差值异向%F D C !误差值同向的调测方法当传感器在大小雨强!雨强分别为(I I -I 42和&I I -I 42"的模拟降雨测试时的误差值均为正值或负值时&只需调节容量调节螺母即可%根据雨量传感器厂家提供的说明书可进行如下操作)若误差值均为正值时&说明测量值偏大&将可左右容量调节螺母同时往外调节以增大每斗的承水量&从而减少测量值%每同时调节&圈&则差值变动量为'_%例如在模拟降雨量为&#I I 时&左右容量调节螺母同时调节&圈&差值变动量为#;'I I !即&#I Ie '_")若误差值为f #;'I I &即表示测量值偏大#;'I I &需要将左右容量调节螺母同时往外旋转&圈!即$'#k "$若误差值为f #;&I I &则需要将左右容量调节螺母同时往外旋转'#k !即$'#k -'"即可%若误差值均为负值时&也可按照上述方法&将容量调节螺母+往外调节,改成+往里调节,即可%F D E !误差值异向的调测方法当雨量传感器在大小雨强的模拟降雨测试时的误差值为一正一负时&则需要同时调节定位螺母和容量调节螺母%此情况暂无有效的操作方法&调节难度较大%本文提出如下的调测方法!共(个步骤"&具体如下)&"解决+大小斗,问题)存在误差值异向的雨量传感器通常都存在+大小斗,现象%双翻斗式雨量传感器的上翻斗和计量翻斗是对称分布&其承水量应相近%因此&需要先分别对上翻斗的定位螺母和计量翻斗的容量调节螺母进行调节&使其承水量相近!即无+大小斗,现象"%由于承水量等于承水时间与水流流速的乘积%当注入雨量传感器的水流是匀速&翻斗左右斗的承水与时间成正相关&因此&通过左右斗的承水时间即可用来判断其承水量是否相同%本系统选择在+雨强(I I -I 42&降雨量&#I I ,的模拟降水下进行承水时间测量%在进行承水时间测量时&校准仪的模拟降水是直接注入上翻斗的!无其他影响水流流速的结构"&因此上翻斗的左右斗的承水时间可以直接测量%然而注入计量翻斗的降水&由于流经上翻斗会使得水流呈间歇浪涌状%虽然有经过汇集漏斗的调节!汇集漏斗有调节水流使其匀速的作用"&但是其流速还是受到较大的影响&严格意义上不是匀速的%所以在测量计量翻斗的承水时间!承水量"时需要并使用水管直接从漏斗下方接水&并绕过上翻斗&直接将匀速的模拟降雨经由汇集漏斗注入计量翻斗&使得计量翻斗就得到一个匀速的水流%上翻斗定位螺母的调节流程如图)所示&其中)0&*0"分别为上翻斗左斗*右斗的瞬时承水时间值*8&*8"分别为上翻斗左斗*右斗在一次模拟降雨!雨强为(I I -I 42*降雨量为&#I I "的平均承水时间值$8为上翻斗左右斗平均承水时间差值的阈值!取经验值&##I S "%虽然在理想状态下&0&与0"应该相同或者极其相近&但是由于双翻斗式雨量传感器为机械结构!存在机械误差"且校准仪的模拟降水的流速随着液面下降会有所变化%因此&结合上述原因并根据试验测试得出)当38&]8"3+&##I S 且检测过程中相邻的30&]0"3+$##I S 时&认为左右斗不存在+大小斗,现象&即实现了翻动平衡%然后则可以进行计量翻斗的的调测&其方法与定位螺母的调测方法相同%图)!调节定位螺母解决+大小斗,流程图""确定定位螺母位置!同时往里或者往外调节左右定位螺母&调节幅度应保持一致")根据传感器厂家出厂仪器的调试比例)在雨强为"I I -I 42的模拟降雨时&上翻斗翻倒)!'次&计量翻斗翻倒'!,次%也就是说上翻斗翻倒一斗的水量要比计量翻斗翻倒一斗的水量要多&其承水量的比约为#;&"比#;&%因此可计算得出)在雨强为"I I -I 42*降雨量为&#I I 时&计量翻斗和上翻斗的理想翻动次数分别为&##和%$;$%考虑到传感器的机械误差*传感器!投稿网址 \\\!0S 01O J3[!1K I Copyright ©博看网. All Rights Reserved.!!计算机测量与控制!第$#""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""卷#'#!