固态降水设备安装培训教程

HYA-APG(All-weatherPrecipitationGauges)培训教程培训资料第1页一、外观以及内部组成二、设备测量原理三、设备安装步骤四、使用与维护注意事项培训内容第2页系统组成总述采集器HY1102（硬件与HY1101不一样处于于D1口能够作为雨量值输出，模拟翻斗雨量传感器脉冲输出可与现有台站业务体系兼容）传感器：固态降水测量采取GeonorT200B(1根弦或3根弦，测量降水）

SR50A（测量雪厚度） TP01（温度传感器，对超声波进行温度赔偿）第3页系统接线图第4页一、T200B外观以及内部组成仪器外观以及内部图片第5页一、T200B外观以及内部组成仪器内部构造第6页一、T200B外观以及内部组成外围风挡部件第7页一、T200B外观以及内部组成设备性能参数容量（包括防冻液）：0~600mm（可选1000，1500mm）敏捷度：0.1mm雨/雪采集面积：200C㎡精度：0.1%FS辨别率

：0.1mm温度漂移：0.001%FS/℃仪器材料：铝合金尺寸：直径390mm，高760mm第8页二、设备测量原理振弦式频率传感器以被拉紧细弦作为敏感元件测量原理说明：一根工作长度为L，

工作段质量为m细弦，

一端固定，另一端施加一种初始张力F时，

弦横向振动固有频率f可由下式计算：

当m、L不变，张力F变化ΔF时，弦自振频率也有一种变化Δf。这里ΔF是由压力p经膜片产生，测出这个频率变化，便可计算得对应压（拉）力F。频率值变化范围：空桶1000Hz—满桶3000Hz降水值计算公式：P以厘米（cm）表达降水量，A和B传感器常数（在传感器校准卡内给出）f0空集水桶时传感器输出频率（在传感器校准卡内给出）f传感器输出频率第9页二、设备测量原理频率拾取电路（即变送器）采取连续鼓励振弦两线系统（即频率信号叠加在电源信号上）能够长线传输（最长约10Km）控制电路包括：振弦振荡电压调整电路、限流电路、耦合与信号放大电路、TTL电平输出与施密特方波输出电路第10页二、设备测量原理数据采集器-HY1100系列固态降水常用调试命令：DMPRGETDEBUG10!GETRAINCALSETRAINCAL雪深传感器常用调试命令：GMSDGETDEBUG10!SETSDBASE!第11页三、设备安装步骤1、水泥地基制作在选好安装位置浇灌一种600mm×600mm水泥地基用于安装仪器基座。水泥地基埋入地下深度可根据土壤密实程度选在0.6～1.0米之间,选择较高标号水泥，且在水泥基础做完后来要凝固7到10天。注意：下列图四个地脚螺栓，要求两个地脚螺栓成始终线并指向南北方向。须严格按照此方式做好基础第12页埋设在水泥地基内支架螺钉紧固在水泥地基上支架三、设备安装步骤2、立柱安装基座可直接埋设在水泥地基内，或用4个埋设在水泥地基内M20×300螺钉将基座支架牢靠地紧固在水泥地基上第13页立柱放置在地脚螺栓上三角形顶角朝东或西三、设备安装步骤

将立柱支架放置在预制好地脚螺栓上。注意，必须使三个螺丝孔组成三角形顶角朝东或西。水平尺交叉放在支架顶部，调平后紧固；第14页3个长螺钉带上胶垫固定位置水平尺检查是否水平三、设备安装步骤3、设备主体安装将桶底座注意方向朝东或朝西后用3个长螺钉带上胶垫临时固定位置，用水平尺调整架子水平后，将长螺钉拧紧后，再次确认是否水平。第15页振弦传感器安装三、设备安装步骤4、振弦传感器安装将三个传感器，拧下黑色滚花螺母，从机架上三个方口穿过，再拧上滚花螺母；注意：保护螺钉朝向侧面将传感器信号线接至防雷器接线盒，红线接端子“6”，黑色接“4”端子安装采集器线缆，接至防雷器接线盒，正端（+）接端子“5”，负端（-）接端子“3”，屏蔽线接端子“1”，确保接线正确。防雷器接线盒第16页托盘挂钩三、设备安装步骤5、调平三个传感器挂钩挂在托盘对应三个孔上，交叉放置水平尺在托盘上，调三个传感器上黑色滚花螺母使其水平。使3个悬挂部件承受尽也许相同负荷；固定引线，避免电缆线和承水桶或者是锥形外壳接触，能够用胶带固定线缆（见图）

