新型自動(dòng)氣象站風(fēng)向風(fēng)速傳感器故障判斷及維修

謝建芳，何興林

（福建省永泰縣氣象局，福建 福州 350700）

新型自動(dòng)氣象站風(fēng)向風(fēng)速傳感器故障判斷及維修

謝建芳，何興林

（福建省永泰縣氣象局，福建 福州 350700）

文章分析了EL15-2C、EL15-1A型風(fēng)向、風(fēng)速傳感器的故障原因。在日常維護(hù)中，一般使用判斷供電電壓檢查方法、判斷通訊線路檢查方法、判斷風(fēng)向檢查方法等。

風(fēng)向風(fēng)速傳感器；故障分析；排除方法

風(fēng)向、風(fēng)速傳感器是新型自動(dòng)氣象站的高精確度設(shè)備，故障時(shí)有發(fā)生。本文列舉的風(fēng)向、風(fēng)速傳感器的各種故障和維修方法，可為新型自動(dòng)站保障工作提供借鑒。

1 風(fēng)向傳感器故障

（1）風(fēng)向傳感器風(fēng)向方位偏差故障。如北方冷空氣來(lái)臨，應(yīng)該是偏北風(fēng)，實(shí)際是偏西風(fēng)，那就考慮風(fēng)向傳感器風(fēng)向方位偏差故障。該故障是因?yàn)榘惭b時(shí)，安裝人員未把風(fēng)向傳感器指北標(biāo)志對(duì)準(zhǔn)北面引起的。

（2）風(fēng)向傳感器風(fēng)向方位不全故障。如某一風(fēng)向方位或多個(gè)風(fēng)向方位均未出現(xiàn)。那就考慮風(fēng)向傳感器風(fēng)向方位不全故障。該類(lèi)故障不易被發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)班員認(rèn)真巡查、對(duì)比，并結(jié)合地面月報(bào)表、雷達(dá)、EWIPS等資料分析才能發(fā)現(xiàn)。該類(lèi)故障由風(fēng)向格雷碼盤(pán)損壞引起。

（3）風(fēng)向傳感器風(fēng)向方位錯(cuò)亂故障。當(dāng)發(fā)現(xiàn)風(fēng)向方位明顯有誤時(shí)，原因有兩種：風(fēng)向轉(zhuǎn)接盒里有線路虛接；航空頭到轉(zhuǎn)接盒的線路有錯(cuò)接。

（4）風(fēng)向標(biāo)轉(zhuǎn)動(dòng)示值不變或風(fēng)向標(biāo)轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活。風(fēng)向標(biāo)轉(zhuǎn)動(dòng)但風(fēng)向示值不變的原因有：供電故障（無(wú)電壓或電壓值不符合要求）；CAN總線故障（斷路或開(kāi)路）。風(fēng)向標(biāo)轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活、有卡滯現(xiàn)象的原因有：軸承太臟；軸承干澀。由于風(fēng)向風(fēng)速傳感器的軸承拆卸比較復(fù)雜，一般需要專(zhuān)業(yè)人員完成，否則容易增加人為故障的可能，所以不能自行拆卸維護(hù)，須請(qǐng)上級(jí)保障人員協(xié)助完成。

2 風(fēng)速傳感器故障

（1）風(fēng)速（風(fēng)向）傳感器凍結(jié)故障。風(fēng)速（風(fēng)向）傳感器內(nèi)部有加熱元件，使旋轉(zhuǎn)軸承在寒冷天氣不易凍結(jié)。一般外設(shè)一個(gè)熱動(dòng)開(kāi)關(guān)，在氣溫低于4℃時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)加熱裝置對(duì)軸承加熱。但是加熱裝置可能故障。如在冬季，隨著冷空氣的到來(lái)，某自動(dòng)氣象站氣溫急劇下降，風(fēng)速明顯增大，當(dāng)班人員卻發(fā)現(xiàn)風(fēng)速顯示0m/s，但風(fēng)向有變化。當(dāng)班人員基本確定為風(fēng)速傳感器故障。隨即向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，取下風(fēng)速傳感器進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)軸承凍結(jié)，然后進(jìn)行加熱處理，待風(fēng)速傳感器恢復(fù)正常后，對(duì)風(fēng)速傳感器縫隙處做了防水處理，重新安裝好風(fēng)速傳感器后，數(shù)據(jù)恢復(fù)了正常。所以，各個(gè)臺(tái)站冬季應(yīng)加強(qiáng)風(fēng)向、風(fēng)速傳感器的巡視和采集數(shù)據(jù)的監(jiān)視，預(yù)防熱動(dòng)開(kāi)關(guān)故障發(fā)生凍結(jié)故障。

（2）風(fēng)速傳感器啟動(dòng)風(fēng)速偏大故障。風(fēng)速傳感器啟動(dòng)風(fēng)速偏大故障不易發(fā)現(xiàn)，有時(shí)還出現(xiàn)誤判的可能。如新型自動(dòng)站風(fēng)向、風(fēng)速傳感器安裝在風(fēng)塔東側(cè)，備用自動(dòng)站風(fēng)向、風(fēng)速傳感器安裝在風(fēng)塔西側(cè)，如果此時(shí)是偏西風(fēng)，就有可能出現(xiàn)新型自動(dòng)站風(fēng)杯滯后備用自動(dòng)站風(fēng)杯轉(zhuǎn)動(dòng)的情況，如果滯后時(shí)間僅為1min左右，并且風(fēng)速低于1m/s，此時(shí)應(yīng)判斷新型自動(dòng)站風(fēng)向風(fēng)速傳感器正常。而另一種情形：在微風(fēng)時(shí)新型自動(dòng)站風(fēng)杯長(zhǎng)時(shí)間靜止（有時(shí)連續(xù)1h或是更長(zhǎng)時(shí)間），或是風(fēng)速較小時(shí)，備用自動(dòng)站風(fēng)速顯示有示值，而新型站風(fēng)速示值明顯偏小，除了排除不同型號(hào)儀器之間的測(cè)量誤差外，則應(yīng)為考慮啟動(dòng)風(fēng)速偏大的故障。出現(xiàn)該類(lèi)故障的原因可能是設(shè)備老化、空氣腐蝕、灰塵粘付、潤(rùn)滑干澀等。

3 故障排除常用方法

（1）供電電壓檢查方法。圖1為風(fēng)速傳感器接線圖，用萬(wàn)用表的20VDC檔測(cè)量風(fēng)向、風(fēng)速采集器的供電電壓，即防雷板中10、11兩端的工作電壓（請(qǐng)注意正負(fù)極不能弄錯(cuò)，V正、G負(fù)）。V端、G端的正常工作電壓應(yīng)為5VDC。如示傎正常，則測(cè)量風(fēng)轉(zhuǎn)接盒處1和2端供電電壓，工作電壓也是5VDC。

Fault Diagnosis and M aintenance of New Type of Automatic M eteorological Station W ind Speed Sensor

XIE Jian-fang，HE Xing-lin
（Yongtai Meteorological Bureau in Fujian Province，F(xiàn)uzhou，F(xiàn)ujian 350700，China）

This paper analyzes the fault reason of EL15-2-c wind direction，wind speed sensors.In daily maintenance，the common methods are diagnosis of power supply voltage testmethod，diagnosis communication route testmethod，diagnosis of wind direction testmethod.

wind speed sensor；fault analysis；eliminationmethod

P415.1

A

2095-980X（2015）08-0026-01

2015-06-29

謝建芳（1976-）女，福建建甌人，大學(xué)本科，工程師，主要從事預(yù)報(bào)、測(cè)報(bào)和保障工作。