氣象站儀器如何對傳感器問題進(jìn)行檢修
來源： http://www.jetlicn.com/ 類別：實用技術(shù) 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(jìn)行一些校準(zhǔn)工作，我們經(jīng)過對70余套自動站做了現(xiàn)場校準(zhǔn)，總結(jié)校準(zhǔn)中發(fā)現(xiàn)部分傳感器存在超差問題，我們總結(jié)出了一些有效的方法和技巧，可以使部分超差傳感器經(jīng)過調(diào)整和修復(fù)，符合計量要求，恢復(fù)使用，分享給大家。
1、風(fēng)速風(fēng)向儀中風(fēng)速傳感器啟動風(fēng)速超差的修復(fù)
由于自動氣象站一般都安裝在自然環(huán)境中，在風(fēng)沙較大的地區(qū)，風(fēng)速傳感器轉(zhuǎn)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(zhǔn)以來，普遍存在風(fēng)速傳感器啟動風(fēng)速不合格的問題。經(jīng)過不斷地實踐和試驗，發(fā)現(xiàn)有兩種情況：一是軸承內(nèi)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(fēng)速傳感器的正常轉(zhuǎn)動。
風(fēng)速風(fēng)向儀的軸承沙塵污染的處理：取下風(fēng)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(jìn)軸承)。然后用1根軟木棒塞進(jìn)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(zhuǎn)動軸承，清洗軸承里面的細(xì)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(fēng)速風(fēng)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(fù)和調(diào)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(zhǔn)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(zhǔn)，另外就是傳感器干簧管安裝位置不當(dāng)。
雨量記錄儀的雨量傳感器基點調(diào)整：雨量傳感器基點不準(zhǔn)時，校準(zhǔn)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(jié)果超差。這種情況就可以通過調(diào)整傳感器基點即調(diào)整翻斗角度解決。如果被校傳感器的示值大于標(biāo)準(zhǔn)值，就要調(diào)大翻斗的角度，反之，就要減小翻斗角度。具體調(diào)整方法為：將翻斗的2個定位螺釘中的1個旋轉(zhuǎn)1周，其差值改變量為3％左右，如2個定位螺釘都向內(nèi)(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(zhuǎn)1圈，其差值改變量為6％左右。
雨量記錄儀的干簧管位置調(diào)整：干簧管位置不當(dāng)時，校準(zhǔn)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(dāng)引起的，即干簧管開關(guān)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(dāng)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(diào)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(diào)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(fù)和調(diào)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(zhǔn)過程中發(fā)現(xiàn)，有相當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計，由于感應(yīng)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(chǎn)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(jìn)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。活性材料通過吸收空氣中水蒸汽的多少改變傳感器的電介質(zhì)特性導(dǎo)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(hù)，它的測量部分總要和空氣中的灰塵和化學(xué)物質(zhì)接觸，從而使傳感器的電極和活性材料的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變和漂移，導(dǎo)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(diào)整時，低濕點超差的，要通過調(diào)整D端調(diào)節(jié)電位計的調(diào)節(jié)片，進(jìn)行偏移(OFFSET，-(50％RH)調(diào)整；高濕點超差的，要通過調(diào)整W端的調(diào)節(jié)電位計的調(diào)節(jié)片，進(jìn)行增益(GAIN，>50％RH)調(diào)整。
希望我們的總結(jié)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(diào)整和修復(fù)，可以使部分超差的傳感器達(dá)到計量性能要求并恢復(fù)正常使用，大大節(jié)約了自動站的保障和維護(hù)費用。
1、風(fēng)速風(fēng)向儀中風(fēng)速傳感器啟動風(fēng)速超差的修復(fù)
由于自動氣象站一般都安裝在自然環(huán)境中，在風(fēng)沙較大的地區(qū)，風(fēng)速傳感器轉(zhuǎn)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(zhǔn)以來，普遍存在風(fēng)速傳感器啟動風(fēng)速不合格的問題。經(jīng)過不斷地實踐和試驗，發(fā)現(xiàn)有兩種情況：一是軸承內(nèi)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(fēng)速傳感器的正常轉(zhuǎn)動。
風(fēng)速風(fēng)向儀的軸承沙塵污染的處理：取下風(fēng)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(jìn)軸承)。然后用1根軟木棒塞進(jìn)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(zhuǎn)動軸承，清洗軸承里面的細(xì)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(fēng)速風(fēng)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(fù)和調(diào)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(zhǔn)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(zhǔn)，另外就是傳感器干簧管安裝位置不當(dāng)。
雨量記錄儀的雨量傳感器基點調(diào)整：雨量傳感器基點不準(zhǔn)時，校準(zhǔn)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(jié)果超差。這種情況就可以通過調(diào)整傳感器基點即調(diào)整翻斗角度解決。如果被校傳感器的示值大于標(biāo)準(zhǔn)值，就要調(diào)大翻斗的角度，反之，就要減小翻斗角度。具體調(diào)整方法為：將翻斗的2個定位螺釘中的1個旋轉(zhuǎn)1周，其差值改變量為3％左右，如2個定位螺釘都向內(nèi)(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(zhuǎn)1圈，其差值改變量為6％左右。
雨量記錄儀的干簧管位置調(diào)整：干簧管位置不當(dāng)時，校準(zhǔn)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(dāng)引起的，即干簧管開關(guān)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(dāng)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(diào)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(diào)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(fù)和調(diào)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(zhǔn)過程中發(fā)現(xiàn)，有相當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計，由于感應(yīng)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(chǎn)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(jìn)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。活性材料通過吸收空氣中水蒸汽的多少改變傳感器的電介質(zhì)特性導(dǎo)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(hù)，它的測量部分總要和空氣中的灰塵和化學(xué)物質(zhì)接觸，從而使傳感器的電極和活性材料的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變和漂移，導(dǎo)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(diào)整時，低濕點超差的，要通過調(diào)整D端調(diào)節(jié)電位計的調(diào)節(jié)片，進(jìn)行偏移(OFFSET，-(50％RH)調(diào)整；高濕點超差的，要通過調(diào)整W端的調(diào)節(jié)電位計的調(diào)節(jié)片，進(jìn)行增益(GAIN，>50％RH)調(diào)整。
希望我們的總結(jié)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(diào)整和修復(fù)，可以使部分超差的傳感器達(dá)到計量性能要求并恢復(fù)正常使用，大大節(jié)約了自動站的保障和維護(hù)費用。
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