DSC3型称重式降水传感器的日常维护及常见故障诊断和数据误差分析

摘要 主要介绍了DSC3型称重式降水传感器日常维护和常见故障诊断，以及异常数据的处理，并对2015年1月至2016年5月人工观测与自动观测数据进行分析，找出误差原因，以提高设备运行的可靠性和数据可用性。

关键词 DSC3型称重式降水传感器；工作原理；日常维护；故障诊断；观测数据；误差

中图分类号 P414.9+5；TP212 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）11-0183-02

DSC3型称重式降水传感器是实现降水自动化观测的智能传感器。2015年10月，熊岳国家基本观测站安装了DSC3型称重式降水传感器，经过1年的对比观测，通过对观测数据进行分析，总结出仪器误差原因，以及一些常见故障的诊断、处理方法，以有效地提高设备运行的可靠性和数据的可用率。

1 日常维护

每日定时清洁仪器，及时清除口沿外杂物；检查内筒内液面高度和供电情况。当内筒内的防冻液和蒸发抑制油过少时，应适量添加。及时清空内筒内液体或杂物，添加防冻液和蒸发抑制油。每周检查承水口水平、高度情况。每月检查防雷接地情况。维护前断开电源，拔下数据线。若出现降水量较大，应在降水间歇期及时排水。预计将有沙尘天气但无降水时，及时将桶口加盖[1-4]。

2 常见故障诊断

2.1 查看脉冲口工作是否正常

用笔记本电脑与设备的调试串口连接，发送fr 10000命令，脉冲口连接1个计数器或与自动站采集器雨量口连接，等待3～5 s，设备会从脉冲口输出10个计数显示到计数器或自动站终端软件上，且每输出1个计数有“啪嗒”声，为脉冲口正常工作；如果有“啪嗒”声，计算器和终端软件无显示值，要检查雨量线是否连接正确。

2.2 查看OPD工作是否正常

笔记本电脑与设备的调试串口连接，取下保护罩，用细铁丝或其他细小物使OPD圈的中心快速晃动，同时发送命令LS，若OPD记录次数增加，则说明OPD能够启动降水的发生；然后停止OPD圈的中心晃动，同时连续发送LS命令，若OPD记录次数无增长，说明工作正常。

2.3 查看温度传感器和称重式传感器工作是否正常

笔记本电脑与设备的调试串口连接，发送LS命令查看实时温度是否异常；查看实时重量与当前收集容器内的液体重量是否相符。当内筒液体已满，降水溢出使测得的质量不变，载荷元件受冲击损坏所测得的降水量总为“0”，也需要更好的、新的数据处理单元。

2.4 查看设备状态是否正常

笔记本电脑与设备的调试串口连接，波特率9600 N 8 1，发送DMPR命令可以查看设备状态信息化。根据数据质量控制标识查看设备状态，排除问题，要确保电压为9～15 V。

2.5 查看接地电阻是否正常

称重降水传感器基座的接地线应该接入观测场地网，当接地电阻>4 Ω，或接地线未连接或松动会出现无规律的降水值。接地线连接松动，也会造成降水量偏小、记录滞后现象发生。因此，观测员要经常检查防雷接地情况。

2.6 查看内筒液面高度是否正常

应及时检查称重降水传感器内筒内液面高度。当液面高度达到最大测量范围，会造成测量数据失真，应及时排掉内筒的液体，添加一定量的防冻液，防冻液一般是将乙烯乙二醇和甲醇按比例配制。

3 设备挂接与异常数据处理

3.1 设备挂接

设备称重式降水传感器全年与地面综合观测业务软件挂接。根据辽宁省业务规定从11月1日至次年4月30日降水观测记录以称重式降水传感器数据为准；5月1日至10月31日期间翻斗式雨量传感器与地面综合观测业务软件挂接，降水观测记录以翻斗式雨量传感器数据为准。

3.2 异常数据处理

（1）称重式降水传感器故障：结冰期用人工观测记录代替；非结冰期以翻斗雨量传感器记录为准，如翻斗雨量传感器出现故障时，以备份站翻斗雨量传感器记录代替[5-7]。需要在气簿-1备注栏备注，并在MDOS平台元数据备注栏登记，需要利用ASOM软件进行仪器故障申报登记工作。

（2）微量降水处理：人工雨量器观测到有微量降水，但称重式降水传感器未记录到降水，此时不需要人工干预。

（3）非降水量处理：无降水而记录到降水量值，应修改原始采集数据文件，删除相应降水量值，在备注栏注明，并在MDOS平台元数据备注栏登记[8]。

（4）滞后降水处理：当降水天气现象结束后自动站有降水记录时，判断是否为滞后降水。若是，则将滞后降水量累加在降水天气现象终止时间分钟降水量上，并修改原始数据文件相关内容；若为空翻或露、树叶等造成有降水记录，则删除该降水量，并修改原始数据文件相关内容。

（5）特殊情况处理：降水过程中，伴随有沙尘、树叶等杂物时，按正常降水记录处理；液态降水溢出或固态降水堆至口沿以上，或降水过程中取水，则该时段降水按缺测处理[9-11]。

4 数据及误差原因分析

对表1数据进行分析，得出称重式降水传感器观测和人工观测之间存在着差异。特别是冬季称重式降水传感器观测的固态降水和混合性降水与人工观测的降水量差异较大；出现液态降水两者观测值差异较小；伴有大风天气时，二者的差值又较大。

误差的原因主要有：一是2种观测方法不一致，安装的高度不一致，当外界无风、微风条件下，二者降水量值没有明显偏差，但风速较大时，二者降水量值有明显偏差；二是表1中存在少数称重式降水传感器观测值比人工观测值偏小的现象，这是由于称重式传感器观测值在计算过程中被滤掉，或者是仪器运行不稳定造成的；三是称重降水仪器在无降水时段也会出现自跳现象，这是仪器程序出现问题，需要厂家进行程序升级；四是仪器维护不当也是造成测量差值较大的主要因素。因此，做好称重式降水观测仪维护工作显得尤为重要。

5 参考文献

[1] 地面气象观测规范[M].北京：气象出版社，2003：11.

[2] 王建凯，赵志强，刘钧，等.地面气象观测自动化技术手册[M].北京：气象出版社，2014：8.

[3] 刘冬冬，王海龙，马晓璐.DSC1型称重式降水传感器工作原理及维护维修[J].山东气象，2014（3）：83-86.

[4] 吴章强.称重式降水传感器的日常维护与常见故障处理[J].现代农业科技，2015（24）：251.

[5] 周旭辉，李建宇，唐坤，等.DSC3称重式降水传感器日常维护及典型故障处理[J].气象水文海洋仪器，2016（2）：110-113.

[6] 包伟智，赵建凯，李博.DSC3型称重式降水观测仪的故障诊断方法[J].内蒙古气象，2015（2）：46-48.

[7] 祁晓龙.DSC3型称重式降水传感器的调试与维护[J].南方农业，2015（21）：228-229.

[8] O学珍，陈传宏，石瑞玲.称重式降水传感器使用、维护注意事项[J].科技创新与应用，2015（31）：300.

[9] 杨彦忠.浅议“DSH1型称重式降水传感器”[J].现代农业，2015（9）：106-107.

[10] 陈思炼.DSC3型称重式降水传感器常见故障及其处理方法[J].南方农业，2015（30）：203.

[11] 巩宏亚，谢万军，马良，等.浅谈称重式降水传感器[J].甘肃科技，2013（1）：60-62.