注意：假如只有一种传感器，需要把传感器安装在东北角；另外两个用铰链替代传感器；交叉放置水平尺调平第17页三、设备安装步骤6、承水桶放置放置水桶，把桶标识（桶上面黑点）对准正东（或西）传感器；

注意：同步确保水桶在数次取出再放回时本来位置不变。取下传感器上胶带，松开保护螺丝（逆时针旋转四圈以上）再用胶带缠上紧固；

注意：假如需要运输时,需要拧紧黑色螺钉将传感器内振动金属线固定住，以免运输过程中因震动而损坏振动金属线。；标识对准传感器松开保护螺丝第18页三、设备安装步骤7、外罩放置盖上锥形外罩，注意卡子位置，将卡子扣入槽内盖上外罩，卡子扣入槽内第19页三、设备安装步骤8、变送器连接将信号线正确接入变送器，A端接传感器接信号+，B端接传感器接信号-，C端接采集器12V+，

B端接采集器电源地，V端接采集器信号输入端。正确连接变送器第20页三、设备安装步骤9、采集器HY1102安装在传感器附近安装采集器地点浇注一种40cm×40cm×40cm水泥基础用于固定立杆。浇注时应将定位板及预埋件（地脚螺栓）一同浇灌在水泥基础内；待水泥基础干结后，将固定机箱立杆通过预埋地脚螺栓稳固竖立在水泥基础上；用随仪器配带紧固件将采集器机箱固定在立杆上；将变送器信号线正确连接至采集器从架设采集器测量场地到安放计算机终端值班室需要铺设信号电缆和电源电缆。电缆铺设时，除了采取挖地沟架设电缆外，还能够采取在观测场地中埋设管道穿过电缆方式实行。信号电缆和电源电缆应分别穿在PVC塑料管中，PVC塑料管口径50mm。将信号电缆一端接在采集器上，另一端经电缆沟铺设到值班室内。用电源电缆将220V市电引接到采集器内；完成上述步骤后，检查采集器电源、通讯、数据等线缆，检查无误后通电开机。采集器通电后，检测由传感器输出频率信号与传感器校准卡上给出f0值相差应不大于10Hz，不然需重新设置采集器软件中计算公式内常数采集器防雷接地可接到焊接在地面观测场地网上扁条钢上，也可接在埋入地下避雷铜板上，连接铜线一端固定在采集器箱上。第21页三、设备安装步骤10、参数设置采集器上电稳定5到7分钟使用命令DMPR和GETDEBUG10！读取传感器原始频率值f0’返回数据格式时间频率1桶重数组1桶重数组2桶重数组3基准重量重量增值频率2桶重数组1桶重数组2桶重数组3基准重量重量增值频率3桶重数组1桶重数组2桶重数组3基准重量重量增值分钟雨量小时雨量整数部分小时雨量小数部分小时雨量上小时雨量余值与手册提供f0做比较，差值在10Hz以上，需要重新设置f0，通过传感器参数卡上提供参数A,B，f0。使用公式设置新雨量参数SETRAINCAL例如：SETRAINCAL01044.20.01654110.000009144130.010.010.05!回应：RainConfig0:F0=1000.0A=0.0099999B=0.0V=0.0099999Pmin=0.0099999Pmax=0.0499999重新读取雨量参数GETRAINCAL，确认参数是否已正确写入第22页三、设备安装步骤11、系统联调在主控室架设好计算机终端；计算机终端安装固态降水观测业务软件；将经电缆沟（管）来采集器输出信号电缆接到计算机终端RS232接口上；计算机终端和采集器通电后，在无降水情况下显示降水量为“0”。使用量杯进行粗略降雨精度试验，由于台站量杯都是为314CM2雨量计设计，本传感器面积是200CM2，因此倒入水量需要乘以1.57倍，就是固态降水仪测得值。例如你倒入10cm，仪器应当显示15.7。倒入水时候，尽也许确保一种迟缓速度，不然大于仪器设置降雨量最大值，也许会影响测得雨量值。使用命令DMPR和GETDEBUG10！务必等候3~5分钟后读取测量值返回数据格式时间频率1桶重数组1桶重数组2桶重数组3基准重量重量增值频率2桶重数组1桶重数组2桶重数组3基准重量重量增值频率3桶重数组1桶重数组2桶重数组3基准重量重量增值分钟雨量小时雨量整数部分小时雨量小数部分小时雨量上小时雨量余值第23页三、设备安装步骤12、加注防冻液和防蒸发油当设备工作在0℃下列时，须在水桶内倒入一定量防冻剂混合液用于溶化固态降水避免桶内冻结。

