雨量記錄儀中雨量計(jì)的工作原理及常見故障解決方法
來源： http://www.yoshikomatsuura.com/ 類別：實(shí)用技術(shù) 更新時(shí)間：2013-03-06 閱讀次
【本資訊由中國糧油儀器網(wǎng)提供】 隨著夏季汛期的到來，經(jīng)常需要查看一定范圍內(nèi)的降水資料。但往往一場短時(shí)強(qiáng)降水結(jié)束后，一些降水較強(qiáng)地區(qū)的站點(diǎn)降雨量沒有雨量或是雨量很小，還有就是降雨基本結(jié)束，一些地區(qū)還有很長時(shí)間的降水記錄。這些不真實(shí)的降水?dāng)?shù)據(jù)都會(huì)影響對(duì)區(qū)域降水量的統(tǒng)計(jì)，降水分布以及防汛抗旱和政府部門的決策。因此區(qū)域站保障雨量記錄儀中雨量計(jì)正常運(yùn)行，是日常業(yè)務(wù)重要工作。
現(xiàn)用雨量計(jì)及其工作原理：目前市國家級(jí)氣象站和區(qū)域自動(dòng)站主要使用的雨量記錄儀中雨量計(jì)是雙翻斗雨量計(jì)和單翻斗雨量計(jì)。雙翻斗雨量計(jì)作為主要的測量降水的傳感器被廣泛的使用在的國家級(jí)氣象站中。雙翻斗雨量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是它有控制降水流量的部件，使強(qiáng)度不同的自然降水調(diào)節(jié)為比較均勻的降水，減少了由于降水強(qiáng)度不同所造成的誤差。單翻斗雨量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是水流路徑短，具有融雪功能冬天可以測量固態(tài)降水，方便維護(hù)等。下面對(duì)兩類雨量計(jì)及其工作原理進(jìn)行簡單描述。
雙翻斗雨量計(jì)及工作原理：雙翻斗雨量計(jì)的傳感器部分主要包括進(jìn)水漏斗、上翻斗、匯集漏斗、計(jì)量翻斗、計(jì)數(shù)翻斗和干簧管組成，降水從承水器通過進(jìn)水漏斗然后進(jìn)入上翻斗，當(dāng)上翻斗流入一定量的雨水后翻斗翻轉(zhuǎn)將雨量倒入?yún)R集漏斗，另一漏斗開始接水。降水通過匯集漏斗流入計(jì)量翻斗，當(dāng)計(jì)量翻斗流入一定量的降水后便會(huì)翻轉(zhuǎn)將降水流入計(jì)數(shù)翻斗中，計(jì)數(shù)翻斗便會(huì)翻動(dòng)一次，每翻動(dòng)一次便掃描一次干簧管，使干簧管連通，發(fā)出一個(gè)開關(guān)信號(hào)(或脈沖信號(hào)，1脈沖定位0.1mm)，并傳輸?shù)讲杉鳟?dāng)中。
單翻斗融雪雨量計(jì)：單翻斗融雪雨量計(jì)的傳感器部分主要由計(jì)數(shù)翻斗和干簧管組成。融雪雨量計(jì)的測量原理和雙翻斗雨量計(jì)基本一致，也是采用計(jì)數(shù)翻斗翻動(dòng)對(duì)干簧管進(jìn)行掃描測量雨量的。此外還多了一個(gè)加熱元件，當(dāng)氣溫低于4℃時(shí)開始啟用，可以通過加熱的形式將冬天的降雪融化測量降水量。有優(yōu)點(diǎn)有采用單翻斗，維護(hù)次數(shù)少，適合野外無人值守自動(dòng)站；冬季可以測融雪降水量。不足雨量計(jì)需要單獨(dú)對(duì)加熱元件供40V的直流電，增加自動(dòng)站供電系統(tǒng)復(fù)雜性；在精度上低于雙翻斗雨量計(jì)。
