温度传感器故障的判断和排除

发布时间:2018-12-02  发布者:利坤电子

近年来,我国多少气象台站都取消了人工观测,和人工观测比较,自动观测获取数据便捷,避免了观测员的主观性误差,能更客观地反映近地面层的实际情况,观测资料的代表性、准确性和比较性都有所提高。鉴于自动仪器运行环境的复杂性,自动气象站电子元件的稳定性比人工观测仪器略差,各站在使用过程中也遇到很多问题,本文对温度传感器的常见故障进行分析,希望对各级台站实际工作有参考价值。
  一、温度传感器的运行环境
  温度传感器多采用铂电阻Pt100测温,种类分为空气温度传感器、草(雪)面温度传感器、地表地温传感器、浅层地温传感器和深层地温传感器。空气温度传感器和传感器测量草面温度时基本是架在空气中,传感器测量雪温时是放置在雪面上,地表温度传感器裸露于地表面,浅层地温传感器插人支架直接埋人土中,深层地温传感器置于保护套管内深埋在土里。温度传感器在长期遭受雨雪风霜浸蚀、土壤、冰冻等影响难免会锈腐,尤其在高温高湿的情况下铂丝会变脆,使传感器的性能降低。
  二、温度传感器出现故障的判断
  1、经常遇到的故障情况
  有时所有的温度传感器数据都异常或发生跳变,或者气温与地面温度、地面与浅层、深层地温直接的示数变化不太合理。比如夏季晴朗的中午气温与地面温度接近,或者地面与浅层、深层地温没有依次明显递减等。
  疏松地温场容易造成地温数据异常,一是因为地温场疏松后土质松软造成地面和5cm地温传感器示数接近,二是在疏松地温场的过程中容易碰到传感器造成数据跳变明显。
  地温经常出现的故障是一路地温或全部温度出现问题:地温值出现不连续的跳变;地温值偏低或偏高;地温值均为-24.6℃或维持某值长期不变。
  2、影响的原因及排查要点
  各种温度传感器数据都异常,切与电缆长度有关时,可能是多路温度切换板上的防雷管被击穿短路,更换后就回复正常。
  地温明显偏高,可能是地温传感器与QL150接触不良,或者线路受损。地温明显偏小,可能是电缆被鼠咬而引起程度短路问题。
  固定不变的解决步骤:判断传感器是否损坏;检查信号电缆开路;测量外转接盒内CD4067BF是否损坏。跳变不稳定的解决步骤:检查地温传感器密封情况,可能是进水的原因。所有温度不正常的解决步骤:检测外转接盒内CD4067BF是否损坏;测量采集器数字板上7209A/D芯片损坏。
  某一支温度传感器示值异常:可以把传感器取出,和干湿球温度表一起泡在水里,再进行读数对比,如果相近说明传感器正常;或把异常的传感器接到正常的线路上,看温度值是否正常,不正常是传感器的问题,正常是线路问题。
  三、维修方案
  1、几种维修措施
  日常维修中经常使用以下几种措施:替换法:常见的的方法,前提是有备用件。排除法:从可确定没问题的设备人手,逐渐排除好的设备,得出有问题的设备。测试法:用万用表对怀疑的设备进行电阻、电压等要素的测试,从而找出故障位置。
  2、维修中的禁忌
  切记不得带电检修采集器、插拔电缆;不得带电撤换、安装传感器等硬件。
  四、温度传感器维护
  每天注意浅层支架是否与地面齐平,0厘米地温传感器是否半埋半露;遇有大风、下雨等天气时检查地温场是否发生变化,若有则及时恢复;每天都要对外转接盒的密封性进行检查,看盒上有无积水、外露电缆有无破损。
  以后的工作中会有新的故障出现,维修时要多向台站询问故障发生的前后经过,仔细分析、勤于实践;只有不断探索和积累经验,及时找到故障的根源,才能地自动站资料准确、及时的收集和传输,为天气预报、气候分析等研究提供重要依据。

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