SL3型雨量传感器降水误差之原因分析
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自动站雨量传感器常见故障现象分析与处理摘要:通过分析自动气象站常见故障产生的原因,提出在工作中的正确处理方法。
关键词:雨量传感器故障分析处理1、引言目前,克拉玛依市自动站大部分都分布在沙漠腹地,自动站雨量传感器长期在野外使用,因其特殊结构而使其更容易受环境污染造成各种故障,轻者使降水记录比实际滞后,严重的造成降水记录缺测。
依据克拉玛依市自动气象站多年来的运行情况,发现降水记录的准确性和完整性,很大程度上取决于雨量传感器的运行状态。
本文以sl3-1型雨量传感器为例,就雨量传感器常见故障进行分析与探讨一些常用处理方法。
2、工作原理sl3-1型雨量传感器由集水器、漏斗、过滤网、计数翻斗、调节螺丝、磁钢、电路板、传输电缆等组成。
测量过程中,降水由集水器汇集,通过过滤网过滤,经小漏斗流入计数翻斗内,当翻斗承积的水量达到一定数量时翻斗翻动,另一半翻斗开始装水,通过翻斗翻动带动磁钢移动,磁钢经过电路板上的干簧管时,使干簧管接点因磁化而闭合,送出一个电路导通脉冲,相当于0.1mm降雨量,离开时干簧管又断开。
这样周而复始对降水进行计数。
3、故障现象分析与处理3.1 有降水时降水无记录这种现象常见故障主要有集水器堵塞水流下不去、小漏斗堵塞、磁钢失效、干簧管损坏、翻斗不翻、通讯线路接触不良或中断。
处理方法:首先检查集水器中有无积水,如有则先取下过滤网进行清洗,用细铁丝疏通漏水孔;无积水,则应检查传感器的数据线有没有因清洗仪器时没接上或是没有连接到位;如果正常,则取下集水器,检查小斗有无积水,如有则同上取下过滤网清洗,用铁丝疏通漏水孔;无则检查漏斗内是否有水,如有水则用手轻轻翻动翻斗,检查翻斗是否翻动灵活,看是否有记录,如有记录且翻动次数与记录一次,则说明正常。
如翻斗翻动不灵活,则取下漏斗,检查刀口是否变形,如有变形则更换,再检查v形槽是否有异物,如有则用清水清洗干净并擦干。
检查v形槽是否变形,如变形则更换。
以上检查无问题则继续检查。
雨量传感器的误差故障分析及解决方法驻马店市气象局观测站2004年开始双轨运行人工站和自动站,自动气象站在2006年正式进行单轨运行。
气象自动站由传感器、电缆信号线、采集器、计算机及电源、通讯部分组成,具有数据采集计算处理、存储和编发报功能,能够连续采集每分钟的气压、气温、降水等气象要素,极大地减轻了地面测报人员的劳动量,提高了气象要素的的精确性、完整性和连续性。
但自动气象站由于自身原因和外界影响,雨量传感器部分最容易出现故障和问题,就需要气象工作者及时发现和排除故障[1-5]。
在2006年驻马店市气象局观测站在连续2次大降水过程观测中,遥测翻斗雨量器出现比实际观测值大的偏差现象,经分析后解决了该问题。
1 室外雨量传感器部分的常见故障及解决办法1.1 无雨量记录(1)集雨器下水口和漏斗被杂物堵塞。
长时间不清洁仪器,灰尘和树叶等杂物会堵塞集雨器下水口和漏斗,使雨水积在集雨器内不能下流,翻斗不会翻动计数雨量。
解决办法:清除堵塞物即可以排除。
(2)电缆信号线接线松动或断线。
取下雨量筒,一是检查接线柱螺母与电缆线连结是否牢固,如果螺母松动或线头脱开就造成线路断路,则不能上传雨量计数信号。
解决办法:拧紧螺母,固定好电缆线接头。
二是如果接线柱螺钉与电缆线连结完好,就检查从传感器到室内采集器之间的电缆线是否断开。
方法可以用万用电表测量,还可以采用短路方法检查,将连结传感器导线的2个接头瞬间短路1次,就是0.1 mm的雨量记录,到室内采集器或计算机查看是否有雨量记录显示,如果有记录说明电缆线是完好的,如果没有则可能因为电缆线断开或破损而断路。
