自动雨量站常见故障分析与检修

龚润生

自动气象站的运行，极大的减轻了观测员的工作量，先进的仪器代替了传统的人工操作。传统的观测员也逐步走向以维护仪器正常运转为主的新型观测员。就和人会生病一样，自动观测仪器也会经常出现各种各样的故障，需要日常维护和检修，自动雨量站也是如此。

1自动雨量站的工作原理

自动雨量站是通过将天空中下的雨水，通过截面积为200cm~的集水器进行汇集，再利用装有圆护网的漏斗以及下端部位的引流管，将雨水注入翻斗中。如果翻斗中积累的水量达到一定程度，翻斗就会翻到，此时另一半翻斗开始盛雨。在计数翻斗的中部位置，装置了一块小磁钢，磁钢上方安装了干簧管，当计数翻斗发生翻动时，则磁钢就会扫描一次干簧管，使干簧的接点位置由于磁化作用而产生瞬间闭合，同时完成一个电路导通脉冲信号的发射，这个脉冲信号传到记录器也就是0.1mm降雨量，周而复始，便记录了某个时段的雨量。

2自动雨量站常见故障分析与检修方法

自动雨量站最常见的故障一般都出现在雨量器的传感部分，通常表现为：定位螺钉调整不当、干簧管损坏、信号电缆开路，雨量传感器堵塞、计数翻斗翻转不灵活等，下面分别予以介绍。

2.1基点定位螺钉调整不当

定期或者很长一段时间没有下雨的情况下，用雨量校准仪对仪器进行校正，当±0.4(降水量≤10mm)±4％(降水量≥10mm)超过这个范围就应该适当调整。

因为降水量的测量是通过翻斗的翻动产生电信号输出的。翻斗每翻转一次，为0.1mm的降水量。由此可知翻斗调整是否正确直接关系到计数翻斗是否能够正确翻转和计数准确与否，对于雨量传感器中的计量翻斗来说，与基本定位螺钉之间的距离成正比，它是影响翻斗是否正确翻转的关键。也就是说，当基本定位螺钉之间的距离变大，那么翻斗翻转的时间就越长，翻转速度越慢，翻转次数越少，雨量的测量值就越小，这时调节的方法应该是将容量螺钉向内旋转，缩短了基点定位螺钉之间的距离。那么当基点定位螺钉之间的距离缩短，那么翻斗翻转的时间也越短，翻转速度加快。翻转次数的增加，将直接影响雨量测量值的变大，调节的方法是将调节螺钉向外旋转，使各基点定位螺钉之间的距离发生变化。

容量调节螺钉每向内或向外旋转一圈，测量误差减少或增加3％。精准调节基点定位，将对计量降水量的质量产生直接影响。平时可以经常用雨量器校准仪测试一下，有误差时可以慢慢调试定位螺钉间的距离。

2.2雨量传感器干簧管损坏

在雨季应该和人工量取的雨量和虹吸雨量计进行比较，在误差很大的情况下或者人工站有数据，但是雨量传感器中没有雨量记录时，在排除其没有堵塞和其他的都正常的情况下，就要考虑干簧管的问題。

如果干簧管的元件损坏，会出现连击(多发送信号)或者漏击(少发送信号)的现象，此时位于计数翻斗中的磁钢通过扫描干簧管会产生开关信号。干簧管中的开关信号只发送一回，代表产生0.1mm的降雨量。如果干簧管元件失常，会造成信号发送不正常，这都会出现雨量误差异常现象。所以这种因素会产生的雨量误差。因此，判断误差的具体方法分析如下：使用万能表，将雨量传感器的输出端口连接，将降水倒入雨量传感器中，观察计数翻斗与万用表。如果干簧管产生漏击或者连续击出现象，可能就会出现万能表无信号或者多个信号现象，则证明干簧管损坏，通过干簧管则可解决测量误差。因此，只需要拧松半数翻斗中的干簧管螺丝，将损坏的干簧管取下，换上正常干干簧管即可。

2.3信号电缆开路

平时值班期间，在雨停了很长时间或者很长时间没有下雨的情况下，突然又有0.1的雨量记录，这种情况下应该考虑：(1)雨量桶内有剩余的降水受到某些外在的原因(比如，风大、振动)使雨量桶翻转；(2)信号电缆的开路或者接头松动，这些都会产生在无雨的时候还有雨量记录的发生的情况。在确信确实不是因为有剩余的雨量翻转产生的情况下，就要检查电缆的连接是否松动及时拧紧。

2.4雨量传感器堵塞

台站出现降水的时候要加强巡视仪器，特别是虹吸雨量自记读数和雨量传感器数据的对比，要时刻相差不大，例如，虹吸雨量计自记读数为4mm，雨量传感器的读数才1mm多，或者雨停了还有雨量的记录。这种情况下显然是不正确的。这样就要考虑雨量传感器。

(1)雨量桶是否被一些柳絮、灰层，虫子之类的东西堵住，使雨水不能及时下流。

影响数据的正确。

(2)水通过计数翻斗时是否保持降水顺畅流走，如果水不能及时流走，聚积的水由于在浮力作用会使计数翻斗翻转变慢或者不翻转，从而形成雨量滞后现象或者没有降水记录。

观测人员应该经常清理过滤网上的沙尘、虫子和蛛蛛网等等以防止雨量桶堵塞，降水通过计数翻斗以后一定要使水顺畅流走，不能聚积那里不流。平时除按正常的维护以外，在雨季将要来的时候经常清洗雨量传感器，清洗过程中切勿用手指触摸翻斗内壁以防止沾上油污影响翻斗计量准确性。

2.5计数翻斗翻转不灵活

承水器是漏天存在的，直接接收雨量的同时，空气的灰层等一些细小的物质也经过承水器积聚在传感器、翻斗上，时间久了，积压的灰垢使翻斗两端不平衡，上翻斗就不能起到调节平衡作用，计量翻斗不能正常翻转或者根本就不能翻转。所以在降水即将要来的时候用镊子夹棉球清洗翻斗的积压的灰垢，用清水冲洗轴承有条件的站可以更换轴承，但不能给轴承加油，以免粘上尘土使轴承磨损。

3结语

平时经常检查和进行雨量传感器仪器维护。值班时按照要求维护仪器，及时发现问题，运用正确的方法加以处理，虽然误差是不可避免的，但这样能最大限度的减小误差。