降水自动采集器

前言降水采样器是自动采集降雨和降尘的仪器，使用确实很方便，但是安装的这台新仪器时间不长，却发现不工作了。刚开始以为是断电了，但是经检查，电源插座是有电的，没办法，只有联系售后了。介绍篇先给个完整的仪器外观图。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/07/201107021655_302707_1611705_3.jpg左边有盖子的那个是降雨的收集桶，中间的是雨水感应装置，右边的是降尘的采集桶。当雨水落到感应装置上，左边的盖子就会自动打开，雨水就可以被收集。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/07/201107021658_302708_1611705_3.jpg这个部件是降水的雨量测定器，可以测定每个时段降水的量。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/07/201107021700_302709_1611705_3.jpg这是降水采样器内部的电磁阀，一共有8个，也就是说，可以分8次或者8个时段进行降水采集。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/07/201107021702_302710_1611705_3.jpg这个是内部的一个小的电冰箱，主要作用是给采集的样品进行冷藏，保持样品采集后维持一个恒定的温度。维修篇既然是维修，话不多说了，先拆机。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/07/201107021704_302711_1611705_3.jpg这个是采样器的控制部分。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/07/201107021706_302712_1611705_3.jpg大家可以明显的看到，电路板的连接线部分有黑色的烧焦的痕迹。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/07/201107021713_302714_1611705_3.jpg这是内部的线路图，还好，内部线路没有烧毁。直接更换主板就可以了。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/07/201107021708_302713_1611705_3.jpg现在将两块主板放在一起比较，大家应该能够很清楚的看到之间的区别了吧。仪器不工作的原因如下：刚才大家都看到了8个电磁阀。每个电磁阀的额定工作功率是8W，按照样品采集的顺序，应该是每个电磁阀单独打开进行样品采集，但是由于出厂时的疏忽，设定了8个电磁阀同时打开一次，所以超过了额定功率，导致主板烧毁。其实厂家的初衷是好的，是为了防止管路中有积水导致下次样品采集时带入，所以设定了8个电磁阀同时打开一次，放空积水。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/07/201107021939_302726_1611705_3.jpg工程师正在更换主板http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/07/201107021941_302727_1611705_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/07/201107021943_302728_1611705_3.jpg这是工程师正在维修降水感应探头。因为测试了一下，发现延迟的比较厉害，所以决定拆下维护一下，更换了一些线材。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/07/201107021944_302729_1611705_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/07/201107021944_302730_1611705_3.jpg非常敬业的一名工程师！！！小结时候在和工程师聊天的过程中，一直认为将8个电磁阀同时打开是个不明智的决定。首先，8个电磁阀是互通的，也就是说，无论其中的一个电磁阀开通，管路中的水都会流走，不会积存在管路中。其次，可以设定每次打开一个电磁阀，完全不需要将8个电磁阀同时打开。浪费电力不说，还导致工作负荷超过承受能力，将主板烧毁，完全是出力不讨好。所以，在以后的设计中，第一要把原理弄清楚，其次要根据实际情况，能提高效率的地方尽量提高。

降水采样器维护仪器：青岛轩汇SCJ-302http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/07/201307061512_449813_2595817_3.jpg降水、降尘监测是环境监测机构了解大气沉降物的一种手段。各级环境监测站应该都配有降水采样器，这也是标准化站的要求。上次上楼顶采集降水，发现我们的降水采样器晴天居然打开了盖子，不知道怎么回事，以前也没有出现过这种情况！正常情况下应该是晴天采降尘，雨天采降水的。回去查阅说明书以及上网搜索也没有找到原因。前些日子，正好厂家的人过来，领导让我带去看看我们的仪器有没有需要维护。我就把这事顺便跟他反应了下，他到了仪器旁进去设置，调试开盖，关盖，没有问题。就说应该是感应器短路造成的！他查看了我们的感应器，发现下面部分已经变绿了。问我是不是好久没有檫过了，随后让我准备了水，抹布，准备擦拭。水擦了下感觉效果不行，问我有没有酒精。我去化验室又找来了无水乙醇。最后擦拭后就是下面这个样子。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/07/201307061514_449815_2595817_3.jpg然后用水浇了下感应器，没一会，盖子就打开了。感雨系数也上去了，面板显示为采雨，过了一会儿，感应器上的水没了，感雨系数下降到0.5以下，面板显示为无雨，盖子也自动关闭了。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/07/201307061513_449814_2595817_3.jpg他告诫我说，采样器需要每月擦拭下感应器，否则长久不维护的话就会造成以上这种情况。需要补充一点，如果你们的降水采样器也出现了这种情况，可以按照此法试试，如果面板显示不正确的话，需要复位下就可以了。

