CAWS3000新型自動(dòng)站檢修與維護(hù)

1、DZZ5型新型自動(dòng)站的維護(hù)與檢修劉曉敏2014-11-24系統(tǒng)簡(jiǎn)介u供電u采集u通訊u傳感器數(shù)據(jù)異常某 一 項(xiàng) 觀測(cè) 要 素 數(shù)據(jù)異常主采與分采間通訊上 位機(jī) 軟件 參數(shù) 設(shè)置某 一 類 觀測(cè) 要 素 所有 數(shù) 據(jù) 異常 （ 如 地溫 ， 土 壤等）所有觀測(cè)要素?cái)?shù)據(jù)異常主采與上位機(jī)通訊主采供電分采供電檢查相應(yīng)傳感器供電檢測(cè)相應(yīng)傳感器及其接入的分采分采工作是否異常？主采工作是否異常？傳感器工作是否異常？否否更換相應(yīng)部件是是是一一 故障判斷的一般步驟故障判斷的一般步驟 傳感器二 傳感器原理及檢測(cè) 傳感器 HYHMP155A型型 HMP-45D型型 同時(shí)測(cè)量空氣溫度和相同時(shí)測(cè)量空氣溫度和相對(duì)濕度。傳

2、感器供電電源對(duì)濕度。傳感器供電電源為為+735VDC。感應(yīng)部件。感應(yīng)部件位于桿頭部，外有一層濾位于桿頭部，外有一層濾膜保護(hù)。測(cè)溫部分為標(biāo)準(zhǔn)膜保護(hù)。測(cè)溫部分為標(biāo)準(zhǔn)4線制鉑電阻測(cè)溫并滿足線制鉑電阻測(cè)溫并滿足PT385測(cè)溫標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)濕部分測(cè)溫標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)濕部分為濕敏電容濕度傳感器為濕敏電容濕度傳感器（可進(jìn)行更換），輸出信（可進(jìn)行更換），輸出信號(hào)為號(hào)為01V電壓，所對(duì)應(yīng)濕電壓，所對(duì)應(yīng)濕度為度為0100%RH。技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo) 濕度：濕度：測(cè)量范圍：測(cè)量范圍：0%100%RH輸出：輸出：0%100%RH，對(duì)應(yīng)，對(duì)應(yīng)01VDC。精度（精度（+20） 2%RH（0%90%RH） 3%RH（90%100%RH）穩(wěn)定

3、性：穩(wěn)定性：優(yōu)于優(yōu)于1%每年每年溫度特性：溫度特性：0.05%RH/響應(yīng)時(shí)間（響應(yīng)時(shí)間（90%，+20）：）：15s帶保護(hù)罩帶保護(hù)罩 溫度：溫度： 測(cè)量范圍：測(cè)量范圍：-50+60 輸出：輸出： 四線制電阻值四線制電阻值 元件類型：元件類型：Pt100 傳感器 1.測(cè)量1腳（或者2腳）與3腳（或者4腳）之間的電阻值R12.測(cè)量1腳與2腳（或者3腳與4腳）之間的電阻值R2。3.R1減去R2求得鉑電阻的電阻大小R，利用公式：T（R100）/0.385算出測(cè)量時(shí)的溫度值，并與標(biāo)準(zhǔn)溫度對(duì)比，對(duì)溫度傳感器的狀況進(jìn)行初步判斷。提示：鉑電阻的線纜分為兩組，即提示：鉑電阻的線纜分為兩組，即1 1、2 2和和3

