懷化市氣象局 李萬友
JJS1型翻斗雨量傳感器校準儀,有2個注水孔,對應(yīng)的承水倉底部導(dǎo)流孔直徑大小不同,控制雨量傳感器計數(shù)翻斗的翻轉(zhuǎn)速度,給雨量傳感器大雨強(或小雨強)注水孔注入標準水量后,傳感器計數(shù)翻斗的翻轉(zhuǎn)次數(shù)通過電信號變換在LCD計數(shù)器上顯示,經(jīng)過換算與標準值比對,得出大雨強(或小雨強)的定性和定量誤差數(shù)據(jù),根據(jù)誤差數(shù)據(jù)的大小來判斷傳感器是否合格。
JJS1翻斗雨量傳感器校準儀由主體、連接線、支架三個部分組成,以下主要介紹主體部分(圖一),主體部分又可分為外殼(圖二)、漏斗(圖三)、電路(圖四)三部分。
圖一 JJS1型翻斗雨量傳感器校準儀主體圖
外殼由工程塑料制成,堅固耐用(圖二),頂部開有5個大孔,分別是小雨強注水孔、大雨強注水孔、信號線插座安裝孔、計數(shù)顯示屏安裝孔、清零按鈕安裝孔,另外還有4個自攻螺釘孔,用來連接外殼與漏斗。
圖二 外殼
漏斗同外殼材料一樣用工程塑料制成(圖三),用塑料隔板分成3個部分,即:小雨強承水倉、大雨強承水倉、電子倉,大、小雨強承水倉分別通過底部的2個導(dǎo)流孔相連,漏斗外部粘連了一個電池夾,電源線通過漏斗外壁的2個孔鏈接電子倉的電源插座,漏斗與外殼連接時,外殼頂部下面有密封膠圈及隔板密封膠條,保證3個倉室相互密封。
圖三 漏斗
圖四 電路
圖五 工作原理圖
根據(jù)上述對JJS1型翻斗雨量傳感器校準儀結(jié)構(gòu)分析,繪制工作原理圖(圖五),JJS1型翻斗雨量傳感器校準儀裝上電池后,電池正、負極通過導(dǎo)線分別連接LCD計數(shù)器V+、GND端,給LCD計數(shù)器提供電源,信號線一端插入校準儀接線孔插座另一端接入雨量傳感器紅、黑接線柱后,雨量傳感器鋼簧管兩端通過導(dǎo)線分別接在LCD計數(shù)器VD端和IN端,按復(fù)位按鈕,相當于計數(shù)器RESET端與GND端短接一次,計數(shù)器全部清零,重新開始計數(shù)。
用標準器(量杯)量取的干凈水通過大雨強孔(或小雨強孔)注入漏斗大雨強承水倉(或小雨強承水倉)中,漏斗倉的水經(jīng)過底部的大雨強導(dǎo)流孔(小雨強導(dǎo)流孔),流入翻斗式雨量傳感器,最終帶動計數(shù)翻斗翻轉(zhuǎn),計數(shù)翻斗中間裝有磁鐵,經(jīng)過鋼簧管時,在磁力線的作用下其簧片吸合,LCD計數(shù)器VD端電壓通過接插件和導(dǎo)線加到LCD計數(shù)器IN端,其流向如下:
LCD計數(shù)器VD端電壓 信號線接插件其中一極 鋼簧管 信號線接插件另外一極 LCD計數(shù)器IN1端。
由于鋼簧管簧片吸合時間短,在計數(shù)器IN1端形成一個正脈沖信號,計數(shù)器完成計數(shù)一次,隨著雨量傳感器計數(shù)翻斗來回翻轉(zhuǎn),計數(shù)器也跟著累加計數(shù),當承水倉里的水流完,計數(shù)翻斗不再翻轉(zhuǎn)時,計數(shù)器也結(jié)束計數(shù),最終計數(shù)器顯示的計數(shù)次數(shù)通過換算為傳感器的所表示的量,比如:用10mm雨量杯量取10mm水,注入SL3-1型翻斗式雨量傳感器漏斗大雨強承水倉,每翻轉(zhuǎn)一次計為0.1mm降水量,當承水倉里面的水流完計數(shù)翻斗停止翻轉(zhuǎn)后,LCD計數(shù)器顯示98,98/10表示傳感器記錄的降水量為9.8mm,因此,該翻斗式雨量傳感器的誤差:
(傳感器記錄的降水量-標準量)=(9.8mm-10.0mm)=-0.2mm,表示傳感器記錄值比標準值偏小0.2mm。一般取3次誤差值的算術(shù)平均值,當誤差超出規(guī)定范圍時,就需要調(diào)整或更換傳感器,到此,已實現(xiàn)翻斗雨量傳感器校準的目的,還可以用來檢測傳感器相關(guān)部件好壞,如鋼簧管、翻斗等。
JJS1翻斗雨量傳感器校準儀可用于翻斗雨量計、自動氣象站雨量傳感器的現(xiàn)場校準和測試,便于攜帶,操作使用方便,校準過程簡單,實用可靠,廣泛應(yīng)用于氣象臺站和其他觀測現(xiàn)場,通過本文,為基層臺站技術(shù)裝備保障人員深入了解該儀器,提高判斷和處理故障能力,提供一定的幫助。