LT31大气透射仪的维护和校准

【摘 要】LT31透射仪集成了一个前散射仪，用于对透射仪进行自动校准。利用前散射仪在高能见度下的测量数值，不断对透射仪进行校准使得透射仪测量保持良好状态。为此，本文详细的介绍了LT31 透射仪进行自动校准时所需满足的条件，以及如何人工校准LT31大气透射仪和PWD前散仪。

【关键词】LT31大气透射仪；PWD前散射仪；人工校准

【Abstract】A forward scatter sensor is an integral part of the LT31 system.It is used to fully calibrate the transmittance measurement automatically.Using the measured values by forward scatter when the visibility is high，the transmissometer is constantly calibrated so that it can be kept in good condition.In this article，the LT31 auto-calibration situation and the steps of LT31 and PWD manual calibration are introduced in detail.

【Key words】LT31；PWD；Manual calibration

0 引言

传统透射仪的校准基于人眼观察，而Vaisala LT31透射仪在正常情况下可不需要人工校省J褂们吧⑸湟抢葱W纪干湟鞘且蛭前散射仪具有这样的优点：高能见度条件下，前散射仪在测量原理上没有精度限制；此外，窗口污染对于前散射仪测量精度只有微小的影响。利用前散射仪在高能见度下的测量数值，不断对透射仪进行校准使得透射仪测量保持良好状态。虽然LT31自身已经能够自动校准，但是仍然需要对集成在LT31上的PWD前散射仪校准，必须保证用来做校准的源头数据准确。此外，当自动校准条件不满足的情况下，如果LT31所报的数值与实际相差较大，那么此时就必须对LT31进行人工校准。

1 LT31自动校准所需满足的要求

LT31能见度的校准是获取能见度数值过程中一项重要的工作。当满足如下条件时，系统才用PWD前散射仪的测量数值进行LT31 透射仪的自动校准。

1）前散射仪探测到能见度读数高于自动校准阈值以上时，通常为5公里。

2）大气状态是均质的，在过去一段时间内能见度读数的偏差低于一定阈值。

3）无降水。

4）在透射仪和前散射仪中没有硬件失效。

集成了PWD前散射仪的LT31透射仪系统能够在安装现场进行自动校准。不论何时，当系统探测到自动校正状态，透光率测量参数将重新校准。自动校准能补偿所有由于窗口污染造成的中期和长期漂移，以及不完美的校直。

2 PWD的校准

2.1 PWD校准条件

1）当对PWD进行能见度校准时，首先能见度必须大于500m，在大雨或强日光下不建议进行校准。

2）当在降水情况下使用校准时，误差将与雨滴覆盖的散射板的面积成正比，确保雨滴覆盖的散射板的面积和整个面积相比可以忽略不计。

3）照在校准仪上的强日光会提高散射测量中的噪声，并使CHEC命令输出稳定性差。如果需要在强日光下进行校准，建议旋转横杆，使在校准仪板上的日光强度最低（使板与光线平行）。

4）在校准前先清洁镜面，同时检查散射片是否被污染，如有污染则需清洁。

2.2 PWD校准步骤[1]

1）使用在LT31发射机一侧用超级终端连接PWD。

2）open 0 （open 空格 0 后回车）。

3）将小挡板放置在接收头或发射头内阻挡光路，等候30秒；

4）给出ZERO命令，等待至少2分钟。输出显示为：OK。

否则，可能硬件有故障，检查接头。

5）移开挡板，按ESC键终止ZERO命令。

6）将两片散射片分别固定在发射头和接收头上，不要装错。注意散射片上标注的信号值。

7）自身远离光路，保持光路没有障碍物，等候30秒。

8）给出CHEC命令，一分钟后读取显示的信号。

9）信号值必须与板上标注的值接近。如果误差小于5%，校准是正确的。如果不是这样，则继续校准程序。

10）按ESC键终止CHEC命令。

如果检查结果与散射片误差值大于±5%时，就需要进行校准，校准时，将两片散射片分别固定在发射头和接收头上，校准步骤如下：

1）给出如下指令：

如：CAL 485 （散射片上的实际数值）

校准器信号标注在散射板的标签上，一般来说信号接近500Hz。PWD计算一个新的比例系数，并将它存储在不易失存储器中（EEPROM）。

2）键入CHEC，确认新的比例系数应该与校准仪信号值相当。如果新的比例系数与工厂校准比例系数之间的差别超过20%，CAL命令将被忽略。检查PWD和校准仪是否有硬件或机械故障，并咨询Vaisala。

3 人工校准LT31

3.1 在外场对LT31进行校准[2]

1）使用超级终端连接LT31大气透射仪。

2）open 1（open空格 1之后回车）。

3）进入0>输入menu（回车）

选择 G，进入PWD sensor 选项，选择A执行clean command，选择A之前需清洁PWD。当出现交互式对话时，按照实际情况回答yes/no，并回车。

4）按ESC键，回到menu。（若回到了0>，再次输入menu，回车即可）

5）选择D，进入Calibration选项，选择A（年维护）或者B，出现交互式对话时，按照实际情况回答yes/no，并回车。等到PWD测量完成（100%），选择能见度数值参考时选择A（PWD Sensor Visibility ）。出现交互式对话时，按照实际情况回答yes/no，并回车。

6）校准完成后，按ESC键两次以上，回到0>，输入close并回车。

注：0>表示现在是level 0 普通用户的权限下。1>表示现在是level 1 高级用户的权限下。

3.2 远程校准LT31

有时我需要用到监控终端进行LT31远程校准，下面介绍远程校准步骤：

1）在maintenance终端，打开远程维护软件（Sensor Terminal），选择并连接需要校准的LT31。

2）Open 1（open空格 1之后回车）

3）进入0> level 1 （输入后回车）

4）Password：LT31 （输入后回车，注：LT大写）

5）进入1>calibrate visibility （输入后回车，默认以PWD前散射仪测量的能见度数值校准）

6）或者1>calibrate visibility 15000 （输入后回车，依据人工观测的能见度实际数值校准）

7）校准完成后，1>level 0（输入后回车）

8）0>close （输入后回车）

9）在Sensor Terminal断开与LT31的连接。

注：5和6步只需选择一种校准方式校准即可。

4 结束语

在LT31的日常维护和校准的过程中，通常需要做的就是清洁LT31和PWD镜面， 校准可以利用LT31的自动校准功能。有时会遇到，LT31所报能见度值与实际情况相差很多的情况，这时，可以依据人工观测的能见度值远程校准LT31，使得LT31的测量值更加准确。

【参考文献】

[1]Vaisala Oyj.Vaisala Present Weather Detector PWD22/52 USER’S GUIDE[M].2010：85-86.

[2]Vaisala Oyj.Vaisala Transmissometer LT31 USER’S GUIDE[M].2010：223-230.