第十六章 气象设备维护规程

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16.1气象机务岗位职责

（1）负责气象设施设备及附属设备的管理。（2）负责气象设备的日常维护和定期维护工作。（3）负责气象设备的正常运行，确保飞行安全。（4）负责气象设备的维修工作，并能对突发事件做出相应的处理。

（5）负责气象设备的检定与校准。

（6）负责气象设备备件的管理和相关资料的管理。（7）认真填写设备维护记录和设备检修记录，建立和完善技术档案。

（8）负责清洁气象设备及环境卫生。16.2自动气象站维护规程16.2.1适用范围

本规程适用于由XX省无线电科学研究所有限公司生产的SAWS-1B型自动气象站的运行和维护。16.2.2SAWS-1B型自动气象站

SAWS-1B型自动气象站（以下简称自动站）是对地面气象数据进行实时采集、计算处理、数据传输的自动天气观测系统，适用于民航机场。16.2.3基本结构与工作原理

16.2.3.1基本结构

自动站由传感器、数据采集器、后备电源、通信机和计算机等组成。

自动站基本结构示意图

传感器包括风向、风速、雨量、温度、湿度、气压传感器，需要时也可增加能见度等其它传感器。在室外型自动站中，数据采集器、后备电源、通信机是装在一只机箱内的。自动站的软件组成由数据采集软件、数据处理和业务应用软件三大部分，数据采集软件是在采集器内部运行的软件，数据处理软件和业务应用软件则安装在计算机中。

16.2.3.2基本工作原理

传感器将对应气象要素的变化转换成电量的相应变化。这种变化由单片机控制的数据采集器所采集，进行线性化和定标处理，实现工程量到要素量的转换。并对数据进行质量控制。经过预处理后得出各个气象要素的实时值，然后由通信机传输到计算机进行业务处理和应用。

自动站工作流程框图

16.2.3.3硬件构成及工作原理

SAWS型自动站结构框图

以下介绍各部件的基本结构和工作原理

（1）传感器

传感器将对应气象要素的变化转换成电量的相应变化。

a）温湿度传感器

温湿度传感器为芬兰VAISALA公司制造的HMP45D湿度与温度探测器。

HMP45D温湿度传感器接线示意图

技术规格：

工作温度范围-50℃~+60℃贮存温度范围-40℃~+80℃供电7~35VDC功耗＜4mA输出负载＞10KΩ重量350g电缆长度3.5m?温度传感器

其感温元件是Pt100铂电阻，铂电阻传感器是根据铂电阻的电阻值随温度变化的原理来测定温度的，铂电阻丝烧制在细小的石英棒或磁板上，外面有金属保护管。铂电阻在0℃时的电阻R0为100欧，以0℃作为基点温度，在温度t时的电阻阻值Rt为

2.1.2.2.4上位机发命令时，主串口接收灯不闪检测顺序：

a）串口通讯线（标准232）是否开路；b）通讯接口板U2是否损坏。

2.1.2.2.5上位机发命令时，主串口发送灯不闪检测顺序：

a）串口通讯线（标准232）是否开路；b）通讯接口板U2是否损坏；c）通讯控制单元。2.1.3UPS不休止电源

假使系统不经常停电，UPS不休止电源配的蓄电池需定期放电,两个月放电一次，放电方法是将交流电关闭4小时。

16.3.7.4工作站

工作站维修流程见图2.3.1。

图2.3.1工作站维修流程

16.3.7.4.1工作站维护

工作站的显示器应避免太阳光直射，工作站主机需定期备份数据，维护操作系统，做好清洁工作。

16.3.7.5传感器

铂电阻温度传感器故障判断

使用普通数字万用表的电阻档测量（A1、A2线短路，B1、B2线短路，A2、B2间的电阻值100Ω左右），如相差太大则说明传感器已坏。温度传感器故障判断流程见图2.4.1.1.1

温度传感器故障判断流程2.4.1.1.1

16.3.7.6铂电阻温度传感器维护

16.3.7.6.1铂电阻温度传感器应经常保持清洁、枯燥。如发现传感器上有灰尘或水，须马上用清白的软布轻轻拭去。温度传感器检定周期3年。湿度传感器故障判断

用数字万用表电压档，首先测量湿度传感器供电电压是否+（5±0.2）V，再测量湿度传感器输出电压（数据采集系统接线端子23、25），测得的电压值（单位mV）除10之后与环境相对湿度值相差不大。如相差太大则说明传感器已坏。故障判断流程见图2.4.2.1。

图2.4.2.1湿度传感器故障判断流程16.3.7.7湿度传感器维护

16.3.7.7.1使用时必需加戴防尘罩将传感器置于自然环境中，严禁用手触摸或使用有机溶剂擦拭传感器的感湿头。传感器运输、存贮或使用时应严禁摔、扔、碰撞。湿度传感器检定周期1年。