4、 3、4 4，組內(nèi)沒有，組內(nèi)沒有明確的線序。明確的線序。溫度部分溫度部分 傳感器100107.720P t 電 阻R/溫度T/T= (R-100)/0.3850 傳感器電容濕度傳感器結(jié)構(gòu)薄膜聚合物薄膜聚合物玻璃基板玻璃基板上電極上電極下電極下電極 傳感器0V0.2V20%濕度傳感器輸出電壓/V濕度/RH RH= V*100%0 傳感器技術(shù)指標(biāo)：項(xiàng) 目 風(fēng) 速 風(fēng) 向 工作電壓 DC5V(DC12V可選) DC5V(DC12V可選)起動(dòng)風(fēng)速 =0.3m/s 0.5m/s測(cè)量范圍 0.360m/s 0360精確度 風(fēng)速=100 m/s時(shí)0.3m/s 3 10 m/s時(shí)（0.03V）m/s抗風(fēng)強(qiáng)度

5、75m/s 75m/s輸出信號(hào) 頻率0-1221HZ DC電壓02.5V 或7位格雷碼 傳感器工作原理：工作原理：風(fēng)向傳感器：風(fēng)向傳感器：u風(fēng)向傳感器的感應(yīng)元件為前端裝有輔助標(biāo)板的單板式風(fēng)向風(fēng)向傳感器的感應(yīng)元件為前端裝有輔助標(biāo)板的單板式風(fēng)向標(biāo)。標(biāo)。u角度變換采用的是七位格雷碼光電碼盤。角度變換采用的是七位格雷碼光電碼盤。u當(dāng)風(fēng)向標(biāo)隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過主軸帶動(dòng)碼盤旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)風(fēng)向標(biāo)隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過主軸帶動(dòng)碼盤旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)動(dòng)2.81252.8125，位于碼盤上下兩側(cè)的七組發(fā)光與接收光電組件就，位于碼盤上下兩側(cè)的七組發(fā)光與接收光電組件就會(huì)產(chǎn)生一組新的七位并行格雷碼，經(jīng)整形到相后輸出。會(huì)產(chǎn)生一組新的七位并

6、行格雷碼，經(jīng)整形到相后輸出。 傳感器風(fēng)速傳感器風(fēng)速傳感器 三個(gè)輕質(zhì)錐形風(fēng)杯；三個(gè)輕質(zhì)錐形風(fēng)杯； 附著在中心不銹鋼軸上的截光盤隨軸旋轉(zhuǎn)附著在中心不銹鋼軸上的截光盤隨軸旋轉(zhuǎn) 每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，切割紅外光束每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，切割紅外光束14次，從而由次，從而由光電晶體中產(chǎn)生出一個(gè)脈沖鏈，輸出的脈光電晶體中產(chǎn)生出一個(gè)脈沖鏈，輸出的脈沖速率與風(fēng)速成正比。沖速率與風(fēng)速成正比。 傳感器0V2V 288風(fēng)向傳感器輸出電壓/V風(fēng)向/DR DR= V*360/2.5 0 傳感器故障判斷風(fēng)向傳感器：風(fēng)向傳感器： 輸出數(shù)字格雷碼信號(hào)或者直流電壓信號(hào)輸出數(shù)字格雷碼信號(hào)或者直流電壓信號(hào)0-2.5V0-2.5V對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)0-0-3603

7、60，測(cè)量風(fēng)向信號(hào)與地間電壓，與實(shí)際情況對(duì)比。，測(cè)量風(fēng)向信號(hào)與地間電壓，與實(shí)際情況對(duì)比。風(fēng)速傳感器：風(fēng)速傳感器： 測(cè)量風(fēng)速信號(hào)（測(cè)量風(fēng)速信號(hào)（PIN4）和地（）和地（PIN6）之間的電壓，）之間的電壓，風(fēng)杯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)測(cè)量值應(yīng)當(dāng)接近風(fēng)杯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)測(cè)量值應(yīng)當(dāng)接近1/2工作電壓，風(fēng)杯停止時(shí)，工作電壓，風(fēng)杯停止時(shí)，測(cè)量值為測(cè)量值為0或者接近工作電壓值（注：工作電壓為或者接近工作電壓值（注：工作電壓為5V）。 傳感器氣壓傳感器氣壓傳感器PTB220HYPTB210 傳感器PTB220技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)測(cè)量范圍5001100 hPa工作溫度-40 oC+60 oC工作濕度不凝結(jié)存儲(chǔ)溫度-60 oC+60 oC分辨率