目前主要使用雨量記錄儀的雨量計(jì)主要出現(xiàn)的故障及解決方法：朝陽大部分的雨量記錄儀采用雙翻斗雨量計(jì)下面主要談一談雙翻斗雨量計(jì)主要出現(xiàn)的問題和解決方法。日常運(yùn)行中常出現(xiàn)的問題：漏斗堵塞，從朝陽自動(dòng)站維護(hù)記錄上來看引起雨量數(shù)據(jù)不正常70%的原因是由于漏斗堵塞造成的。最容易發(fā)生堵塞的漏斗是匯集漏斗，其主要功能是控制雨水的流量，將分布不均降雨量調(diào)控成為較均勻的降水，但此處雨量流速減緩經(jīng)常導(dǎo)致泥沙堆積堵塞漏斗的出水口處，使得雨量變得不正常。此外承水器和上翻斗之間的進(jìn)水漏斗也會(huì)被泥沙堵住導(dǎo)致雨水流通不暢。該類問題出現(xiàn)的表征是每5分鐘監(jiān)測的雨量數(shù)明顯小于周圍測站，或是降水過程已基本結(jié)束但是該測站每過一段時(shí)間都會(huì)有微量降水產(chǎn)生。一般在出現(xiàn)該問題時(shí)首先檢查雨量計(jì)各個(gè)漏斗是否有堵塞的現(xiàn)象。
雨量記錄儀的計(jì)數(shù)元件故障，計(jì)數(shù)元件故障占朝陽雨量數(shù)據(jù)不正常的20%，導(dǎo)致該故障的主要原因有三種情況：1，干簧管損壞，該問題出現(xiàn)一般是由于在維護(hù)期間旋轉(zhuǎn)接線柱損壞干簧管，或是干簧管到了使用年限。2，出水漏斗堵塞，出水漏斗主要位于計(jì)數(shù)翻斗的下方，泥沙也會(huì)在此沉積堵塞出水口，當(dāng)出水漏斗中的水積滿時(shí)，計(jì)數(shù)翻斗會(huì)漂浮在水面上無法翻轉(zhuǎn)。3，計(jì)數(shù)漏斗銹住無法翻轉(zhuǎn)，在日常的維護(hù)中還發(fā)現(xiàn)，干簧管處于正常狀態(tài)計(jì)數(shù)漏斗下方也無積水，但仍有降雨過后雨量為零的情況。導(dǎo)致此原因可能是計(jì)數(shù)翻斗和雨量計(jì)的接觸點(diǎn)銹住無法翻轉(zhuǎn)，此類問題雖然在維護(hù)中只出現(xiàn)過一次，但要對(duì)這種問題引起注意。上述三種問題出現(xiàn)表征是測站監(jiān)測的雨量數(shù)始終為零。一般在降雨量為零的時(shí)候?qū)τ炅坑?jì)檢查首先查看出水漏斗是否積水使計(jì)數(shù)漏斗漂于水面；然后在翻動(dòng)計(jì)數(shù)漏斗時(shí)用萬用表測接線柱兩端是否有閉合現(xiàn)象，最后再在進(jìn)水口加入少量的水查看計(jì)數(shù)翻斗是否翻轉(zhuǎn)。
雨量記錄儀故障的解決方法：解決漏斗堵塞問題一般是清理雨量桶底座周邊塵土，將雨量傳感器卸下用鐵絲等疏通出水口，并用清水和毛刷，清洗漏斗和雨水流過的路徑，加強(qiáng)對(duì)雨量計(jì)的巡視和清洗工作。計(jì)數(shù)元件故障問題一般解決方法是清理出水漏斗，給計(jì)數(shù)翻斗和雨量計(jì)的接觸點(diǎn)加一點(diǎn)潤滑油和更換干簧管。以上問題是朝陽局在日常維護(hù)雨量計(jì)時(shí)常出現(xiàn)的問題和解決方法，加強(qiáng)對(duì)雨量計(jì)的維護(hù)，每次降水時(shí)及降水過后及時(shí)分析區(qū)域內(nèi)的降水分布，對(duì)有疑議的自動(dòng)站進(jìn)行檢查。在日常維護(hù)中多進(jìn)行巡視和定期清理各部件，會(huì)增加雨量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。也為今后天氣預(yù)報(bào)服務(wù)和防汛抗旱服務(wù)提供可靠數(shù)據(jù)。從上述分析漏斗堵塞是翻斗式雨量計(jì)主要容易出現(xiàn)故障的地方，尤其是雙翻斗式雨量計(jì)，需要人員加強(qiáng)日常維護(hù)。在相對(duì)平緩的降水過程中，單、雙翻斗雨量計(jì)都有較高精度。單翻斗雨量計(jì)雖然在精度上低于雙翻斗雨量計(jì)，但是維護(hù)量較小，可用于日常不利于維護(hù)的地方。