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降水中电导率的测定 降水，包括降雨，降雪，还有雹，雾，霜等，并不是指的是单独的雨。我们单位降水的监测项目有pH、电导率、钾、钠、钙、镁、铵、硫酸根 、硝酸根、氟、氯和降水量，其中降水量的数据我们采用的是气象部门的。有些地方可以根据所在地情况增测甲酸和乙酸等。其中降水我们使用降水自动采样器采集，我们的型号为SCJ-320型。以前的原创中有此仪器的照片。从每次降雨(雪)开始,要采集全过程(开始到结束)雨(雪)样。如遇连续降雨(雪),当日9时开始至次日9时,连续采集24 h为一次样。 降水采集后先检测电导率和PH，然后经0.45um有机微孔滤膜过滤后检测其它离子。电导率的测定非常简单，但是要注意尽量减小误差。降水一般用聚乙烯烧杯采集。电导率的测定我们用DDS-IIA型电导率仪进行检测，电导率检测需要记录下温度，最后换算成25度下的电导率上报的。具体换算如下：Ks = Kt ，其中Ks 为 25 摄氏度时的电导率,t 为测定电导率时的温度,Kt 为温度为 t 时的电导率,a 为各种离子电导率的平均温度系数，定为0.022。 我一般是检测PH的时候记录下当时的温度，然后检测电导率最后换算。不过我们单位还有一台哈希的HQ30d仪器，可以检测溶解氧，电导率和PH。而且电导率不用换算，非常方便。所以有时我会拿这个仪器进行检测，省去了自己换算。 11月下月我们这降水，我就是用的HQ30d进行检测的，数据正常，一般我们这降水的电导率在10us/cm左右。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/12/201312031304_480476_2595817_3.jpg

一体式超声波自动气象站性能参数超声波自动气象站不同于人工常规观测仪器，它主要由传感器和采集器通过电缆和主控电脑构成个统的整体，在使用超声波自动气象站进行观测之前，观测人员必须学习和掌握超声波自动气象站工作原理，了解超声波自动气象站的结构、仪器布局、电缆走线方式。只有掌握了超声波自动气象站的工作原理，在使用超声波自动气象站观测时，才能够正确操作各种设备，确保各项地面气象要素观测的顺利完成。规范使用超声波自动气象站的各项仪器是保证超声波自动气象站稳定运行的前提。需要特别注意采集器、变送器的插座对应电缆，清楚电源开关的位置，以及通电、断电的先后程序，在使用仪器之前必须检查超声波自动气象站的各项仪器安装是否规范，检查装备部门配备的仪器是否齐，各仪器是否有破损，电缆长度是否达到要求。超声波自动气象站安装有严格的规定，不能带电接插各种接线端子，不能带电撤换或安装传感器。 安装各类传感器（FIJ量传感器除外）时应先关闭采集器电源，然后再链接传感器的电缆。 雨量传感器由于其特有的电路工作原理，支持热插拔，在安装时可以不用关闭采集器，但应注意先把信号线拔下再更换，避免出现人为的降水记录，影响到记录的准确性。[img=超声波自动气象站,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/04/202204080855526124_588_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]超声波自动气象站的硬件系统基本配置包括：具有液晶显示汉字与图形功能的超声波自动气象站监测仪1台、传感器（温度，湿度，风速，风向，气压，紫外辐射，雨量，土壤温度、土壤湿度）各1台、气象观测支架1套、实时监测分析软件（光盘）1 张、数据通讯及传感器连接电缆1套、户外大屏幕显示屏可根据实际需要选配。 超声波自动气象站的般具备这些基本配置，都能完成各项自动观测功能。超声波自动气象站通过安装不同的传感器，可对大气温度，环境湿度，露点温度，大气压力，平均风速风向，瞬时风速风向，紫外照射，降水量，土壤温度，风力等监测等多种常规气象要素进行采集、处理、存储、显示并输出。[img=超声波自动气象站,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/04/202204080856151790_8674_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]不同的超声波自动气象站因具体配置不同，其功能略有差异，但其主要技术都具有以下特点：可进行长期的气象数据观测、测量精度高、通讯方式灵活，数据传输可靠、数据存储器容量大，大屏幕图形液晶显示屏可自观显示气象要素数据及图形，气象监测数据可上传，使用方便。

降水中PH的检测PH作为降水监测的一个重要指标，必须做到逢雨必测。大自然降水的PH一般都呈弱酸性，PH小于5.60的又叫做酸雨，酸雨对农作物等又有明显的影响。所以降水监测起重要作用。降水中PH我们都是用玻璃电极法检测的，只要一台酸度计即可完成。PH缓冲溶液可以买现场的，上面有使用说明，一般用无二氧化碳水稀释至250ml。首先是仪器的开机预热，酸度计是电位值转化为PH值的，而溶液的温度又对电位值有一定的影响，所以有条件的最好室内开空调保持室温恒定最好，因为PH虽然简单，但是检测样品也很慢的，检测过的童鞋们应该都有切身体会吧？http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/12/201312101235_481454_2595817_3.jpgPH计检测样品前都需要进行标定，一般我们采用两点标定法。国产的PH标准溶液一般是4.00，6.86，9.18三种。因为PH是呈弱酸性，所以就选择4.00和6.86这两种。首先是6.86的定位，然后看看4.00的准确否。先用超纯水冲洗电极，然后用滤纸擦干，放入标准溶液中，晃动小烧杯，待PH值稳定后拿出，冲洗电极，擦干，放入下个标准溶液中，标定完成按结束即可。然后将样品电极放入样品中读数。当降水的PH值小于5.60，呈酸雨要分析原因，一般有以下几点原因：1、 当地有没有向空气中排放二氧化硫等酸性气体的企业，比如硫酸厂，锅炉等2、 近期有没有风，大家都知道我们同在一片蓝天下，呼吸着相同而又不同的空气，所以也可能是周边吹过来的3、 有没有影响，降水一般是降水采样器采集的，那个收集降水的聚乙烯塑料桶有没有干扰，4、 检测有没有误差，可以带质控样（最好结果比较接近样品的）检查下。

