虹吸式自記雨量計(jì)的日常養(yǎng)護(hù)與常見故障分析

□張欣欣 □張春盛（河南省安陽水文水資源勘測(cè)局）

0 引言

虹吸式自記雨量計(jì)是目前我國(guó)各水文站、雨量站普遍使用的儀器，它可以直觀地、連續(xù)地記錄整個(gè)降雨過程，所得資料具有較高的可靠性與準(zhǔn)確性，為各站完成降雨觀測(cè)任務(wù)發(fā)揮了重要作用。然而，在其使用過程中，由于受觀測(cè)員責(zé)任心不強(qiáng)，儀器日常養(yǎng)護(hù)不到位及故障不能及時(shí)排除等因素影響，致使降水量的計(jì)算及整理工作難以進(jìn)行。筆者從多年工作實(shí)踐中總結(jié)了關(guān)于虹吸式自記雨量計(jì)在日常養(yǎng)護(hù)、常見故障原因分析及排除方法方面的一些問題，希望能對(duì)雨量觀測(cè)人員有一些借鑒意義。

1 虹吸式自記雨量計(jì)的日常養(yǎng)護(hù)

1.1 承雨器

每日8時(shí)、20時(shí)及暴雨前換紙或加水時(shí)，觀察其中有無鳥糞、樹葉、塑料袋及雜物。若有要及時(shí)清理，以保持承雨器內(nèi)部清潔、暢通。

1.2 漏斗

要定期查看漏斗暢通情況，若發(fā)現(xiàn)其中有異物堵塞要及時(shí)清除，保持暢通無阻。不然，遇下雨尤其是大雨時(shí)，記錄量明顯與實(shí)際雨強(qiáng)不符，記錄量不能代表雨量。

1.3 浮子室

要定期用肥皂水清洗。一般兩個(gè)月清洗一次，風(fēng)沙較大或靠近路邊飛塵較多的站，要一個(gè)月清洗一次。清洗虹吸管特別是彎曲部分一定要清洗干凈。

1.4 虹吸管

虹吸管是一個(gè)關(guān)鍵部件，一定要定期用肥皂水清洗，一般一個(gè)月清洗一次，風(fēng)沙大或飛塵較多的地方要適當(dāng)增加清洗次數(shù)。

1.5 浮子

要根據(jù)記錄線形狀判斷浮子是否損壞（漏氣、底部凹陷），若發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)更換新浮子。

1.6 自記筆尖

關(guān)鍵是保持其清潔、濕潤(rùn)，確保記錄線連續(xù)清晰可見。一般要半月養(yǎng)護(hù)一次。先用清水沖洗，再用小刀刮凈筆尖上的污物，使之內(nèi)外見到新茬，然后再用清水沖洗干凈，并用干凈軟布吸干水分，滴入新鮮墨汁。

1.7 筆架升降系統(tǒng)

主要是指浮子桿和浮子室上蓋上連接的筆架滑桿。這兩個(gè)部件在潮濕環(huán)境中極易產(chǎn)生銹斑，致使筆架不能升降自如。要定期清除上面的銹斑，使之光滑如新，一般1個(gè)月清除一次即可，南方等潮濕環(huán)境測(cè)站可適當(dāng)增加次數(shù)。

1.8 自記鐘

每日8時(shí)觀測(cè)時(shí)要計(jì)算走時(shí)誤差，若日誤差超過10min，則要調(diào)整快慢針。若發(fā)現(xiàn)有停表現(xiàn)象，要查清原因，確系鐘表問題要及時(shí)修理。

2 常見故障原因分析及排除方法

2.1 虹吸不靈敏

小雨時(shí)，雨量達(dá)到10mm后，繼續(xù)降的雨由虹吸管壁滴出，而不虹吸。記錄線達(dá)到10mm后呈水平線或有小波浪狀。其原因可能是虹吸管臟污，致使管內(nèi)水面達(dá)到拐點(diǎn)時(shí)，水沿管壁滴出而不虹吸。遇此情況，可使用肥皂水將虹吸管（特別是彎曲部分）清洗干凈。其記錄量不能代表實(shí)際情況，應(yīng)以儲(chǔ)水瓶?jī)?nèi)的水量為準(zhǔn)，進(jìn)行訂正。

2.2 虹吸中斷

虹吸經(jīng)常中斷，記錄線不能回到零位。其原因是虹吸管與浮子室連接處漏氣，致空氣進(jìn)入使虹吸中止。遇此情況，可調(diào)整（或更換）連接處的膠皮墊，或用火漆、石膏糊、黃油等涂在連接處密封，使其不漏氣。其記錄量可以代表實(shí)際情況。