現(xiàn)用雨量計(jì)及其工作原理：目前市國家級(jí)氣象站和區(qū)域自動(dòng)站主要使用的雨量記錄儀中雨量計(jì)是雙翻斗雨量計(jì)和單翻斗雨量計(jì)。雙翻斗雨量計(jì)作為主要的測量降水的傳感器被廣泛的使用在的國家級(jí)氣象站中。雙翻斗雨量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是它有控制降水流量的部件，使強(qiáng)度不同的自然降水調(diào)節(jié)為比較均勻的降水，減少了由于降水強(qiáng)度不同所造成的誤差。單翻斗雨量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是水流路徑短，具有融雪功能冬天可以測量固態(tài)降水，方便維護(hù)等。下面對(duì)兩類雨量計(jì)及其工作原理進(jìn)行簡單描述。
雙翻斗雨量計(jì)及工作原理：雙翻斗雨量計(jì)的傳感器部分主要包括進(jìn)水漏斗、上翻斗、匯集漏斗、計(jì)量翻斗、計(jì)數(shù)翻斗和干簧管組成，降水從承水器通過進(jìn)水漏斗然后進(jìn)入上翻斗，當(dāng)上翻斗流入一定量的雨水后翻斗翻轉(zhuǎn)將雨量倒入?yún)R集漏斗，另一漏斗開始接水。降水通過匯集漏斗流入計(jì)量翻斗，當(dāng)計(jì)量翻斗流入一定量的降水后便會(huì)翻轉(zhuǎn)將降水流入計(jì)數(shù)翻斗中，計(jì)數(shù)翻斗便會(huì)翻動(dòng)一次，每翻動(dòng)一次便掃描一次干簧管，使干簧管連通，發(fā)出一個(gè)開關(guān)信號(hào)(或脈沖信號(hào)，1脈沖定位0.1mm)，并傳輸?shù)讲杉鳟?dāng)中。
單翻斗融雪雨量計(jì)：單翻斗融雪雨量計(jì)的傳感器部分主要由計(jì)數(shù)翻斗和干簧管組成。融雪雨量計(jì)的測量原理和雙翻斗雨量計(jì)基本一致，也是采用計(jì)數(shù)翻斗翻動(dòng)對(duì)干簧管進(jìn)行掃描測量雨量的。此外還多了一個(gè)加熱元件，當(dāng)氣溫低于4℃時(shí)開始啟用，可以通過加熱的形式將冬天的降雪融化測量降水量。有優(yōu)點(diǎn)有采用單翻斗，維護(hù)次數(shù)少，適合野外無人值守自動(dòng)站；冬季可以測融雪降水量。不足雨量計(jì)需要單獨(dú)對(duì)加熱元件供40V的直流電，增加自動(dòng)站供電系統(tǒng)復(fù)雜性；在精度上低于雙翻斗雨量計(jì)。
目前主要使用雨量記錄儀的雨量計(jì)主要出現(xiàn)的故障及解決方法：朝陽大部分的雨量記錄儀采用雙翻斗雨量計(jì)下面主要談一談雙翻斗雨量計(jì)主要出現(xiàn)的問題和解決方法。日常運(yùn)行中常出現(xiàn)的問題：漏斗堵塞，從朝陽自動(dòng)站維護(hù)記錄上來看引起雨量數(shù)據(jù)不正常70%的原因是由于漏斗堵塞造成的。最容易發(fā)生堵塞的漏斗是匯集漏斗，其主要功能是控制雨水的流量，將分布不均降雨量調(diào)控成為較均勻的降水，但此處雨量流速減緩經(jīng)常導(dǎo)致泥沙堆積堵塞漏斗的出水口處，使得雨量變得不正常。此外承水器和上翻斗之間的進(jìn)水漏斗也會(huì)被泥沙堵住導(dǎo)致雨水流通不暢。該類問題出現(xiàn)的表征是每5分鐘監(jiān)測的雨量數(shù)明顯小于周圍測站，或是降水過程已基本結(jié)束但是該測站每過一段時(shí)間都會(huì)有微量降水產(chǎn)生。一般在出現(xiàn)該問題時(shí)首先檢查雨量計(jì)各個(gè)漏斗是否有堵塞的現(xiàn)象。
