氣象站儀器如何對傳感器問題進行檢修
來源： http://www.pfyin.com/ 類別：實用技術 更新時間：2013-04-18 閱讀次
【本資訊由中國糧油儀器網(wǎng)提供】 氣象站使用時間久，需要進行一些校準工作，我們經過對70余套自動站做了現(xiàn)場校準，總結校準中發(fā)現(xiàn)部分傳感器存在超差問題，我們總結出了一些有效的方法和技巧，可以使部分超差傳感器經過調整和修復，符合計量要求，恢復使用，分享給大家。
1、風速風向儀中風速傳感器啟動風速超差的修復
由于自動氣象站一般都安裝在自然環(huán)境中，在風沙較大的地區(qū)，風速傳感器轉動比較頻繁，軸承很容易被沙塵污染或磨損。我們開展自動站現(xiàn)場校準以來，普遍存在風速傳感器啟動風速不合格的問題。經過不斷地實踐和試驗，發(fā)現(xiàn)有兩種情況：一是軸承內有沙塵污染，其次是軸承磨損變形或銹蝕。無論那種情況都會增大軸承的摩擦力，影響風速傳感器的正常轉動。
風速風向儀的軸承沙塵污染的處理：取下風速傳感器，拔掉信號連接線，拆開傳感器，取下軸承，把軸承在無水酒精中浸泡10min左右，用小毛刷輕輕的刷掉軸承外表上的沙塵(注意不要把毛刷的毛卡進軸承)。然后用1根軟木棒塞進軸承中間，換干凈的無水酒精，把軸承再次浸入，用手指不斷換方向轉動軸承，清洗軸承里面的細微沙塵。清洗完畢后，把軸承放置在干凈的地方，等酒精揮發(fā)后重新裝上軸承，加少量精密儀表油，安裝好傳感器，問題就可以解決。
風速風向儀的軸承磨損或銹蝕的處理：和處理軸承污染一樣，拆開傳感器取下軸承，更換新的軸承再加少量精密儀表油即可。
2雨量記錄儀中雨量傳感器超差的修復和調整
目前的雨量記錄儀的雨量傳感器大部分都是單翻斗的，校準中我們發(fā)現(xiàn)超差的原因主要有2種：一是傳感器基點不準，另外就是傳感器干簧管安裝位置不當。
雨量記錄儀的雨量傳感器基點調整：雨量傳感器基點不準時，校準的時候采集器的示值有規(guī)律地變化，即翻斗每翻1次，采集器計數(shù)0.1mm，但是結果超差。這種情況就可以通過調整傳感器基點即調整翻斗角度解決。如果被校傳感器的示值大于標準值，就要調大翻斗的角度，反之，就要減小翻斗角度。具體調整方法為：將翻斗的2個定位螺釘中的1個旋轉1周，其差值改變量為3％左右，如2個定位螺釘都向內(2個定位螺釘互相靠近)或向外(2個定位螺釘互相離開)旋轉1圈，其差值改變量為6％左右。
雨量記錄儀的干簧管位置調整：干簧管位置不當時，校準的時候采集器的示值不是有規(guī)則的變化，即翻斗翻1次，出現(xiàn)采集器計數(shù)0.2mm的情況，即連跳。這種情況就是干簧管裝配位置不當引起的，即干簧管開關的位置不是安裝在正中間而是偏兩頭，磁鋼掃描干簧管后有一定的反彈，當反彈作用較大時，造成磁鋼再次掃描干簧管，此種情況就造成翻斗翻1次采集器計數(shù)0.2mm，通過調整基點的方法是解決不了的。處理方法是重新焊接干簧管或者調整干簧管和磁鋼的相對位置。
3溫濕度記錄儀中溫濕度傳感器空氣溫度和相對濕度超差的修復和調整
溫濕度記錄儀的溫濕度傳感器可以測量空氣溫度和相對濕度2個要素。氣溫要素的計量最大允許差值為±0.2"C，相對濕度的計量最大允許差值在33％點為4％，在87％點為8％。在校準過程中發(fā)現(xiàn)，有相當一部分傳感器的氣溫和相對濕度超差。通過實踐，我們分析并發(fā)現(xiàn)了如下超差原因及實用而易于操作的方法。
溫濕度記錄儀的超差原因分析：空氣溫度傳感器為Ptl00標準鉑電阻溫度計，由于感應部分與空氣直接接觸，表面容易被氧化或污染，使傳感器的電參數(shù)產生漂移，造成計量性能超差。處理方法：用脫脂棉蘸無水酒精對溫度要素傳感器表面進行清潔即可解決，清潔時要小心，避免對傳感器造成損壞。
溫濕度記錄儀的濕度超差：相對濕度傳感器采用的是HUMICAPl80濕敏電容，電容由上下2個電極和中間的活性材料組成�；钚圆牧贤ㄟ^吸收空氣中水蒸汽的多少改變傳感器的電介質特性導致傳感器的電容發(fā)生改變，電容量的變化通過測量電路檢測出來。由于濕度傳感器的濕敏電容無法被密封保護，它的測量部分總要和空氣中的灰塵和化學物質接觸，從而使傳感器的電極和活性材料的物理化學性質發(fā)生改變和漂移，導致濕度測量超差。濕度超差可分下列2種情況：一是在低濕點(<50％RH)超差；二是在高濕點(>50％RH)超差。調整時，低濕點超差的，要通過調整D端調節(jié)電位計的調節(jié)片，進行偏移(OFFSET，-(50％RH)調整；高濕點超差的，要通過調整W端的調節(jié)電位計的調節(jié)片，進行增益(GAIN，>50％RH)調整。