2.3 虹吸提前

記錄線不到10mm就發(fā)生虹吸。其原因可能是虹吸管的出口端存水，水體重量使管內(nèi)的氣壓降低，致使虹吸管內(nèi)的水面高于浮子管內(nèi)水面，因而不足10mm就產(chǎn)生虹吸。這時(shí)，應(yīng)更換新的虹吸管，使水膜易于破裂。其記錄值可以代表實(shí)際情況。

2.4 出現(xiàn)平頭

降雨量達(dá)到10mm或10mm以上時(shí)，仍不虹吸，等一段時(shí)間后才虹吸，記錄線呈平頂狀。其原因可能是虹吸管下端被儲(chǔ)水瓶的水淹沒，降水進(jìn)入浮子室后，虹吸管兩端封閉，其間空氣被壓縮，致使虹吸管內(nèi)的水面總是低于浮子室內(nèi)的水面。只有當(dāng)浮子室水面繼續(xù)升高（此時(shí)浮子往往頂在浮子室蓋上不能繼續(xù)上升），虹吸管內(nèi)的水面到達(dá)彎曲頂點(diǎn)時(shí)，迫使空氣從管內(nèi)排除后，才發(fā)生虹吸。這時(shí)應(yīng)將儲(chǔ)水瓶更換成低一點(diǎn)的儲(chǔ)水瓶，或者及時(shí)置換儲(chǔ)水瓶。其記錄量不能代表實(shí)際量，應(yīng)按儲(chǔ)水瓶?jī)?nèi)數(shù)值進(jìn)行訂正，將平頂部分按趨勢(shì)延長(zhǎng)。

2.5 記錄呈臺(tái)階形

記錄筆跳動(dòng)上升，記錄線呈臺(tái)階形。這可能是筆尖壓力過大，筆尖不滑潤(rùn)或筆架升降系統(tǒng)銹蝕所致。這時(shí)可調(diào)整筆尖壓力，潤(rùn)滑筆尖，祛除掉筆架升降系統(tǒng)的銹斑。記錄線可通過中心畫一條光滑曲線，作為正式記錄。

2.6 虹吸時(shí)間過長(zhǎng)

儀器平時(shí)使用正常，但遇大雨時(shí)虹吸就不正常，虹吸后記錄線不能很快回到零位。其原因可能是虹吸管太細(xì)，或浮子室出水嘴有東西阻塞，致使一次虹吸時(shí)間過長(zhǎng)。這時(shí)應(yīng)該清洗浮子室或更換標(biāo)準(zhǔn)的虹吸管，使一次虹吸時(shí)間≤20 s。其記錄線不能代表實(shí)際情況，應(yīng)以實(shí)際情況進(jìn)行訂正。

2.7 記錄線不顯示

這種情況多為筆尖臟污使墨水吸附不通暢所致。遇此情況，先用清水沖洗筆尖，再用小尖刀刮凈筆尖上的污物，使之見到新茬，然后再用清水沖洗筆尖，并用干軟布吸干水分，加入新墨水即可。

2.8 虹吸線與時(shí)間軸不平行

正常情況下發(fā)生虹吸時(shí)，虹吸線與時(shí)間縱軸線應(yīng)大致平行。如果二者不平行，這種情況多是鐘筒和浮子室兩者縱軸不平行所致。遇此情況，可以微調(diào)浮子室上蓋上面的橫桿，直到浮子干與鐘筒縱軸平行為止，如果不行也可以在浮子室或鐘筒下墊入紙片，以使二者縱軸平行。

3 結(jié)語

以上筆者根據(jù)自己多年的工作經(jīng)驗(yàn)，在虹吸式自記雨量計(jì)的日常養(yǎng)護(hù)和常見故障原因分析及排除方法方面作了一些淺顯的歸納。雖然根據(jù)這些方法對(duì)儀器的故障大都能夠一一排除，使儀器轉(zhuǎn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)。但作者認(rèn)為：僅僅做到這些還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。作為一名負(fù)責(zé)任的雨量觀測(cè)員來說，不僅要學(xué)會(huì)排除儀器故障，更重要的是增強(qiáng)責(zé)任意識(shí)，踏實(shí)做好日常養(yǎng)護(hù)工作，預(yù)防故障發(fā)生，才能切實(shí)提高雨量資料整體質(zhì)量。

[1]朱曉原，張留柱，姚永熙.水文測(cè)驗(yàn)實(shí)用手冊(cè)[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2013：406-408.

[2]馬慶云.水文勘測(cè)工[M].鄭州：黃河水利出版社，1996：206-208.