风传感器故障判断转动风杯，用规律笔检测信号线上有无脉冲信号，若无脉冲信号，说明风速传感器损坏；当风向

毛刷把百叶箱箱顶、箱内和避缝中的雪和雾凇扫除清白。

?应避免硬物碰撞，若表面偶有小的意外碰伤，可用环氧树脂胶涂抹。

?安装和维护百叶箱时，不要抓住百叶箱的叶片，以免叶片损坏。

16.3.2干湿球温度表

干湿球温度表为天津市第八玻璃厂制造。温度表是根据水银热涨冷缩的特性制成的。16.3.2.1干湿球温度表的组成

干湿球由两支大小形状完全一致的温度表，并由WJ型温度表架架住，放在百叶箱内（见《民用航空气象地面观测技术手册》第七章图7-4），其中一支用来测量大气温度，称为干球温度表；另一支球部包上纱布，下挂一个水杯，纱布垂入水中，使球部经常保持潮湿，称为湿球温度表。即干湿球温度表由干球温度表和湿球温度表组成。

16.3.2.2干湿球温度表的构造和测温原理

测定瞬时气温的水银温度表主要由球部、毛细管和刻度尺三部分组成（结构图见《民用航空气象地面观测技术手册》第七章图7-3）。

（1）温度表的构造a）球部

呈球形或圆柱形，由玻璃制成，内装水银或酒精，是温度表的感应部分。

b）毛细管

均匀修长的毛细管，下端与球部连接，上端封闭，是温度表中液柱升降显示温度变化的部分。

c）刻度尺

用乳白色玻璃制成，上面有好多等分的横线表示度数，其中基准点为零度，零度以上为正值，零度以下为负值。每度之间划分五等分，每一等份为0.2℃，他是温度表的读数标尺，可保证观测时确切到0.1℃。

（2）温度表的测温原理

温度表的球部随时都与周边空气发生热量交换。假使周边气温高于温度表球部的温度，温度表球部因吸收空气中的热量而增温，球部的玻璃和水银同时受热膨胀，但玻璃的膨胀量远不及水银的膨胀量，所以，仪表分水银被迫进入毛细管中，毛细管内水银柱便随之增长，当温度低于温度球部的温度，则毛细管内的水银收缩回球部，直到热量交换达到平衡为止。

16.3.2.3干湿球温度表的测湿原理

当周边空气未达到饱和时，湿球温度表表球部纱布上的水份要不断地蒸发，蒸发所消耗的热量直接取自湿球温度表球部，使湿球温度表的示度低于干球温度表的示度，即低于

周边空气的温度。与此同时，由于湿球温度表球部的温度低于周边空气的温度，球部又要通过热量交换，从周边空气中得到热量补充。当湿球温度表球部因蒸发失去的热量与周边空气中补充的热量相平衡时，湿球温度表的示度就稳定在某一个数值上。只要周边空气是未饱和的，湿球温度表的示度一定比干球温度表的示度低，两者只差称为干湿球差。周边空气逾枯燥，湿球表面的蒸发逾快，干球差逾大；反之周边空气饱和时，湿球表面蒸发中止，干湿球差为0。由此可见，干湿球差与空气湿度有直接关系，通过查算，就可以求出湿度。

16.3.2.4干湿球温度表的维护保养

?要保持干湿球温度表外套管与球部清白、纯洁。?湿球上包扎的纱布，在任何时候都应当保持纯洁、温和和潮湿，一般每周换一次纱布，如遇沙暴、浮尘等天气使纱布粘上尘土，应当及时更换。

?在结冰期间，纱布的下端也要扎紧，在球部下端约2-3毫米处剪断并把湿球下的水杯从百叶箱内取走，以防水杯冻裂。

?水杯中应经常储有足够的蒸馏水。16.3.2.5干湿球温度表的安装

?干湿球温度表应当垂直悬挂在百叶箱内，安装在WJ温度表架上，干球表在左，湿球表在右。

?湿球温度表球部包扎纱布，纱布长约10厘米，下不浸入仪各带盖的专用水杯内。

?水杯安装时应水平，并用螺钉固定，不得晃动倾斜。16.3.3最高温度表和最低温度表

16.3.3.1最高温度表

最高温度表是用水银左感应液制成的。在接近球部的内管力，嵌有一根玻璃针或毛细管的窄，形成了一个窄道（见《民用航空气象地面观测技术手册》第七章图7-6），当温度上升时，球部水银膨胀，压力增大，迫使水银挤过窄道而上升，但当温度下降时，毛细管内的水银因无足够的压力挤过窄道而回到球部，而在窄道出断裂。于是窄道上这段水银柱的顶端就保持在过去一段时间内温度表曾经感应的最高温度示度上。