希望我們的總結可以避免自動站各傳感器只要超差就不能繼續(xù)使用，直接更換新傳感器會造成很大的浪費。通過簡單的調整和修復，可以使部分超差的傳感器達到計量性能要求并恢復正常使用，大大節(jié)約了自動站的保障和維護費用。
1、風速風向儀中風速傳感器啟動風速超差的修復
由于自動氣象站一般都安裝在自然環(huán)境中，在風沙較大的地區(qū)，風速傳感器轉動比較頻繁，軸承很容易被沙塵污染或磨損。我們開展自動站現(xiàn)場校準以來，普遍存在風速傳感器啟動風速不合格的問題。經過不斷地實踐和試驗，發(fā)現(xiàn)有兩種情況：一是軸承內有沙塵污染，其次是軸承磨損變形或銹蝕。無論那種情況都會增大軸承的摩擦力，影響風速傳感器的正常轉動。
風速風向儀的軸承沙塵污染的處理：取下風速傳感器，拔掉信號連接線，拆開傳感器，取下軸承，把軸承在無水酒精中浸泡10min左右，用小毛刷輕輕的刷掉軸承外表上的沙塵(注意不要把毛刷的毛卡進軸承)。然后用1根軟木棒塞進軸承中間，換干凈的無水酒精，把軸承再次浸入，用手指不斷換方向轉動軸承，清洗軸承里面的細微沙塵。清洗完畢后，把軸承放置在干凈的地方，等酒精揮發(fā)后重新裝上軸承，加少量精密儀表油，安裝好傳感器，問題就可以解決。
風速風向儀的軸承磨損或銹蝕的處理：和處理軸承污染一樣，拆開傳感器取下軸承，更換新的軸承再加少量精密儀表油即可。
2雨量記錄儀中雨量傳感器超差的修復和調整
目前的雨量記錄儀的雨量傳感器大部分都是單翻斗的，校準中我們發(fā)現(xiàn)超差的原因主要有2種：一是傳感器基點不準，另外就是傳感器干簧管安裝位置不當。
雨量記錄儀的雨量傳感器基點調整：雨量傳感器基點不準時，校準的時候采集器的示值有規(guī)律地變化，即翻斗每翻1次，采集器計數(shù)0.1mm，但是結果超差。這種情況就可以通過調整傳感器基點即調整翻斗角度解決。如果被校傳感器的示值大于標準值，就要調大翻斗的角度，反之，就要減小翻斗角度。具體調整方法為：將翻斗的2個定位螺釘中的1個旋轉1周，其差值改變量為3％左右，如2個定位螺釘都向內(2個定位螺釘互相靠近)或向外(2個定位螺釘互相離開)旋轉1圈，其差值改變量為6％左右。
雨量記錄儀的干簧管位置調整：干簧管位置不當時，校準的時候采集器的示值不是有規(guī)則的變化，即翻斗翻1次，出現(xiàn)采集器計數(shù)0.2mm的情況，即連跳。這種情況就是干簧管裝配位置不當引起的，即干簧管開關的位置不是安裝在正中間而是偏兩頭，磁鋼掃描干簧管后有一定的反彈，當反彈作用較大時，造成磁鋼再次掃描干簧管，此種情況就造成翻斗翻1次采集器計數(shù)0.2mm，通過調整基點的方法是解決不了的。處理方法是重新焊接干簧管或者調整干簧管和磁鋼的相對位置。
3溫濕度記錄儀中溫濕度傳感器空氣溫度和相對濕度超差的修復和調整
溫濕度記錄儀的溫濕度傳感器可以測量空氣溫度和相對濕度2個要素。氣溫要素的計量最大允許差值為±0.2"C，相對濕度的計量最大允許差值在33％點為4％，在87％點為8％。在校準過程中發(fā)現(xiàn)，有相當一部分傳感器的氣溫和相對濕度超差。通過實踐，我們分析并發(fā)現(xiàn)了如下超差原因及實用而易于操作的方法。
溫濕度記錄儀的超差原因分析：空氣溫度傳感器為Ptl00標準鉑電阻溫度計，由于感應部分與空氣直接接觸，表面容易被氧化或污染，使傳感器的電參數(shù)產生漂移，造成計量性能超差。處理方法：用脫脂棉蘸無水酒精對溫度要素傳感器表面進行清潔即可解決，清潔時要小心，避免對傳感器造成損壞。
溫濕度記錄儀的濕度超差：相對濕度傳感器采用的是HUMICAPl80濕敏電容，電容由上下2個電極和中間的活性材料組成�；钚圆牧贤ㄟ^吸收空氣中水蒸汽的多少改變傳感器的電介質特性導致傳感器的電容發(fā)生改變，電容量的變化通過測量電路檢測出來。由于濕度傳感器的濕敏電容無法被密封保護，它的測量部分總要和空氣中的灰塵和化學物質接觸，從而使傳感器的電極和活性材料的物理化學性質發(fā)生改變和漂移，導致濕度測量超差。濕度超差可分下列2種情況：一是在低濕點(<50％RH)超差；二是在高濕點(>50％RH)超差。調整時，低濕點超差的，要通過調整D端調節(jié)電位計的調節(jié)片，進行偏移(OFFSET，-(50％RH)調整；高濕點超差的，要通過調整W端的調節(jié)電位計的調節(jié)片，進行增益(GAIN，>50％RH)調整。
希望我們的總結可以避免自動站各傳感器只要超差就不能繼續(xù)使用，直接更換新傳感器會造成很大的浪費。通過簡單的調整和修復，可以使部分超差的傳感器達到計量性能要求并恢復正常使用，大大節(jié)約了自動站的保障和維護費用。
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