AG2.0蒸發(fā)傳感器常見故障解析及維護方法

張俊茹 許東哲 邢麗元 張明

摘要： AG2.0超聲波蒸發(fā)器是根據(jù)超聲波測距原理，選用高精度超聲波傳感器，精確測量超聲波傳感器至水面距離并轉(zhuǎn)換成電信號輸出，可及時測出蒸發(fā)量，大大提高了蒸發(fā)觀測的時效性。超聲波蒸發(fā)器和E-601B型蒸發(fā)桶，水圈、百葉箱等配套使用。但在使用過程中常遇到無信號輸出或信號輸出異常等情況，本文以常出現(xiàn)的故障進行分析，并以長春國家基準(zhǔn)氣候站曾出現(xiàn)的兩次故障現(xiàn)象進行分析，并總結(jié)經(jīng)驗從而給出正確的處理方法及維護步驟，僅供參考。

關(guān)鍵詞：AG2.0蒸發(fā)傳感器；故障解析；維護方法

中圖分類號： P415 文獻標(biāo)識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.08.081

1 AG2.0蒸發(fā)傳感器工作原理

所有儀器出現(xiàn)故障時，若要排除故障首先必須了解該儀器的工作原理、儀器性能。AG2.0超聲波蒸發(fā)器是在AG1.0超聲波蒸發(fā)器基礎(chǔ)上通過改善測量環(huán)境從而提高測量精度，用于氣象、水文等行業(yè)測量水位和蒸發(fā)量（詳見表1）。

2 AG2.0蒸發(fā)傳感器故障解析

結(jié)合東北地區(qū)的氣候特征，蒸發(fā)傳感器均在每年5月1日～9月30日使用，10月1日～次年4月30日采用小型蒸發(fā)器進行蒸發(fā)量的觀測。

故障一：長春國家基準(zhǔn)氣候站2014年4月28日使用前安裝維護后出現(xiàn)的問題，采集軟件顯示當(dāng)前每分鐘蒸發(fā)水位的數(shù)據(jù)均為98.10毫米。

故障解析：先查看傳感器的供電是否正常（供電電壓應(yīng)為10～15伏），用萬用表測量為13.4V，屬正常；檢查采集器與傳感器之間連線，看是否有被鼠咬現(xiàn)象，確定連線無任何鼠咬脫皮或老化現(xiàn)象；檢查AG2.0蒸發(fā)傳感器與采集器接線端子是否插牢，檢看后無任何松動；最后用萬用表檢查了AG2.0蒸發(fā)傳感器頭部輸出端的電流，發(fā)現(xiàn)無電流輸出（AG2.0蒸發(fā)傳感器技術(shù)參數(shù)可知正常情況下輸出電流應(yīng)在4～20 mA之間）。最終確認(rèn)為蒸發(fā)傳感器故障，更換新的傳感器之后恢復(fù)正常。

故障二：長春國家基準(zhǔn)氣候站2014年9月30日最低氣溫降至-3.7℃，采集軟件將氣溫降至零下，兩個小時后顯示每分鐘蒸發(fā)水位的數(shù)據(jù)均為0.0毫米。

故障解析：按故障一，4種檢查步驟檢查未發(fā)現(xiàn)問題，考慮到降溫可能為E-601B型蒸發(fā)桶與AG2.0蒸發(fā)傳感器的連接管道處有凍結(jié)現(xiàn)象，故將燒過的熱水（注意水溫70～80度左右，不要用沸水。以免水管因局部受熱強烈，熱脹冷縮會出現(xiàn)裂痕）澆至連接處幾分鐘后，凍結(jié)處溶化，水流通過，采集軟件每分鐘蒸發(fā)水位數(shù)據(jù)恢復(fù)正常。

若在夏季出現(xiàn)故障二現(xiàn)象，則為E-601B型蒸發(fā)桶與AG2.0蒸發(fā)傳感器的連接管道內(nèi)有污物或其他異物阻塞管道，使水無法通過，即使有水通過亦相當(dāng)微弱，使得采集的每分鐘蒸發(fā)水位顯示為0.0毫米。出現(xiàn)此種現(xiàn)象則按清洗步驟進行蒸發(fā)傳感器的清洗維護。

3 AG2.0蒸發(fā)傳感器的維護

每次維護均應(yīng)在SMO采集軟件設(shè)備管理功能中的設(shè)備維護記錄開始及結(jié)束維護的信息。

每年春季（4月末）在使用蒸發(fā)傳感器之前，將裝有傳感器的小百葉箱清潔干凈，清潔AG2.0蒸發(fā)傳感器并重新將傳感器安裝好。

首先將與采集器連接的電纜插頭拔掉（以免錯誤數(shù)據(jù)上傳）。取下AG2.0超聲波傳感器。排除E-601B型蒸發(fā)桶內(nèi)。清洗不銹鋼圓筒，清除其內(nèi)的泥沙或異物，清潔干凈后向不銹鋼圓筒內(nèi)注入清水，看流出至E-601B型蒸發(fā)桶內(nèi)的水是否清潔，若有污物則繼續(xù)注入清水排出污物，直至流入蒸發(fā)桶內(nèi)的水為清水為止，此步驟很重要。清洗E-601B型蒸發(fā)。重新安裝AG2.0蒸發(fā)傳感器。向蒸發(fā)桶內(nèi)注入一定量的清水（與當(dāng)時水溫接近），使水面接近不銹鋼圓筒的最高水位刻度線處。保持水面位于最高與最低刻度線之間。

在5～9月使用蒸發(fā)傳感器期間建議每月至少清潔一次。定期檢查蒸發(fā)器的安裝情況（發(fā)現(xiàn)不水平及時糾正），定期檢查蒸發(fā)桶和管道是否有滲漏。

冬季結(jié)冰期停止觀測，蒸發(fā)桶及管道內(nèi)的水抽干，防止結(jié)冰漲破管道。

溢流蒸發(fā)水位的設(shè)置維護：初次使用、重新啟用或每三個月應(yīng)設(shè)置蒸發(fā)溢流水位。

溢流蒸發(fā)水位設(shè)置方法：加水至蒸發(fā)桶內(nèi)水開始溢流時停止加水，待溢流停止后，穩(wěn)定5分鐘，在MOI自動觀測界面的“蒸發(fā)溢流水位”框中點擊“獲取”按鈕，在彈出的“獲取蒸發(fā)溢流水位”對話框中輸入管理員密碼（dmqxgc），并點擊“確定”按鈕，彈窗提示“蒸發(fā)溢流水位保存成功”，然后將蒸發(fā)桶內(nèi)水位調(diào)整至正常使用狀態(tài)。

溢流蒸發(fā)水位的設(shè)置應(yīng)以溢流為止的最高水位為原則，以免設(shè)置過低降水會頻繁出現(xiàn)溢流情況。當(dāng)因降水或其他原因使得小時內(nèi)蒸發(fā)發(fā)生溢流時，該小時的蒸發(fā)量軟件自動處理為0。有的人工觀測臺站是不允許溢流的，當(dāng)有較大降水時要將蒸發(fā)桶內(nèi)水舀出一定量，計算蒸發(fā)量時再將舀出的水量加至余量欄內(nèi)。

參考文獻

[1] 崔辰.DZZ5新型自動氣象站常見故障及處理方法[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014，（06）.

[2] 周青，梁海河，李雁，劉鈞；曹婷婷，賈樹澤，尹成海.自動氣象站故障分析排除方法[J].氣象科技，2012，（04）.