雨量記錄儀的計(jì)數(shù)元件故障，計(jì)數(shù)元件故障占朝陽雨量數(shù)據(jù)不正常的20%，導(dǎo)致該故障的主要原因有三種情況：1，干簧管損壞，該問題出現(xiàn)一般是由于在維護(hù)期間旋轉(zhuǎn)接線柱損壞干簧管，或是干簧管到了使用年限。2，出水漏斗堵塞，出水漏斗主要位于計(jì)數(shù)翻斗的下方，泥沙也會(huì)在此沉積堵塞出水口，當(dāng)出水漏斗中的水積滿時(shí)，計(jì)數(shù)翻斗會(huì)漂浮在水面上無法翻轉(zhuǎn)。3，計(jì)數(shù)漏斗銹住無法翻轉(zhuǎn)，在日常的維護(hù)中還發(fā)現(xiàn)，干簧管處于正常狀態(tài)計(jì)數(shù)漏斗下方也無積水，但仍有降雨過后雨量為零的情況。導(dǎo)致此原因可能是計(jì)數(shù)翻斗和雨量計(jì)的接觸點(diǎn)銹住無法翻轉(zhuǎn)，此類問題雖然在維護(hù)中只出現(xiàn)過一次，但要對(duì)這種問題引起注意。上述三種問題出現(xiàn)表征是測站監(jiān)測的雨量數(shù)始終為零。一般在降雨量為零的時(shí)候?qū)τ炅坑?jì)檢查首先查看出水漏斗是否積水使計(jì)數(shù)漏斗漂于水面；然后在翻動(dòng)計(jì)數(shù)漏斗時(shí)用萬用表測接線柱兩端是否有閉合現(xiàn)象，最后再在進(jìn)水口加入少量的水查看計(jì)數(shù)翻斗是否翻轉(zhuǎn)。
雨量記錄儀故障的解決方法：解決漏斗堵塞問題一般是清理雨量桶底座周邊塵土，將雨量傳感器卸下用鐵絲等疏通出水口，并用清水和毛刷，清洗漏斗和雨水流過的路徑，加強(qiáng)對(duì)雨量計(jì)的巡視和清洗工作。計(jì)數(shù)元件故障問題一般解決方法是清理出水漏斗，給計(jì)數(shù)翻斗和雨量計(jì)的接觸點(diǎn)加一點(diǎn)潤滑油和更換干簧管。以上問題是朝陽局在日常維護(hù)雨量計(jì)時(shí)常出現(xiàn)的問題和解決方法，加強(qiáng)對(duì)雨量計(jì)的維護(hù)，每次降水時(shí)及降水過后及時(shí)分析區(qū)域內(nèi)的降水分布，對(duì)有疑議的自動(dòng)站進(jìn)行檢查。在日常維護(hù)中多進(jìn)行巡視和定期清理各部件，會(huì)增加雨量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。也為今后天氣預(yù)報(bào)服務(wù)和防汛抗旱服務(wù)提供可靠數(shù)據(jù)。從上述分析漏斗堵塞是翻斗式雨量計(jì)主要容易出現(xiàn)故障的地方，尤其是雙翻斗式雨量計(jì)，需要人員加強(qiáng)日常維護(hù)。在相對(duì)平緩的降水過程中，單、雙翻斗雨量計(jì)都有較高精度。單翻斗雨量計(jì)雖然在精度上低于雙翻斗雨量計(jì)，但是維護(hù)量較小，可用于日常不利于維護(hù)的地方。
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