CAWS600-B型自動站的常見故障維修方法

趙春生，姜玉蓮

山東省昌邑市氣象局，山東昌邑 261300

0 引言

CAWS600-B 型自動站是華云公司生產(chǎn)的一種自動氣象站類型，它為不帶輻射的基本站或一般站的配置。該系統(tǒng)的硬件主要包括傳感器、采集器、供電電源、通信傳輸、計(jì)算機(jī)等。該設(shè)備能夠完成常規(guī)的地面氣象觀測任務(wù)。當(dāng)自動站出現(xiàn)故障時(shí)，要根據(jù)自動氣象站的檢修方法和流程對故障進(jìn)行分析和判斷，逐步排查故障，不要盲目維修，引起不必要的麻煩。下面對CAWS600-B 型自動站在運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)的各氣象要素?cái)?shù)據(jù)不正常時(shí)應(yīng)采取的方法進(jìn)行逐一介紹。

1 氣溫不正常

若監(jiān)控軟件顯示氣溫?cái)?shù)據(jù)與人工觀測值相差太大, 可以將溫度傳感器接線端脫出，將其接入防雷板的地溫接入端，因?yàn)榈販?、氣溫的測溫原理完全一致，均為Pt100 四線制測溫度，只是精確度略有差別，因此可以利用地溫傳感器接口臨時(shí)代替，觀察地溫的顯示，若此時(shí)監(jiān)控軟件的地溫全顯示當(dāng)時(shí)的氣溫?cái)?shù)據(jù)，說明溫度傳感器是好的。

上述方法若顯示的氣溫?cái)?shù)據(jù)不正常，則可用測量法來檢查溫度傳感器的好壞。即將溫度傳感器接入端從通道防雷板的1、2、3、4 端取下，若傳感器正常，利用萬用表測量 1 和2 端之間的電阻值r1應(yīng)在1Ω～8Ω 之間，同理3、4 端之間的電阻值r2也應(yīng)在1Ω～8Ω 之間；1 和3、1 和4、2 和3、2 和4 端的電阻值R 應(yīng)在80Ω～120Ω 之間，若測量所得的r1、r2、R 這三個(gè)值中任意一個(gè)不在上述范圍內(nèi)，就說明傳感器是壞的。要進(jìn)一步驗(yàn)證傳感器測值的準(zhǔn)確性，可利用公式R=100+0.385*t+ r1/2+ r2/2[1]，t 表示當(dāng)時(shí)的氣溫， 溫度每升高或降低1℃，電阻增加或降低0.385Ω，R 值隨著溫度的變化而呈線性變化。

若監(jiān)控軟件顯示氣溫?cái)?shù)值長時(shí)間為-24.6℃而無變化，其它要素都正常時(shí)，一般為溫度傳感器沒接好，或溫度傳感器導(dǎo)線斷接，此時(shí)應(yīng)當(dāng)查看溫度傳感器插頭是否連接牢固，若連接牢固，再用上述測量法測一下電阻值看一下是否斷線。

2 濕度不正常

濕度傳感器長期處于高濕環(huán)境中，其故障率會明顯增加。當(dāng)濕度與人工觀測值相差大時(shí)，用萬用表直流2V 檔測量濕度傳感器的電壓輸出，看一下是否在0V～1V 之間，且換算出的濕度值是否與人工觀測計(jì)算值相當(dāng)。如：傳感器電壓輸出值為0.65V，那么對應(yīng)當(dāng)時(shí)的相對濕度值應(yīng)為65%左右。若電壓輸出值不在0V～1V 之間，用萬用表檢查一下是否斷線，若無斷線，則需要更換傳感器。

3 雨量不正常

1）有降水現(xiàn)象，而自動站無降水?dāng)?shù)據(jù)，首先到觀測場查看傳感器漏斗有無堵塞，若沒有堵塞，往漏斗內(nèi)加水觀察雨量傳感器翻斗有沒有被卡住不翻轉(zhuǎn)情況，排除機(jī)械故障； 2）松開雨量傳感器后面的信號線，直接快速將兩線短接，并記下短接次數(shù)，查看自動站顯示的雨量分鐘數(shù)據(jù)，看有無雨量顯示，并且雨量值應(yīng)與短接次數(shù)一致。若短接后仍無雨量顯示，說明傳感器線路斷開，就應(yīng)進(jìn)一步查看線路； 3）若傳感器線路正常，則翻轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)翻斗，用萬用電表測量雨量傳感器后面的兩接線柱之間的電阻，因?yàn)橛?jì)數(shù)翻斗翻轉(zhuǎn)時(shí)，兩端磁鋼應(yīng)發(fā)生吸合與斷開，所以其電阻值應(yīng)隨計(jì)數(shù)翻斗的翻轉(zhuǎn)出現(xiàn)很小值和無窮大的交替變化，否則為干簧管損壞，只有更換干簧管。焊接干簧管時(shí)，應(yīng)先用尺子測量原干簧管兩端焊接部位的距離，并在備用干簧管相應(yīng)位置上作個(gè)焊接記號，兩干簧管盡量排齊，以利于磁鋼的吸合與斷開。