#允许误差范围和经验值&因此在中雨测试!即雨强"I I -I 42*降雨量&#I I "时&上翻斗的翻动次数在%$!%)次的范围内即可%借助++<"校准仪'"#(!其内部标准球为$&(;&'I M &即模拟降雨量为&#I I "进行模拟中雨测试&通过统计上翻斗的翻动次数&对定位螺母进行相应的调节)当翻动次数太小!即小于%$次"时&将左右定位螺母同时往里调节&可减少每斗的承水量&从而增加翻动次数$当翻动次数太大!即大于%)次"时&将左右定位螺母同时往外调节&可增加每斗的承水量&从而减小翻动次数%$"确定容量调节螺母位置!同时往里或者往外调节左右容量调节螺母&调节幅度一致"&其中对容量调节螺母的调节方法与$;&相同%步骤""和步骤$"的流程如图'所示%图'!同时调节定位螺母和容量调节螺母流程图("大小雨强检定校准)分别进行$次雨强为&I I -I 42和(I I -I 42!降雨量为&#I I "的模拟降雨测试并求平均值%此时只需要对容量调节螺母进行调节&调节方法与$;&相同%M !系统测试与分析目前该系统的原型机已经应用于福建省气象计量检定所的雨量传感器检定工作中&以其中一次检定为例说明%"#"&年#&月收到一台送检的<M $5&双翻斗式雨量传感器!仪器编号)"#&$#$))'"&存在超差现象%经检查传感器内部无泥沙*虫网等杂物&翻斗翻动性能正常且干簧管工作无异常%校准人员在实验室根据经验进行长时间反复调测&能使传感器达到的最佳状态为)小雨强误差f #;(I I &大雨强误差]#;(I I %虽然误差值在规程的误差允许范围内&但是已处于临界状态&若直接投入业务应用可能效果不佳&会影响到观测数据%因此尝试使用本系统再次校准%首先解决+大小斗,问题)按照模拟降水测试过程中测得数据的先后顺序&将相邻左右斗的承水时间求差值!单位)I S "&即可判断是否存在+大小斗,现象%将调测前后模拟降雨!雨强(I I -I 42&降雨量&#I I "测试下&上翻斗左右斗承水时间差!0&]0""和计量翻斗左右斗承水时间差!0$]0("的数值分别按测得数据的先后顺序绘制折线图如下%由于本系统使用++<"校准仪模拟降雨&其内部的标准球液面高度在检定过程中会逐渐变低&当液面较低时&水流流速太慢会导致误差大大增加&因此图中去除了最后几个数值%图,!调测前后!0&]0""对比图图%!调测前后!0$]0("对比图从图,和图%中可以看出&调测前)上翻斗左右斗承水时间差较大!均为负值且0&+0""&存在明显的+大小斗,现象!即翻动不平衡"&需要将左右定位螺母分别往里和往外旋转$计量翻斗左右斗承水时间差较大!均为正值且数值在")#左右&并且0$,0("&也存在+大小斗,现象&需要将左右容量调节螺母分别往外和往里旋转%调测后)上翻斗和计量翻斗的承水时间差值在#刻度附近!差值平均值均小于&##"并且差值数值均小于$##%因此本系统可较好地解决了+大小斗,现象%随后进行雨强为"I I -I 42的模拟降水&分别测得上翻斗翻动次数为%(次&满足$;"第""步的要求%最后进行大小雨强检定校准测得)雨强为(I I -I 42时的示值分别)&#;#I I **;%I I *&#;#I I &平均值为*;*I I &误差值]#;&I I $雨强为&I I -I 42时的示值分别为)&#;&I I *&#;"I I *&#;&I I &三次平均为&#;&I I &误差值f #;&I I %传感器示值检定校准误差满足规程要求&至此调测结束%R !结束语&"双翻斗式雨量传感器改善了单翻斗雨量传感器的降水损失问题&在地面气象观测中得到广泛的应用%但是由!投稿网址 \\\!0S 01O J3[!1K I Copyright ©博看网. 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翻斗式不锈钢雨量计安全操作及保养规程前言翻斗式不锈钢雨量计是一种常用的测量降水量的设备，采用模拟式计量方式，是气象业务工作中不可缺少的设备之一。

