称重式雨雪量计
称重式雨雪量计是一种基于高精度称重原理,用于全天候、全类型降水监测的先进气象仪器。
技术特点
1.全类型降水监测:可测雨、雪、雨夹雪、冻雨等。
2.高精度、宽量程:测量范围通常为0.01 mm到1800 mm/h,精度可达±2%。
3.自动加热防冻:温度低于1℃自动开启加热,防止承雨口结冰;高于9℃停止,节能可靠。
4.自动排水功能:集水达80%量程时自动排空,避免溢出影响下次测量。
5.抗干扰设计:外壳防风、防蒸发,“凸”字型结构提升捕获效率;电路屏蔽抗电磁干扰。
6.低功耗、太阳能供电:适合野外无人值守站点长期运行。
7.物联网集成:支持接入云平台,实现远程监控、预警和数据分析。
工作原理
称重式雨雪量计的核心在于高精度称重传感器:
1.收集降水:降水通过承雨口落入集水器(或称收集容器)。
2.实时称重:称重传感器持续测量集水器及其内部降水的总重量变化。
3.换算降水量:
根据单位时间内的重量增量,
结合承雨口的有效面积,
按公式换算为毫米(mm)的降水量(1 mm=1 L/m2)。
4.数据处理与输出:微弱电信号经放大、滤波后,由主控单元处理并通过RS485、脉冲、LoRa、4G等方式上传至监测平台。
应用场景
1.气象预报:提供高精度降水数据,提升短临预报能力。
2.水文监测:用于流域水量平衡、洪水预警、水库调度。
3.城市内涝防控:实时雨量数据联动排水系统,智能调度泵站。
4.农业灌溉:根据实际降水调整灌溉计划,节水增效。
5.交通管理:高速公路、铁路沿线积雪/积水预警。
6.电力与能源:输电线路覆冰监测、水电站来水预测。
故障处理方法
一、无降水时显示非零值(零点漂移/不归零)
现象:
无雨雪时,设备持续显示0.1~2 mm的数值,或数值跳动不稳。
可能原因及处理:
称重传感器零点漂移
原因:温度变化、老化、供电不稳导致电桥失衡。
处理:重新校准零点(通过设备菜单或上位机软件执行“清零”或“调零”操作);若频繁漂移,需更换传感器。
集水桶内有残留水/冰/杂物
原因:上次降水未完全排空,或树叶、灰尘堆积。
处理:手动清理集水桶,检查自动排水阀是否堵塞或失效。
传感器受外力干扰
原因:设备被风吹晃、安装不水平、支架松动。
处理:重新调平设备(使用水平仪),加固安装底座,避免靠近振动源。
电缆或接线虚接/受潮
原因:信号线接触不良,产生噪声。
处理:检查航空插头、端子排是否氧化或进水,必要时烘干并紧固。
二、有降水但无数据输出或数值偏低
现象:
明显降雨/降雪,但设备读数为0或远低于实际值。
可能原因及处理:
承雨口堵塞
原因:鸟粪、树叶、积雪覆盖承雨口。
处理:定期巡检清理;寒冷地区确保加热功能正常(检查加热丝是否断路)。
称重传感器损坏或信号中断
原因:内部应变片断裂、焊点脱开、电缆断线。
处理:用万用表测量传感器输入/输出阻抗(典型值:输入350–400Ω,输出350Ω左右),异常则更换传感器。
供电电压不足
原因:太阳能板老化、蓄电池亏电、电源模块故障。
处理:测量工作电压(通常需DC 12V±10%),低于10V可能导致传感器无法正常激励。
数据采集器故障
原因:AD转换芯片损坏、程序跑飞。
处理:重启设备;若无效,更换主控板或联系厂家升级固件。
三、测量值重复性差(同一次降水多次读数不一致)
现象:
相同降水条件下,每次测量结果波动大。
可能原因及处理:
机械滞后或弹性体疲劳
原因:称重传感器长期超载或老化,弹性恢复能力下降。
处理:进行满量程标定测试,若线性误差>±2%,建议更换传感器。
粘贴应变片脱胶或受潮
原因:密封不良导致湿气侵入,影响应变片性能。
处理:此属内部故障,一般需返厂维修或整体更换。
风扰影响
原因:强风引起集水桶晃动,造成瞬时重量波动。
处理:加装防风圈(部分型号标配),或将设备安装在避风处。
四、自动加热功能失效(冬季结冰)
现象:
低温下承雨口结冰,无法收集降水。
可能原因及处理:
加热电路故障
检查:用万用表测加热丝电阻(通常几十欧姆),无穷大说明断路。
处理:更换加热组件。
温控传感器失灵
原因:温度探头损坏,误判环境温度。
处理:校准或更换温控模块。
电源功率不足
原因:加热需较大电流(如20–50W),弱电系统无法驱动。
处处理:确保供电系统可提供峰值功率,建议使用≥20Ah蓄电池+≥30W太阳能板。
五、通信中断或数据上传失败
现象:
设备本地有数据,但平台收不到。
排查步骤:
检查通信模块(4G/NB-IoT/LoRa)信号强度;
确认SIM卡是否欠费或松动;
查看协议配置(如Modbus地址、波特率)是否匹配;
重启通信模块或整机。