自动气象站故障维修与维护

摘 要：近年来，随着气象现代化建设步伐的加快，越来越多的自动站投入台站业务运行，如何保障观测资料的准确性、连续性就显得尤为重要。本文从自动站各传感器工作原理入手，分析其在出现故障时的处理方法。

关键词：自动气象站；故障；维修；维护

1 气压传感器故障与维修

气压传感器由于是放置在采集器内工作，因此当气压要素出现故障的时候在能排除是由于气压传感器的供电引起的情况下，一般可以直接更换气压传感器来排除故障。

2 温度传感器的故障维护

2.1 温度传感器工作原理

温度传感器的测温元件是铂电阻（Pt100），铂电阻通常制成薄膜状，外涂防潮、防腐蚀的保护层，气象用铂电阻还有镀铬的金属防辐射层。与半导体电阻温度表相比，铂电阻阻值很小，测温灵敏度较小，如果直接用欧姆表测量电阻以换算为相应的温度值，其温度测量的分辨率很低。通常采用平衡电桥法或不平衡电桥法测量，或通过恒流源将电阻变化变为电压变化并进行放大处理，以提高测量的灵敏度。随着电子技术的发展和A/D技术及器件性能的提高，已有集成电路直接将铂电阻的温度感应信号变为数字量。考虑到金属电阻接入测量电路时，电流会产生热效应，测量电流和引线电阻应尽量小。一般元件电阻约为几十欧姆，而测量电流常取几mA～几十mA。需要进行高精度测量时，一般采用四线制接法，以消除引线电阻的影响，满足RT385测温标准。

2.2 温度传感器检测维护

铂电阻温度传感器：用万用表电阻200Ω档量取温度传感器1、2任意端与3、4任意端之间的电阻值是否在80～120Ω之间；用万用表电阻200Ω量取1、2或3、4端之间的电阻值是否在1～8Ω之间，若以上测量中，有一项指标超出范围，应在百叶箱内传感器与接线的接头处继续测量，且注意观察接头是否有接触不良的现象。如果，以上测量均不能满足2、3项测量中的要求，则应更换温度传感器。

如果温度缺测或温度示值为- 46.1℃，且长时间不变故障一般为温度传感器或者是传感器到采集器之间的线缆断线所至，应检查线缆。

3 湿度传感器部分故障维护

在HMP45D湿度与温度探测器中，其感湿元件是高分子湿敏电容。湿敏电容湿度传感器使用方便，在常温、常湿环境中有较高的精度，使用一段时间后性能会下降。

4 风向、风速传感器的工作原理和维修

4.1 风向传感器的工作原理

风向测量是利用一个低惯性的风向标部件作为感应部件，风向标部件随风旋转，带动转轴下端的风向码盘，风向的信号发生装置由格雷码盘、发光管、光敏管等组成。码盘是一个圆形金属薄片，上面有七个不同等分的同心圆，同心圆由内到外分别作2、4、8、16、32、64、128等分，每个相邻等分不是被挖空就是未被挖空，或者说不是透光就是不透光。对应每个同心园的上下面有一组发光管和光敏管，共7组。风标转动时，由于同心圆的透光或不透光，7个光敏管上接收到或接收不到光，7根信号线上或是“1”或是“0”，这就完成了风向到格雷码的转换。

4.2 风速传感器工作原理

风速测量是利用一个低惯性的风杯部件作为感应部件，信号变换电路为霍尔集成电路。在水平风力的驱动下，风杯旋转，在霍尔磁敏元件中感应出脉冲信号，其频率随风速的增大而线性增加，测出频率就可计算出风速。

5 雨量部分维修

雨量要素值出现故障的时候我们可以从雨量传感器的原理入手分析和查找故障原因。首先，我们可以用万用表来测量雨量传感器是否损坏：把万用表拨至测量电阻档，分别把红黑表笔放在雨量传感器的两个输出接线柱上，然后翻动带磁铁的翻斗，使其顶部的磁铁不断的通过干簧管，观察万用表上的指针，如果指针不断的摆动，则表明传感器输出正常，如果万用表上的指针没有变化，则说明雨量传感器干簧管损坏，需要更换干簧管；其次，我们还可以用简单的方法判断采集器雨量通道信号的采集：将雨量信号电缆线从采集器上取下，可以看到采集器接雨量信号的接口为3针航空插头，其中单针接屏蔽线，并列的两针分别接雨量信号电缆的两根信号线，我们可以将这两针用导线短路然后断开模拟雨量传感器信号，等待一分钟后观察采集器是否有雨量采集，如果有则表明采集器雨量信号通道正常，如果没有雨量值则表明采集器雨量信号通道故障。最后，我们还可以判断雨量信号电缆线是否正常：我们可以将电缆线的一端的两跟信号电缆线短接在一起，然后在另外一端用万用表的电阻档测量两根信号电缆头之间的电阻，观察信号电缆线是否正常。

参考文献：

[1] 刘文辉，刘志芳，刘园园.CAWS600型自动气象站故障个例分析及建议[J].现代农业科技，2010（17）：304，306.

[2] 唐志勇.福鼎市区域自动气象站故障分析及其处理建议[J].内蒙古农业科技，2010（4）：120-121.

[3] 杜文娟，姜才.区域自动气象站中心站的安装与维护[J].内蒙古农业科技，2011（5）：83-84.