8、0.1 hPa精度0.2 hPa氣壓在8001050 hPa溫度在+5oC+55 oC分辨率0.1 hPa初始化1s響應(yīng)300ms電源1030VDC電流25 mA10 mA(睡眠模式) 0.1 mA（停測(cè)時(shí)） 傳感器工作原理工作原理 感應(yīng)元件采用硅電容壓力傳感器。硅電容壓力傳感器感應(yīng)元件采用硅電容壓力傳感器。硅電容壓力傳感器具有很好的滯后性和重復(fù)性及溫度特性、長(zhǎng)期穩(wěn)定性。具有很好的滯后性和重復(fù)性及溫度特性、長(zhǎng)期穩(wěn)定性。 金屬薄膜金屬薄膜真空電容真空電容玻璃玻璃硅硅硅硅硅硅 傳感器PTB220有三種輸出方式：u軟件可設(shè)的RS232串行輸出uTTL電平輸出；模擬（電壓、電流）輸出u脈沖輸出 PTB

9、220測(cè)試連線圖 傳感器PTB210A技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)測(cè)量范圍5001100 hPa工作溫度-40 oC+60 oC工作濕度不凝結(jié)存儲(chǔ)溫度-60 oC+60 oC分辨率0.01 hPa精度0.25 hPa氣壓在8001050 hPa溫度在+5oC+55 oC分辨率0.1 hPa初始化2s響應(yīng)1s電源818VDC電流15 mA0.8 mA(睡眠模式) AIRPTYPE 40.2 mA（停測(cè)時(shí)）波特率 9600 E 7 1 （默認(rèn)值）9600 N 8 1（新型站使用） 傳感器傳感器線的顏色線的顏色代表符號(hào)代表符號(hào)灰灰GreyRX（RS232）綠綠GreenTX (RS232)藍(lán)藍(lán)BlueG（地）粉

10、粉Pink+（5V-28V）棕棕BrownRXD(TTL)白（白（White）TXD(TTL)黃黃(Yellow)外部電平控制（TTL：1=OFF,0=ON）PTB210線序雨量傳感器雨量傳感器SL3-1型型0.1mm雨量雨量JDZ051型型0.5mm雨量雨量 傳感器技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo) SL3-1 JDZ051型型 承水口徑承水口徑 200mm 200mm環(huán)境溫度環(huán)境溫度 0+60 10+50 強(qiáng)度強(qiáng)度 4mm/min 0.014mm/min 分辨率分辨率 0.1 mm 0.5mm 輸出輸出 1脈沖脈沖=0.1 mm 1脈沖脈沖=0.5 mm 傳感器工作原理工作原理 雨量傳感器用來測(cè)量地面降雨量

11、。翻斗式雨量計(jì)由盛雨量傳感器用來測(cè)量地面降雨量。翻斗式雨量計(jì)由盛水翻斗、計(jì)數(shù)翻斗、干簧管等構(gòu)成。在測(cè)量過程中，隨著水翻斗、計(jì)數(shù)翻斗、干簧管等構(gòu)成。在測(cè)量過程中，隨著翻斗間歇翻倒動(dòng)作，帶動(dòng)開關(guān)，發(fā)出一個(gè)個(gè)脈沖信號(hào)，將翻斗間歇翻倒動(dòng)作，帶動(dòng)開關(guān)，發(fā)出一個(gè)個(gè)脈沖信號(hào)，將非電量轉(zhuǎn)換成電量輸出。非電量轉(zhuǎn)換成電量輸出。 當(dāng)盛水翻斗承積的水量達(dá)到一定量時(shí)，翻斗翻倒，計(jì)數(shù)當(dāng)盛水翻斗承積的水量達(dá)到一定量時(shí)，翻斗翻倒，計(jì)數(shù)翻斗開始盛雨。計(jì)數(shù)翻斗中部裝有一塊小磁鋼，磁鋼上端翻斗開始盛雨。計(jì)數(shù)翻斗中部裝有一塊小磁鋼，磁鋼上端有干簧管。當(dāng)計(jì)數(shù)翻斗翻動(dòng)時(shí)，磁鋼對(duì)干簧管掃描，使干有干簧管。當(dāng)計(jì)數(shù)翻斗翻動(dòng)時(shí)，磁鋼對(duì)干簧管掃描