本文将介绍如何安全使用翻斗式不锈钢雨量计以及相关的保养规程。

安全操作规程1.注意安装位置翻斗式不锈钢雨量计应安装在无遮挡、无影响的地面上，确保能够准确测量降雨量。

同时还应该挑选一个离建筑物等高的开阔场地或者空地，确保四周没有任何植物等物体阻挡，实现了落下区域无遮挡、落雨无漏斗阻挡、寄生物体无危害。

2.维护外观及仪器内部翻斗式不锈钢雨量计的外观以及仪器内部应定期进行维护，以确保设备的正常使用。

特别注意清洁中并不能使用磨刷或者刮板等较为硬朗的工具，只能通过软布或者海绵等物体轻轻擦拭外表面以及仪器的内部。

3.注意防雷在雷雨天气使用过程中，应该特别注意防雷。

在气象探测站就应该安装有防雷避涉接地装置，有效地防止闪电对仪器的破坏。

4.合理使用设备在使用该仪器的时候需要确保使用的规范性，仪器需要严格按照要求使用，不得在设备非常规使用条件下进行操作。

否则会对仪器的准确性产生影响。

保养规程1.注意防水翻斗式不锈钢雨量计主要是由不锈钢材料制作而成，所以在使用过程中必须要进行防水处理，以避免仪器的内部产生水蒸气从而降低设备的使用寿命。

2.注意润滑翻斗式不锈钢雨量计需要在使用前进行润滑，使用时也应注意保持仪器的润滑情况，使用专业的润滑油进行充油、更换油品的操作。

3.避免碰撞在移动或者使用过程中，需要特别注意避免与其他硬物碰撞，严防在设备内部产生微裂纹等不可逆性损害。

4.无后翻转操作处理、维护过程中，不允许将翻斗弧形结构向后翻转，防止其弯曲变形，影响仪器的使用寿命以及测量的准确性。

结语以上就是翻斗式不锈钢雨量计的安全操作及保养规程。

希望大家能够认真阅读并遵守，确保设备的正常使用，保证业务的顺利进行。

避开风力等干扰精准标校和维护翻斗雨量传感器的对策随着现代气象科技的不断发展，翻斗雨量传感器已经成为了气象领域中常见的一种雨量测量装置，广泛应用于各个领域。

而在使用翻斗雨量传感器时，如果不加以维护和管理，例如避开风力等干扰，就有可能出现误差较大的情况。

因此，如何避开风力等干扰以及精准标校和维护翻斗雨量传感器的对策就显得尤为重要。

本文将从以上三个方面探讨有关对策。

一、避开风力等干扰在实际使用过程中，由于风力的干扰会对翻斗雨量传感器的测量结果产生较大影响，因此我们需要通过适当的措施来降低风力对测量结果的干扰。

以下是几种有效的对策：1、选择低风区进行安装：由于风是影响翻斗雨量传感器的主要干扰因素，因此我们可以尽量在低风区进行传感器的安装，避免风力对传感器的影响。

2、采取防风措施：可以将传感器安装在防风围护结构中，或者通过进行精心的设计和布置，使传感器不易受到风的影响。

3、利用附加设备：为了提高传感器的抗风能力，我们可以利用附加设备，例如风速计等，对风的速度和方向进行实时监测，在风力较大的情况下及时停止或调整传感器的工作状态，避免产生误差。

