PWD20型能見度儀的構(gòu)造\原理和日常維護(hù)
摘要介紹了PWD20型自動化能見度儀的構(gòu)造,以及由發(fā)射端、接收端等組成信號收發(fā)系統(tǒng)的 工作原理,分析了警告指示或報警消息、信息錯亂、能見度值連續(xù)偏高、能見度值持續(xù)偏低等常見故障的原因,并提出了具體的處理方法,以為PWD20型能見度儀的使用提供參考。
關(guān)鍵詞能見度儀;構(gòu)造;原理;日常維護(hù)
中圖分類號S163文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號 1007-5739(2010)02-0305-01
大氣水平能見度是用特殊標(biāo)志或發(fā)光體的可視距離表示的大氣透明度。能見度不僅與懸浮在大氣中的固體或液體微粒引起的大氣消光系數(shù)有關(guān),還與個人視覺、可見理解、光源特征等其他因素有關(guān)。能見度的連續(xù)人工目測,不僅辛苦而且往往帶有一定的主觀性和不確定性。因此,提高能見度的觀測水平,盡可能通過儀器測量取代人工目測是氣象觀測技術(shù) 發(fā)展中需要解決的一項(xiàng)重要問題,通過多年的測試,能見度測量儀的業(yè)務(wù)化工作已取得一定進(jìn)展,并在不同類型的氣象站得到 應(yīng)用[1]。
近年來,自動化氣象設(shè)備在我國被大量投入到業(yè)務(wù)使用中,各類氣象要素的人工觀測逐漸被自動觀測所替代。2009年10月第十一屆全運(yùn)會在山東成功舉辦,山東省氣象局為滿足比賽要求,在全省大量布設(shè)了PWD20型自動化能見度觀測儀,為各項(xiàng)賽事安排提供了良好的氣象服務(wù)支持,實(shí)現(xiàn)了10～20 000m的能見度連續(xù)觀測,這是人工觀測不能達(dá)到的。由于能見度觀測儀架設(shè)在觀測場內(nèi),長期受自然 環(huán)境的影響,儀器難免出現(xiàn)故障或異常資料,該文通過分析其工作原理、常見故障,并 總結(jié)了日常維護(hù)方法,以為廣大業(yè)務(wù)人員提供參考。
1構(gòu)造及原理
PWD20型能見度儀主要包括發(fā)射端和接收端。發(fā)送終端由紅外發(fā)光二極管、控制和索引電路、二極管亮度監(jiān)控器、后散射接收終端組成。接收終端由光敏二極管、前置放大器、電壓到頻率轉(zhuǎn)換器、反向測量光源二極管和一些時間選擇和電子元器件組成。
發(fā)送終端電脈沖IR-LED的頻率是2 000HZ,發(fā)送終端級別亮度測量是用來自動保持二極管提前設(shè)定的值。CPU監(jiān)控“LEDI”回饋電壓來獲取LED使用時間的信息和有可能出現(xiàn)的問題?；仞佈h(huán)為溫度和發(fā)射二極管的使用時間提供補(bǔ)償,另一方面,這種活動的補(bǔ)償可以多少延長二極管的使用壽命。因此,初始的二極管電流設(shè)定成一個保證在沒有維護(hù)操作的前提下,能使用很多年。一個附加的二極管可以測量透鏡、其他物體或者污染物后散射的光,這個信號CPU也可以監(jiān)控。接收終端光敏二極管感應(yīng)浮沉顆粒的向后光脈沖,信號電壓使用敏感的同步放大器和傳送器過濾、檢測周圍30kcd/m2級別的光不影響光敏二極管的檢測,不會使前端放大器飽和。AMBL信號用來檢測,導(dǎo)向CPU。
PWD20能見度儀既有數(shù)字接口也有模擬電路接口。數(shù)字接口可以被配置成2種不同的操作模式:傳感器可以被設(shè)置為以選定的間隔發(fā)送數(shù)據(jù),或者通過主機(jī)提取數(shù)據(jù);模擬信號輸出可以用做比較常用的能見度輸出方式。能見度儀發(fā)射端發(fā)射的信號經(jīng)過大氣減弱后被接收端所接收,接收端接收的信號經(jīng)過檢測、放大、濾波等處理后,進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及處理后,獲得能見度數(shù)據(jù),此數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的 計算機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、存儲,為氣象部門提供相關(guān)信息[2]。
2常見故障分析
2.1警告指示或報警消息
根據(jù)錯誤或警告狀況消息的描述,對照內(nèi)部監(jiān)視極限值,檢查偏離情況。
2.2信息錯亂
檢查能見度儀是否斷電,查看LED燈是否閃爍:指示燈不閃,要檢查主開關(guān)是否接通、電源 保險絲是否燒壞、連接器或電纜連接是否正常;綠色指示燈閃爍,關(guān)閉開關(guān)重置電源;只有紅色指示燈發(fā)亮或閃爍,才可能是程序故障或CPU故障,應(yīng)交廠家處理。
2.3能見度值連續(xù)偏高
最可能的原因是發(fā)射端到接收端的光路遭受干擾,透鏡過臟所致。發(fā)射端或接收端電路故障以及遮光罩受到遮擋均會使能見度值連續(xù)過高。
2.4能見度值持續(xù)偏低
通常由于采樣體內(nèi)存在干擾所致;應(yīng)同時檢查是否存在電路故障或遮光罩扭曲,這些因素都會使能見度值持續(xù)偏低。
3儀器的日常維護(hù)
PWD20能見度儀的日常清潔維護(hù)主要包括發(fā)射端和接收端的透鏡、遮雨罩的清潔。為了獲得可靠的測量結(jié)果,要求透鏡比較清潔,因?yàn)榕K污的透鏡給出的能見度值可能偏高[3]。
透鏡一般每6個月清潔1次,但安裝在公路邊沿或其他污染較重地方的能見度儀應(yīng)增加清潔維護(hù)頻次,以確保獲取的能見度值符合客觀實(shí)際。
整理?！ ?參考文獻(xiàn)
[1] 李春亮,曲來世,張勇,等.能見度測量技術(shù)100問[M].北京:氣象出版社,2009:1-5.
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