DFC2 型光電式數(shù)字日照計常見故障處理

楊 軍，胡穎飛，鄧元博，薄萬福

（1.池北區(qū)氣象局，吉林 安圖 133613；2.延吉市氣象局，吉林 延吉 133000）

在全面實行自動觀測前，大多數(shù)臺站使用暗筒式日照計，該項觀測需要人工在日照紙上涂抹一定比例的藥劑（赤血鹽、檸檬酸鐵銨）。但是，涂日照紙與人工判斷日照時數(shù)上均存在主觀誤差，故很難客觀準確地反映日照時數(shù)。自光電式數(shù)字日照計的安裝運行，減少了以往人工觀測日照的主觀判斷和日照累計數(shù)值的誤差，有效地提高了日照時數(shù)觀測資料的及時性和準確性。由于作者在平行觀測階段遇到了光電式數(shù)字日照計運行時的一些問題，因此，有必要對其工作原理和使用過程中常見故障進行總結(jié)。

1 DFC2 型光電式日照計的結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 日照計主體的基本結(jié)構(gòu)

DFC2 型光電式數(shù)字日照計主體上由HYSD-1 型光電日照傳感器、供電箱、安裝立柱構(gòu)成。核心部件光電式數(shù)字日照傳感器由光筒和緯度調(diào)節(jié)裝置組成，在光筒內(nèi)有3 個光電感應(yīng)器件，從上到下安裝在同軸固件上，標識為D1、D2、D3，在同軸固件上同時安裝一個遮光罩，遮光罩上對應(yīng)D2、D3 的位置上打開兩個射窗，標識為W1、W2，如圖1 所示。

1.2 日照計工作原理

HYSD-1 型光電式數(shù)字日照傳感器基于總輻射-散射輻射測量原理，太陽光照透過玻璃光筒照射在同軸固件上的3 個光電感應(yīng)器D1、D2、D3 上，感應(yīng)器自動連續(xù)觀測太陽總輻射和散射輻射并將其轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電壓信號傳給處理器。光電感應(yīng)器D1 完全暴露在光照下，測量太陽總輻射；D2、D3則被遮光罩全分天空遮擋，只有一個接收太陽直接輻射?？傒椛渑c散射輻射的差值為直接輻射，當直接輻照度超過120 mV 時，微處理器判斷有日照并累計時數(shù)。

2 DFC2 光電式數(shù)字日照計常見故障及處理方法

文中需要提及的數(shù)據(jù)均以二道國家基本氣象站實際數(shù)據(jù)為例。

2.1 日照數(shù)據(jù)無輸出

2.1.1 檢查日照傳感器安裝是否到位

檢查航插是否插入到位，檢查數(shù)字日照傳感器的航空插頭是否存在虛接或航插內(nèi)部的接線端子是否有斷開，若是，需安裝到位。

2.1.2 斷電或供電異常

測量機箱防雷板的9、10 端子電壓。若電壓為0，檢查保險絲是否熔斷，電源控制器刀片開關(guān)與接線端子的接線是否松動或斷開。若測得電壓值小于10 V，檢查蓄電池的電量是否不足、蓄電池的螺絲是否擰緊，市電是否接入，否則蓄電池存在問題。以上問題作為基礎(chǔ)性問題，正常處理即可。

2.1.3 通信存在問題

主要檢查傳感器RS232 的3 根通信線：黃、藍、綠這3 根線連接到電源箱的防雷接線板是否正常，沿著防雷接線板檢查輸出信號線到綜合集成硬件控制器對應(yīng)的port 口連接是否正常，指示燈是否正常閃爍（正常時閃爍1 次/20 s），如果不亮，插入其他port 口測試。在其連接的計算機業(yè)務(wù)軟件命令框里輸入“SETCOM”是否反饋<9600，8，N，1＞，若反饋為“串口讀寫失敗”，則需重新檢查以上線路。

2.2 光電日照計日累計時數(shù)異常

2.2.1 日累計值與人工判斷值差值較大

此現(xiàn)象最明顯的特征是日照時數(shù)小時累計1.0，但測站上空布滿中低云或陰雨天；或者測站上空無云，但日照累計小時值小于1.0，值班員應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)及時測試。在業(yè)務(wù)軟件的命令框里指令輸入命令“AUTOCHECK”，反饋如下：

2.2.2 日累計值偏差較大的一個原因

檢查光筒是否潔凈，是否有鳥糞或者泥土等污染物，若光路被其遮擋，易導致測量值較實際偏??；檢查基座是否垂直，最明顯的是北方冬季土層上凍，春季解凍后土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生變化導致基座傾斜，其結(jié)果造成上下午分時不均或緯度錯誤，從而導致日照日累計值誤差較大。以上問題需及時發(fā)現(xiàn)并處理。

2.3 光筒長時間結(jié)霜或起霧

2.3.1 自動加熱功能關(guān)閉

冬季北方地區(qū)臺站光筒出現(xiàn)結(jié)霜或者起霧現(xiàn)象的原因，可能是自動加熱功能未開啟，在命令框中輸入“HEATCTRL”查看反饋值是否為<1，6＞，若為<0，6＞說明未開啟，輸入

2.3.2 供電電壓不足

檢查機箱防雷板的9、10 端子電壓是否低于設(shè)置停止加熱的電壓閾值（默認為12 V），若低于電壓閾值則數(shù)字日照傳感器自動停止加熱。若測量端子的電壓值正常，可能電路內(nèi)部溫度檢定異?；蚣訜峥刂圃收希韪鼡Q相應(yīng)元件。

3 結(jié)語

自DFC2 型光電式數(shù)字日照計設(shè)備安裝使用以來，運行基本穩(wěn)定，故障很少發(fā)生，只需嚴格按照操作規(guī)定做好日常維護，經(jīng)常檢查基座的垂直度和底盤的水平泡、緯度調(diào)節(jié)，基本就能保障設(shè)備安裝方面不出現(xiàn)問題，而對于日照數(shù)據(jù)偏差大的問題，需要進一步排查。DFC2 光電式數(shù)字日照計作為一套新型設(shè)備，臺站工作人員需認真學習設(shè)備維護方面的資料，提高設(shè)備維護能力。一旦出現(xiàn)故障，能夠短時間找到故障所在及原因，并能迅速排除故障，減少因維護維修不當對日照觀測數(shù)據(jù)的客觀準確性的影響，為地面觀測全面自動化實行打好基礎(chǔ)。另外，經(jīng)常與華云升達售后技術(shù)服務(wù)人員交流，以便在出現(xiàn)故障時及時與其取得聯(lián)系，及早地解決問題。