16.3.3.2最低温度表

最低温度表是用酒精作感应液制成的。它的毛细管内有一个哑铃状的游标，当温度上升时，酒精膨胀经过游标周边向前滚动而不会带动游标上升，而在温度下降时酒精收缩，当酒精柱顶与游标接触时，由于酒精的表面张力作用带动游标一起下降。因此，游标离球部较远一端示度，就可以指出一定时间间隔内曾出现过的最低温度。

16.3.3.3最高、最低温度表的维护保养

保持温度表外套清白、纯洁，定期用干布擦拭灰尘等，

保持刻度明了。

若最高、最低温度表损坏，应及时更换。16.3.3.4最高、最低温度表的维护保养

最高、最低温度表放置在百叶箱内，安装在WJ型温度表架下托架组弧形钩上，最低温度表要水平放在前面一对弧钩上，最高温度表放在后面一对弧钩上。16.3.4雨量器

雨量器为天津气象仪器厂生产制造的SDM6型雨量器。雨量器是用来收集降水的专用器具，并通过与之配套的雨量量筒，用来测定以毫米为单位的降水量。

16.3.4.1雨量器的组成

雨量器由承水口、漏斗、雨量瓶、筒身、雨量杯等组成。SDM6型雨量器承水口为正圆形，使用铸铜件，筒身、大漏斗使用镀锌铁板锡焊成型。

16.3.4.2雨量器的测量

雨量器测量时，将雨量瓶中的雨水，防备倒入雨量杯中测量，并记录。

16.3.4.2雨量器的技术参数

承水口面积承水口内径雨量量筒的标度范围雨量量筒的最小分度314cmΦ200+0.60mm0.05mm～10mm0.1mm2

储水器的容量正常工作环境条件外形尺寸重量16.3.4.3雨量器的维护

2000mL～2500mL-50℃～45℃φ210mm×792mm3.8kg?应注意清除仪器上的灰尘、杂物等，并使之随时处于清洁状态。

?经常检查雨量筒有无漏水、渗水现象，发现问题应及时维修。

?严防重压，避免碰撞，以免雨量筒承接口变形影响降水量或储水瓶、雨量杯破碎。

16.3.5风向风速仪

风向风速仪为上海气象仪器厂生产的EY1型电传风向风速仪。

16.3.5.1风向风速仪的组成及工作原理

风向风速仪分为感应部分和指示部分，由七芯电缆连接组成，感应部分包括风向风速感应器和变松器；显示部分分为风速指示和风向指示部分（详细结构图见《EY1型电传风向风速仪使用说明书》）。

EY1型电传风向风速仪风速感应器是风杯，变送器是测速发电机，风速值用直流电表指示，风向感应器采用风向标用于观测风向风速的瞬时值，变送器是一个电位计式的自整

角机，发送器经电缆输送到风向电罗盘上指示出风向的角度。

16.3.5.2风向风速仪的技术参数风向测量范围风速测量范围电源功率消耗外型尺寸

16.3.6系统维修维护本卷须知及系统故障判断流程系统维修维护本卷须知

?维修时，首先要分析故障现象，确定故障的范围，然后更换相应的插件（板）或元器件。

?检测本系统故障的主要设备：数字万用表、规律笔。?为本系统提供的交流220V电源连接头或接插座必需稳固可靠。

?拆卸接插件时，一定要注意标记或标号，不得接错，并且必需把相应的

?端子螺钉拧紧，不可松动。

?所有插件必需插进相应的槽内，不得有任何松动、错位，严禁带电操作。

0～360°，误差≯±10°2～40m/s，误差≯±（0.5+0.05x实际风速）m/s交流220V,50Hz，直流24V直流时约10VA，直流24V时，电流消耗不大于0.3A感应部分：800x400x600mm显示部分：280x160x210mm?传感器是直接影响要素测量是否确凿的关键，务请用户认真学习传感器

?的有关章节，遵守各种传感器的使用、维护、检定期限的规定。

?1.2系统故障判断流程

从表现上看，主要包括三类故障，工作站无数据显示或不正确、部分要素值

不更新或异常和全部数据不更新。主要故障判断流程见图1.1、图1.2和图1.3。

图1.1工作站无数据显示或数据不正确维修流程

图1.2部分要素不更新或异常故障判断流程

图1.3全部数据不更新故障判断流程

16.3.7维修维护16.3.7.1中央控制器

中央控制器由机柜、服务器、通讯控制器、UPS不休止电源、GPRS等组成。

顶部有四个通风电机可根据气温的高低开启或关闭。服务器

服务器维修

服务器维修流程图见2.1.1.1

图2.1.1.1服务器维修流程

16.3.7.2服务器维护

16.3.7.2.1用于服务器的计算机需定期备份数据，维护操作

系统，做