12、，使干簧接點(diǎn)因磁化而瞬間閉合一次，送出一個(gè)電路導(dǎo)通脈沖。簧接點(diǎn)因磁化而瞬間閉合一次，送出一個(gè)電路導(dǎo)通脈沖。相當(dāng)于相當(dāng)于0.1 mm或者或者0.5mm降雨量。降雨量。 傳感器故障判斷：故障判斷： 用萬用表蜂鳴檔測(cè)量雨量傳感器電路板背面干簧管焊點(diǎn)上下兩個(gè)空焊點(diǎn)，當(dāng)翻斗翻動(dòng)，萬用表發(fā)出蜂鳴聲表示正常。如果沒有蜂鳴聲，應(yīng)當(dāng)首先考慮干簧管損壞。在這里用萬用表的蜂鳴檔測(cè)量雨量 傳感器蒸發(fā)傳感器蒸發(fā)傳感器 AG1-2型型 傳感器技術(shù)指標(biāo)：技術(shù)指標(biāo)：測(cè)量范圍測(cè)量范圍 0 100mm分辨率分辨率 0.1mm供電供電 1015VDC輸出輸出 AG1.005V（電流最大（電流最大5Ma） AG1.0A 0-10V（

13、電流最大（電流最大10mA） AG1.0B 420mA（負(fù)載電阻最大（負(fù)載電阻最大500）輸入阻抗輸入阻抗500最高水位輸出最高水位輸出 4mA，0V最低水位輸出最低水位輸出 20mA，5V，10V 傳感器工作原理工作原理 AG1-2AG1-2蒸發(fā)傳感器由超聲波傳感器和不銹鋼圓筒架蒸發(fā)傳感器由超聲波傳感器和不銹鋼圓筒架組成。根據(jù)超聲波測(cè)距原理，選用高精度超聲波組成。根據(jù)超聲波測(cè)距原理，選用高精度超聲波探頭，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)皿內(nèi)水面高度變化進(jìn)行檢測(cè)，探頭，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)皿內(nèi)水面高度變化進(jìn)行檢測(cè)，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。并且配置了轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。并且配置了PT-100PT-100溫度校正溫度校正部分，以保證在使

14、用溫度范圍內(nèi)的測(cè)量精度部分，以保證在使用溫度范圍內(nèi)的測(cè)量精度。 傳感器4mA20mA5V 100mm 模擬輸出量/ I /V1 /V2蒸發(fā)水位/HH= -100/(20-4)*I+125H=-100/5*V1+100H=-100/10*V2+100 0mm0V0V10V 傳感器地溫傳感器地溫傳感器HYA-T型 傳感器 地溫傳感器共10支，其中草溫1支，地表溫1支，5cm、10cm、15cm、20cm、40cm、80cm、160cm、320cm地溫各一支，均為標(biāo)準(zhǔn)4線制鉑電阻測(cè)溫。（40cm、80cm、160cm、320cm深層地溫應(yīng)配有套管 鉑電阻的特性是在零度的時(shí)候電阻為100歐姆;溫度每升