解决方法:顺着电缆线检查到断开或断路部分位置,重新接好,扎好防水,注意做好防鼠咬损保护工作。
(3)磁钢性能降低或干簧管损坏。
通过以上检查还未检查到故障原因,接着就要检查磁钢性能是否降低,干簧管是否损坏。
由于使用时间较长,磁钢磁性减弱,就可能造成少记数或者不计数,干簧管损坏就不能和磁钢吸合,直接造成没有记录。
短时强降雨条件下SL3-1雨量传感器测量能力试验与误差分析发布时间:2022-11-29T13:33:37.989Z 来源:《科学与技术》2022年第8月15期作者:韩啸1,江涛1,郑静瑜1,汪洋1,陈姣荣2,舒怀1 [导读] 近年来,我国极端强降水天气过程日益增多韩啸1,江涛1,郑静瑜1,汪洋1,陈姣荣2,舒怀11.湖南省气象技术装备中心 4100072.岳阳市气象局 414000摘要:近年来,我国极端强降水天气过程日益增多,目前部分降水天气过程降雨量已超出在用的雨量传感器测量量程,超出部分的数据无法确定是否准确。
通过控制ZOGLAB雨量校验仪模拟不同降水强度,收集SL3-1雨量传感器测量数据和模拟雨强数据等试验数据样本,建立误差曲线,揭示形成误差的成因机理,获取误差曲线,可对不同降水强度进行检验和订正,为提高短时强降水条件下雨强订正提供理论支撑。
关键词:短时强降雨;SL3-1雨量传感器;测量能力;误差引言在全球气候回暖背景下,我国极端强降水事件呈增多趋势,中国气象局8月4日分布的《中国气候变化蓝皮书(2021)》显示,20世纪90年代后期以来登陆中国台风的平均强度波动增强,气候风险指数呈升高趋势。
在2021年河南“7.20”特大暴雨过程中,7月17日20时到20日20时,郑州三天的过程降雨量617.1mm,24小时降雨量达457.5mm,其中20日16-17时降雨量达201.9mm,部分时段部分站点收集的分钟降雨量甚至突破雨量传感器测量量程(4mm/min)达到6mm/min甚至更强。
理论上,超出雨量传感器量程,并且未经计量检定,观测数据质量已得不到保证。
鉴于现有气象观测设备探测能力的现状,本文根据河南“7.20”特大暴雨事件,思考及分析湖南综合气象观测系统是否能够应对类似极端事件。
湖南省目前监测雨量使用的传感器全部为SL3-1型,量程为4mm/min,开展的计量工作也全部在量程范围内,对超出量程设备是否还能够正常工作,准确性及误差情况等都不知悉,围绕现用业务降水传感器开展模拟大雨试验,掌握设备在极端降水条件下工作性能,为误差订正等提供试验支撑,就显得十分必要。
2019年第12期SL3-1翻斗雨量传感器的误差分析及改进措施袁小燕1,刘洋2(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)摘要:自动气象站的雨量传感器主要测量降水量的连续变化,用于天气预报、气象灾害监测预警和气象服务等。
大多自动气象站建设在高山、海岛,这给设备维护工作带来了诸多不便。
本文针对自动气象站SL3-1翻斗雨量传感器的工作原理,从其设计上分析翻斗雨量传感器存在的测量误差,提出如何采取有效辅助措施减少误差的发生。
关键词:误差;分析;措施作者简介:袁小燕(1984-),女,四川南充人,气象工程师,大学本科,主要研究方向:信息网络与装备保障。
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。
1SL3-1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。