二、精准标校为了确保翻斗雨量传感器能够准确地测量降雨量，我们需要对传感器进行定期标校，调整、更换或校准传感器，尽可能减小误差。

以下是几种有效的标校方法：1、以真实气象站为标准：将传感器与真实气象站的数据进行对比，确定误差范围，并对传感器进行精准调整和校准，以确保测量结果的准确性。

2、利用标准雨量计：将传感器与标准雨量计进行对比，通过对比数据的差异来纠正传感器的误差。

3、定期维护：定期对翻斗雨量传感器进行维护，例如清洗传感器的排水口、检查传感器的机械结构是否正常等，保持传感器的工作状态和精度，减小误差。

三、维护翻斗雨量传感器维护翻斗雨量传感器是保证其正常工作和准确测量降雨量的重要保障。

以下是几种有效的维护方法：1、及时更换损坏零件：当传感器损坏或出现机械故障时，应及时更换零部件，以保证传感器能够正常工作。

避开风力等干扰精准标校和维护翻斗雨量传感器的对策一、避开风力等干扰为了提高翻斗雨量计的精度和准确性，首先需要采取一些措施避开外界干扰。

其中，风力对翻斗雨量计的影响最为显著，尤其是在高海拔和复杂地形等环境下，更易受到风的干扰。

因此，需采用以下措施：1.选择合适的安装位置。

要尽可能将翻斗雨量计安置在避风的地方，避免风向与翻斗口方向一致，影响斗轮翻转的正常工作。

2.加装风向传感器。

通过安装风向传感器监测风向，能够实现对翻斗雨量计的风向干扰进行校正，提高监测数据的准确性。

3.合理设置滤波器。

通过设置合适的滤波器来减小风力对翻斗雨量计的干扰，同时校准仪器灵敏度，避免过度滤波对数据的损失。

二、精准标校针对翻斗雨量计在使用过程中产生的误差和漂移等精度问题，应采取标校措施，以保证监测数据的精度和可靠性。

标校措施主要包括以下步骤：1.确定标准参考值。

选取多个不同质量、不同强度的降雨天气，清点出具体的雨量数据，作为标准参考值。

2.依次进行标定。

按照已知的标准参考值，依次调整设置翻斗雨量计的灵敏度、换算系数等参数，使监测数据与标准参考值保持一致。

3.检验校准结果。

通过在实际应用环境中进行实际比对，检查标校后的翻斗雨量计是否具备更高的准确性和稳定性，调整校准结果。

三、维护为了确保翻斗雨量计在使用过程中一直保持较高的准确性和稳定性，需要定期进行维护。

维护内容主要包括以下几个方面：1.清洗斗轮。

由于长时间使用，翻斗雨量计的斗轮表面可能会积累许多泥沙和杂物，在积水干燥后会导致因附着物而斗轮卡顿，影响其正常工作。

2.检查传感器状态。

定期检查翻斗雨量计各种传感器的状态，确保其正常工作，修复或更换出现故障的传感器。

3.校准检验仪器精度。

定期通过标定等方法检验仪器的精度和灵敏度，同时调整仪器的参数和设置，确保其始终处于最佳工作状态。

综上所述，通过避免外界干扰、精准标校和定期维护等措施，可以有效提高翻斗雨量计在雨量监测工作中的准确性和可靠性。

Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2018年第11期·107·文章编号：2095－6835（2018）11－0107－02FDY-05型翻斗式雨量筒的安装调试与检查维护方法介绍葛亚博（河南省白龟山水库管理局，河南平顶山467000）摘要：翻斗式雨量筒广泛应用于气象、水利、农林等部门。

结合近年来的工作实践，对目前常用的FDY-05型翻斗式雨量筒的前期安装调试和后期日常维护作了系统的介绍，以期提高使用效果，供大家参考。

关键词：FDY-05型；翻斗式雨量筒；安装调试；检查维护中图分类号：P414.9+5文献标识码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2018.11.107FDY-05型翻斗式雨量筒承水口径为￠200＋0.6mm ，测量降水强度小于等于4mm/min ，分辨力为0.5mm ，作为水库自动化测报系统中雨量数据的采集而被广泛使用，在水库的防洪调度中发挥着极其重要的作用。

因此，安装调试和检查维护已经成为水利一线工人的日常工作内容。

翻斗式雨量筒的正确安装调试和后期的维护都会对采集精度和稳定性起到至关重要的作用。

1安装前的检查FDY-05型翻斗式雨量筒由承水上筒、过滤网、连接螺钉、磁钢、干式舌簧管、翻斗、限位螺钉、调平螺钉、水准泡和底座构成。

在安装运输过程中尽量避免雨量筒碰撞、挤压，要做到轻拿轻放，以免损坏里面的部件[1]。

开箱仔细检查翻斗式雨量筒的外观是否有变形，过滤网是否安装到位。

打开承水上筒，检查翻斗，可用手感测量其轴向活动距离。

用手轻轻将翻斗部件持平，然后放开，检查上、下翻斗能否灵敏地翻转。

若无卡滞的现象，则说明轴承摩擦力矩和翻斗轴的轴向工作游隙均符合要求。

最后要检查确保各个部件的螺丝紧固，没有松动的情况。

2安装方法安装雨量筒的场地应尽可能选择在四周空旷、平坦，避开局部地形地物影响的地点，要保证在降水倾斜下降时，四周物体不会影响降水正常落入雨量筒内。

四、翻斗式雨量计安装调试（15分）（一）操作要求在指定地点对翻斗式雨量计（JDZ05型）进行安装、注水试验；对雨量采集器（DT350型）进行安装、初始化；雨量计与采集器的连接、调试与试验数据的清除。