15、高(降低)1度,電阻值相應(yīng)的升高(降低)0.385歐姆,傳感器配有15m 、20m的屏蔽電纜； 傳感器地溫分采調(diào)試串口：用于設(shè)備調(diào)試，速率固定為9600N81。擴(kuò)展存儲(chǔ)卡接口：用于連接TF擴(kuò)展卡（micorSD卡），最大支持容量2G。CAN接口：用于與主采間通訊。 傳感器地溫變送器地溫變送器 地溫變送器地溫變送器CAWS-BS01是基于電子開關(guān)的多路分配器，作為個(gè)別傳感器與CAWS600系列自動(dòng)氣象站的接口，受自動(dòng)站采集器發(fā)出的控制信號(hào)觸發(fā)，分別選通變送器的CH1-CH12接口，使采集器可以對(duì)連接在12路接口上傳感器依次進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。 CAWS-BS01接受控制信號(hào)觸發(fā)，通過計(jì)數(shù)、延時(shí)、選通等

16、邏輯控制電路，準(zhǔn)確的將12路接口依次連通到采集器。 輸出 1-12 路選通 第一路 第二路 第三路 第十二路 采集器控制指令觸發(fā) Vcc=DC 8-18V 12 4 邏輯控制單元 傳感器地溫分采與變送器的比較地溫分采與變送器的比較u地溫分采系統(tǒng)能獨(dú)立運(yùn)行，和主采之間相對(duì)獨(dú)立；而采用地溫變送器自動(dòng)站一旦采集器壞，地溫?cái)?shù)據(jù)將無法采集u地溫分采可獨(dú)立存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，若主采壞，保證供電即可保證數(shù)據(jù)完整。u可獨(dú)立調(diào)試地溫分采，進(jìn)而判斷各層地溫?cái)?shù)據(jù)是否正常u采用地溫變送器的自動(dòng)站采樣頻率為1次/min，而地溫分采采樣頻率為30次/min，每分鐘算術(shù)平均30個(gè)樣本計(jì)算算數(shù)平均，這樣地溫?cái)?shù)據(jù)也較前者精確。 傳感器三

17、三 日常維護(hù)日常維護(hù)(1)傳感器在使用過程中感應(yīng)部件頭部會(huì)落有灰塵，這時(shí)應(yīng)用小毛刷輕輕刷去。(2)傳感器長(zhǎng)期處于高濕（霧，雨天氣）環(huán)境下，壽命會(huì)顯著降低，應(yīng)該將傳感器脫濕后繼續(xù)使用。(3)關(guān)于對(duì)傳感器進(jìn)行標(biāo)定及校準(zhǔn)，建議返廠進(jìn)行，以排除不能完全符合標(biāo)注情況下，儀器及實(shí)驗(yàn)環(huán)境因素造成的標(biāo)校錯(cuò)誤或不準(zhǔn)確的情況。溫濕度傳感器溫濕度傳感器 日常維護(hù)風(fēng)傳感器風(fēng)傳感器 如果使用得當(dāng)，儀器無需維護(hù)。但嚴(yán)重的污染將導(dǎo)致儀器的轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件縫隙間阻堵塞，因此要定期清除污垢。由于儀器長(zhǎng)期使用導(dǎo)致磨損而影響儀器的性能，此時(shí)可返廠維修。 日常維護(hù) 儀器在使用過程中應(yīng)每月一次進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，以防風(fēng)沙及其他因素影響正常使用，如遇特殊環(huán)境，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。 （1）斷開通訊電纜，松開外殼螺釘，將外殼取下。 （2）觀察外殼是否有泥沙，如有，用清水沖洗干凈，。 （3）觀察漏斗處是否有泥沙阻塞，如有，用針狀物通順，但不能損壞過水通道，然后用清水沖洗干凈。 （4）將翻斗用清水輕輕刷洗干凈，并將清洗后的翻斗背面用干凈的布或面巾紙檫干凈。雨量傳感器雨量傳感器 日常維護(hù) （5）上述工作完畢，將外殼與底盤固定。 （6）用清水輕輕倒入筒殼