使用乙二醇和甲醇混合液作为防冻液，混合液配比可根据所需环境最低温度要求而不一样，可按下表给出数据进行配制。街上买到汽车防冻液主要成份是乙二醇，因此还要配加甲醇。夏季和冬季一般要在集水桶内要加入0.4升稀薄轻质油（如低凝固点ESSOUNIVISJ13航空液压油），使其封住液面避免桶内水（防冻液）蒸发。假如是夏季，不需要添加防冻剂，不过最佳确保桶底部有少许水，以确保防蒸发液油膜能均匀覆盖在桶内，液压油最少一年更换一次冻结前最高温度乙二醇（升）甲醇（升）降水量（mm）采集容积（升）≥0℃0.00.060012.0-5℃0.60.952510.5-10℃1.01.64709.4-15℃1.52.14208.4-20℃1.72.53907.8-25℃2.03.03507.0-30℃2.33.33206.4-35℃2.43.63006.0第24页三、设备安装步骤13、防风圈安装4根水平支杆拧在基座上连接头套在水平支杆上划有标识位置垂直支杆在水平支杆上方长度为817mm穿入叶片和短管，注意位置A留空防风圈卡牢在垂直支杆上调整防风圈高于器口13mm第25页四、使用与维护注意事项安装注意事项仪应架设选择在开阔地面上，四周障碍物距仪器器口距离一般应为器口高度3倍以上。安装地面结实抗寒冷，基座必须稳固确保安装后不产生晃动。仪器器口应高于所预测最大降雪值最少0.5m。仪器底部为一安装托座（或法兰盘底座）。传感器电缆引出时要在圆柱形支架上固定牢靠，并确保不干涉悬挂部分和传感器称量。信号电缆应架设在电缆沟内，或穿埋在地下电缆管内。防风圈应高于器口13mm在需要器口加热地域能够安装器口加热装置，在环境温度低于零下5℃时可启动加热装置，不然请关闭。第26页四、使用与维护注意事项维护注意事项每年最少检查2次设备，随时根据需要对集水桶进行清桶。尤其是雨水多地域，要及时清桶，不然会造成数据缺失；清空水桶时，先将设备断电。首先松开锥形外罩下部3个锁紧卡子，向上提起，取下锥形外罩；取下外壳后，应立即拧紧保护螺丝。用虹吸泵将集水桶内降水和防冻混合液抽吸到放在一种容器内；维护完成后勿忘松开保护螺丝第27页雪深传感器参数电源要求:9-18VDC.功耗:静止SDI-12Mode<1.0mARS-232/RS485Mode<2.25mA峰值电流250mAtypical测量时间:少于1.0second可选输出:SDI-12(version1.3)RS-232(1200to38400BAUD)RS-485(1200to38400BAUD)测量范围:0.5to10米精度:±1cmor0.4%ofdistancetotarget辨别率:有温度赔偿时0.25mm清角要求:30°工作温度:-45°to+50°C电缆最大长度:SDI-1260metersRS-232(9600BAUDorless)30米RS-485300米

电缆:4线,2-twistedpair,22AWG第28页雪深传感器原理SR50A声波测距传感器测量从传感器到目标距离。最常见应用是测量积雪深度和水位。该传感器是基于50千赫超声波传感器。SR50A确定目标距离是通过发送超声波脉冲，接听从目标反射返回回声。那个返回回声传输时间，是测距基础由于声音在空气中速度随温度变化，需要一种独立