SL3-1 型翻斗式雨量传感器的常见故障分析及日常维护发布时间:2021-12-27T09:51:39.116Z 来源:《现代电信科技》2021年第12期作者:李惠[导读] 使用精度较高的翻斗式雨量计对降雨实行监测,已超过人工测量,成为降雨量测量的主要方法。
(国家海洋局汕尾海洋环境监测中心站516600)摘要:本文通过简单阐述 SL3-1 型翻斗雨量传感器的结构及工作原理、以及对雨量传感器的常见故障的分析,结合国家海洋局汕尾海洋环境监测中心站日常工作实际,给出了SL3-1 型翻斗式雨量传感器常见故障的处理方法和日常维护措施,供同行借鉴与参考。
关键词:SL3-1 型翻斗式雨量传感器;常见故障;日常维护引言雨量计是最基本的气象检测仪器,是一种气象学家和水文学家用来测量一段时间内某地区的降水量的最基本的气象检测仪器,降雨量是环境监测的重要气象因素之一,对降雨量实施监测能够为气象、水文、农业等部门进行预报、决策等提供重要的数据。
随着传感器和物联网技术的发展,使用精度较高的翻斗式雨量计对降雨实行监测,已超过人工测量,成为降雨量测量的主要方法。
1SL3-1 型翻斗式雨量传感器的工作原理1.1.SL3-1 型翻斗式雨量传感器的结构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。
1.2SL3-1 型翻斗式雨量感应器的工作原理SL3-1 型翻斗式雨量传感器是一个机械双稳态结构,当一斗室接水时,另一斗室处于等待状态;当所接雨水容积达到预定值时。
由于重力作用自己翻倒、处于等待状态,由雨量数据采集终端机接收信号并显示。
1.3SL3-1 型翻斗式雨量传感器的工作过程承水器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。
SL3-1型双翻斗式雨量传感器故障分析及排除方法
杨银;杨玲君
【期刊名称】《气象科技》
【年(卷),期】2012(040)002
【摘要】1 SL3-1型双翻斗式雨量传感器工作原理SL3-1型双翻斗式雨量传感器由上海气象仪器厂生产,用以测量液体降水量。
传感器安装在室外,主要由承水器、上翻斗、汇集漏斗、计量翻斗、计数翻斗和干簧管等组成[1]。
采集器安放在室内,两者用导线连接,用来自动遥测并连续采集液体降水。
【总页数】2页(P319-320)
【作者】杨银;杨玲君
【作者单位】云南省宾川县气象局,宾川671600;云南省宾川县气象局,宾川671600
【正文语种】中文
【相关文献】
1.SL3-1型双翻斗雨量传感器的工作原理及故障排除 [J], 杜衍君
2.浅析双翻斗式雨量传感器常见故障及排除方法 [J], 方标;杨雷;张逸
3.SL3-1型双翻斗式自动雨量站两例特殊故障的分析 [J], 毛成忠;徐海富;冷鹏飞;汪军
4.SL3-1型双翻斗雨量传感器非典型故障排除和维护方法 [J], 王卫东
5.SL3-1型双翻斗雨量传感器常见故障处理及误差调节 [J], 周继先;聂云;孙啶棚;袁庆;何博
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SL3型雨量传感器日常维护及故障原因分析摘要:本文介绍了sl3型雨量传感器在日常使用的一些维护和检查方法,对常见的一些故障进行了分析,并列举了一些维修方法。