4 地溫不正常

1）所有地溫?cái)?shù)據(jù)均為-24.6℃

（1）先關(guān)閉采集器電源，將氣溫傳感器和地溫傳感器在防雷板端的端口都斷開，將氣溫傳感器按順序接入防雷板的18、19、20、21 端口，打開電源，觀察各個(gè)地溫要素?cái)?shù)據(jù)顯示，因?yàn)榈販貍鞲衅髋c氣溫傳感器的測溫原理是相同的，如果這時(shí)所有地溫示值均為同一數(shù)值，且與當(dāng)時(shí)的氣溫?cái)?shù)據(jù)相當(dāng)，則說明采集器通道防雷板是正常的；

（2）檢查采集器到地溫變送器信號線兩端接觸是否良好，信號線本身是否斷開，12VDC 供電是否正常；

（3）若以上檢查均正常，則需更換地溫變送器內(nèi)的電路板。

2）個(gè)別地溫傳感器示值一直為-24.6℃

（1）斷開交直流供電，檢查故障地溫傳感器的接線是否牢固；

（2）用萬用表測量故障地溫傳感器的電阻值，其中有兩根線之間的電阻應(yīng)為1Ω～8Ω，另外兩根線之間的電阻值應(yīng)為100Ω 左右（地溫在0℃以上時(shí)，此電阻值應(yīng)大于100Ω，地溫在0℃以下時(shí)，此電阻值應(yīng)小于100Ω），若測量值不符合，則說明該地溫傳感器故障，應(yīng)更換地溫傳感器。此時(shí)若不用萬用表，還可以把其他深度的傳感器與故障深度的傳感器進(jìn)行互換，把四芯插頭互換下即可，然后觀察軟件數(shù)值顯示；

（3）若按照上述方法檢查地溫傳感器是好的，這時(shí)就應(yīng)檢查對應(yīng)該路的易損元件CD4066 芯片是否損壞，可用替代法將他路的CD4066 進(jìn)行替換，若替換后正常，說明該傳感器對應(yīng)的CD4066 開關(guān)芯片損壞。

3）自動站地溫示值比人工觀測值偏大或偏小

此故障一般與土壤松緊程度、土質(zhì)及傳感器的埋置等有關(guān)，地溫場要求地表疏松、平整、無草，并與觀測場地相平。地溫傳感器應(yīng)一半埋入土中，一半露出地面，埋入土中部分必須與土壤密貼，不可留有空隙，露出地面部分應(yīng)保持干凈。雨后及時(shí)耙松板結(jié)的地表土[2]。

5 氣壓不正常

氣壓數(shù)據(jù)明顯異?；蛞欢螘r(shí)間內(nèi)自動站測量的氣壓數(shù)據(jù)和人工測量的氣壓數(shù)據(jù)差值較大，則一般為氣壓傳感器故障。若氣壓輸出值一直為400hPa～500hPa 之間，則一般為氣壓傳感器信號線斷接，需檢查連接牢固。還可以用以下測量法進(jìn)一步檢查傳感器的電壓輸出和供電電壓。

1）用萬用表20VDC 檔量取氣壓傳感器信號端的電壓值，在正常情況下，氣壓傳感器信號端的電壓值應(yīng)為0～2.5VDC；

2）取下氣壓傳感器接頭，用萬用表20VDC 檔測量氣壓傳感器接頭供電，在正常情況下，傳感器供電電壓值應(yīng)為12VDC 左右[3]。

6 結(jié)論

自動站容易出現(xiàn)的故障是多種多樣的，有時(shí)是讓我們想象不到的，當(dāng)自動站出現(xiàn)故障時(shí)，要冷靜對待，不要手忙腳亂，應(yīng)按照自動站的基本原理進(jìn)行仔細(xì)分析，逐一排查故障，同時(shí)多總結(jié)一些方法，積累一些經(jīng)驗(yàn)，以便提高故障維修效率，最大程度地保證氣象觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

[1]房巖松.自動氣象站維修手冊[M].山東省氣象局，2012，7.

[2]中國氣象局.地面氣象觀測規(guī)范[M]北京：氣象出版社，2003，11.

[3]李黃.自動氣象站實(shí)用手冊[M].北京：氣象出版社，2007，10.