整理计算出注水检查精度。

（二）主要内容1、在指定地点检查并安装翻斗式雨量计。

安装雨量计、承雨口水平检查、翻斗安装检查、干簧管检查与调整、圆水准调平、人工注水试验、信号输出检查。

2、在指定地点检查并安装、初始化雨量采集器。

3、雨量计与雨量采集器的连接、调试与试验数据的清除。

电源电压测量与更换、雨量采集器初始化并与人工注水连测、试验数据删除。

4、记录并整理成果。

（三）操作程序1、选手入场后，最多有2分钟的准备时间并向裁判示意已做好操作准备；由裁判宣布计时开始，选手才能进入操作程序；2、大项有三个。

即：（1）在指定场地对翻斗式雨量计（JDZ05型）进行安装、注水试验；（2）对雨量采集器（DT300型）或（DT350型）进行安装、电池测量（标准电压12V，测量电压在10.6-14.4V为正常值）初始化；（3）雨量计与采集器的连接、注水（考场提供20ml左右的试验用水）联试与试验数据的清除。

注水联试误差在±5%之内为合格。

3、采集器初始化参数有裁判在赛前准备时间内提供。

参数包括：时钟、站号、存储间隔、波特率。

4、全部操作完成后，选手应向裁判提交成果并主动示意已完成，裁判计时终止。

（四）时间规定1、规定操作时长为20分钟。

2、在规定的时间内未完成全部的操作，按实际完成的内容计分；且速度校正系数k为0.85。

3、在规定时间内完成可获得奖励，速度校正系数k为K=0.85+0.15(Tmax-T)/(Tmax-Tmin)上式中Tmax为规定操作时间长（20分钟）；T为选手完成历时（分钟），Tmin为所有选手中操作完成时间最短的完成历时（分钟）。

4、最后得分数为：K*A（A为操作总分，K为速度校正系数）。

四、雨量计及采集器安装调试评分表裁判1：裁判2：主持：总裁：。

SL3-1型雨量传感器的调试维护及故障排除0 引言翻斗式遥测雨量传感器是各级气象台站连续测定液态降水量使用的主要仪器。

目前，我区各台站使用的雨量传感器是上海气象仪器厂生产的SL3-1型遥测雨量传感器。

笔者从事地面气象观测工作多年，认为使用好遥测雨量传感器除了严格按照《地面气象观测规范》对仪器进行正确的安装外，对传感器的调试维护十分重要，现结合工作实践，对SL3-1型遥测雨量传感器在日常使用中的调试、维护与故障排除谈点使用心得。

1 遥测雨量传感器的调试1.1 现场检查安装完备后，应按照规范对仪器的安装高度、器口水平、牢固程度、仪器内翻斗的灵活程度、外壳接地电阻等进行详细的检查，发现不符合规范要求应及时更正。

现场检查内容有以下几点：1）对传感器外观进行检查，主要看有无在运输、搬运过程中造成仪器的破损或变形；2）传感器的各水流通道是否畅通，有无阻隔和堵塞现象，翻斗内有无油污；3）上下翻斗轴杆紧固螺栓应松紧适中，翻斗应转动灵活，无任何阻滞现象；4）各翻斗翻转角度定位螺钉应紧固，无松动现象；5）干簧管与磁铁的相对位置应正确；用万用表电阻档测量，输出的通断信号正常。

1.2 现场校准1）将现场校准用计数器二芯连接线的接线端可靠地接在传感器的接线柱上，接入时要特别注意不要松动干簧管的紧固螺丝，否则会使干簧管两端管脚变形，造成干簧管与磁钢的相对位置改变，还可造成干簧管损坏；2）开启计数器电源，用手轻轻拨动计数翻斗，这时计数器应有数字显示且数字在不断递增，这说明传感器干簧管工作正常，将传感器上下翻斗用手在外沿轻轻拨到同一倾斜方向，并将计数器清零；3）用雨量杯量取10mm水，沿承水器边沿缓慢倒入，此时计数器计数。

为使注入的水更均匀，可用一倒置的可乐瓶，瓶盖扎一小孔，剪掉平底装入10mm清水，然后倒置在承水器中可实现自动均匀地向承水器注入，小孔的大小可控制注水的强度。

现我区各台站均配有翻斗雨量传感器校准仪，有大、小雨强度两个注水孔，会更方便进行注水；4）每次大小雨强的注水校准，均需要进行3次，注水时可随时观察翻斗的反转情况，0.1mm水量计数翻斗翻转一次，10mm水量应翻转100次左右。