关键词:sl3型雨量传感器;故障;维修abstract: this paper introduces sl3 rainfall sensor in some daily maintenance and inspection methods, some of the common faults are analyzed, and enumerates some repair methods.keywords: sl3 rainfall sensor fault; repair;中图分类号:p41引言:近年来,随着气象综合观测系统建设的快速发展,全国地面气象观测站已经全部完成自动气象站的建设,在现有的自动气象站中,sl3型遥测雨量传感器,最常用的雨量传感器。
一、结构原理1.工作原理sl3型雨量传感器,是双翻斗雨量传感器,主要由承水器(常用口径为20cm),、上翻斗、汇集漏斗、计量翻斗、计数翻斗和干簧管等组成。
承水器收集的降水通过漏斗进入上翻斗,当雨水积到一定量时,由于水本身重力作用使上翻斗翻转,水进入汇集漏斗。
降水从汇集漏斗的节流管注入计量翻斗时,就把不同强度的自然降水,调节为比较均匀的降水强度,以减少由于降水强度不同所造成的测量误差。
当计量翻斗承受的降水量为0.1mm时(也有的为0.5mm或者1mm 翻斗),计量翻斗把降水倾倒到计数翻斗,使计数翻斗翻转一次。
计数翻斗在翻转时,与它相关的磁钢对干簧管扫描一次。
干簧管因磁化而瞬间闭合一次。
这样,降水量每次达到0.1mm时,就送出去一个开关信号,采集器就自动采集存储0.1mm降水量。
2.主要技术性能(1)承水口径:φ200mm(2)测量降水强度:≤4mm/min(3)测量分辨率:0.1mm(4)最大误差:±0.4mm(降水量≤10mm)±4%(降水量≥10mm)(5)输出:1脉冲=1mm(6)电源:交直流两用。
浅淡SL3―1型雨量传感器故障分析排除和维护-0引言SL3-1型雨量传感器在现今地面气象观测自动站中得到了广泛的应用,是气象自动站的重要观测项目之一的传感器,它的不正常运行是造成降水测量的误差或是缺测的最主要原因,本文针对SL3-1雨量传感器常见的故障进行了总结分析;台站出现的一般故障和维护可参考本文由台站装备保障员修复予以解决。
1 SL3-1型雨量传感器的结构和工作原理2 SL3-1型翻斗式雨量传感器2.1常见的几种故障常见的几种故障有:承水器安装不水平或安装高度不标准,承水器漏斗有杂物堵塞,翻斗翻转不灵活或卡死,干簧管损坏,计数翻斗磁铁磁力减弱或失效,信号连接电缆破裂或断裂等。
SL3-1型雨量传感器的故障将造成降水测量产生偏大、偏小或是缺测。
3常见的几种故障检查分析和维修3.1承水器安装不水平或安装高度不标准SL3-1型雨量传感器安装好后一定要检查是否水平或安装高度是否符合规测规范要求。
不水平的安装将会造成测量的降水量偏小,即使在最初的安装是水平的,天长日久雨量传感器的底座下垫面沉降和固定螺栓也会松动,导致传感器器口不水平,高度不标准,不定期地打开外筒察看传感器底座上的水平泡的气泡是否处于正中间和用尺子测量雨量筒高度是否符合要求是必要的。
在每次巡视观测场和仪器时注意观察传感器器口是否水平。
有条件的台站可带上水平尺对器口进行水平测量。
3.2承水器漏斗有杂物堵塞每次巡视仪器时,要注意雨量传感器器口和过滤网是否有蜘蛛网、尘沙和杂物堵塞,承水器漏斗和过滤网被堵塞都会造成有降水时在自动站计算机上实时显示为无降水值、降水量偏少;或者是降水停止后有严重的滞后,造成天气现象与降水时间不一致。
3.3翻斗翻转不灵活或卡死当雨量传感器使用一段时间后由于灰尘、尘沙等污染物附着在翻斗两端的轴颈上,使得翻斗翻转不灵活或卡死,使得有降水时测得的降水量偏少或缺测;在检查维护时,打开雨量传感器外筒,取下接线柱上红色和黑色接线,注意用绝缘胶布分别包裹,以防在测试中红色线和黑色线短接造成在采集器采样时有脉冲信号造成有降水的假象。