便携式自动气象站多要素气象监测站便携式自动气象站观测项目主要包括气压、温度、湿度、风向、风速、雨量等要素，经扩充后还可测量其它要素，数据采集频率较高，每分钟采集并存储一组观测数据，普遍用于气象环境预警和气象监测。在使用用途方面，城市气象观测，输变电线路，光伏发电，森林景区，农业种植和校园科普等场景都需要使用便携式自动气象站。便携式自动气象站是一种能自动地观测和存储气象观测数据的设备，主要由传感器、采集器、通讯接口、系统电源等组成,随着气象要素值的变化。各传感器的感应元件输出的电量产生变化，这种变化量被CPU实时控制的数据采集器所采集，经过线性化和定量化处理，实现工程量到要素量的转换，再对数据进行筛选，得出各个气象要素值。气象站设备复杂多样，不同领域所使用的气象监测设备略有不同，需要根据监测的环境要素进行灵活配置，终达到监测数据，保证数据的准确无误性。[img=便携式自动气象站,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206100959075231_5330_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]常见的气象站监测设备是便携式自动气象站，便携式自动气象站可分为多参数或六参数、五参数、四参数等。这种类型的气象站一般都是监测空气温度、空气湿度、风向风速、降水、大气压力、地面温度、太阳辐射类、能见度、云高、天气现象、闪电定位、大气电场、负氧离子、蒸发、冻土观测等一些要素，数据的业务处理完全符合气象业务观测的要求，是基本气象站和一般气象站地面气象观测的标准设备。常用到的监测设备有气压计、雨量计、风速计、风向标、百叶箱、风向风速计、干湿球温度表、温湿计、雨量计、蒸发皿、日照计、地温表。[img=便携式自动气象站,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206100959262612_3011_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]

降水中镁的检测 降水中钾、钠、钙、镁，我们都是原子吸收分光光度法检测的。我们的仪器是北京普析的TAS-990F，2005年购买至今，现在仍旧在岗位上发光发热。降水样品采集检测完PH，电导率后，经0.45um有机微孔滤膜过滤，移取10.00ml样品加入10ml干燥的比色管中，加入硝酸澜0.20ml，摇匀等待上机检测。原子吸收仪器需开机预热半小时以上，选好镁阴极灯，波长，寻峰完成，另外还要配制好标准溶液系列等。仪器的工作参数我都是调用仪器自带的，原子吸收我只是入门，不精通嘛。镁的部分工作参数波长285.4nm，光谱带宽0.4nm，乙炔出口调至0.05L/min。 下面说下标准溶液系列的配制，我们单位都是买的标准物质配制的，比较方便。如果没有标准物质的话，可以使用光谱纯的氧化镁配制，不过比较麻烦。按照标准配制0.00mg/L，0.05 mg/L，0.10 mg/L，0.20 mg/L，0.30 mg/L，0.40 mg/L，0.50 mg/L 8个点，可以少配制几个，包括零浓度的有6个点就行。这里需要说明的一点就是，水质标准上镁的检测上限是0.60 mg/L，而空气标准上的检测上限是0.50 mg/L。如果降水中的镁含量较高时，酌情少取样品。我们的标准系列是以前做扩项的时候考核配制的，比较准确，考核通过了嘛，所以就拿这个标准系列用了。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/12/201312031839_480605_2595817_3.jpg 仪器稳定后，依次喷入标准系列各点，标准系列进完后，点击查看标准曲线及r是否合格，如果不合格，重新检测直到满足要求为止（可以看哪个点高了或低了重新检测该点即可）。然后喷入超纯水清洗管路，将降水样品喷入火焰中，可以多测几次。最后确定检测结果。此次监测降水中的金属离子还是我使用原子吸收时候进行检测的，降水中其它三种金属离子可以参照此法进行检测。

气象观测站仪器布置安装要求随着大气监测自动化的实施，按照气象监测的管理要求，气象观测站仪器所采用的传感器一般采用手动方式，受人为因素影响较不能满足传感器的批量检测。鉴于此，采用计算机控制技术，着力研制了一种自动化程度高、操作简便、稳定性好、准确度高，可实现批量检测的传感器综合检测系统。其特点是系统采用模块化、高可靠性设计原则，测量准确度比传感器本身的精度高出一个数量级，达到有效数字数据测量。气象观测站仪器各要素的测量误差由两部分组成，是采集器的转换误差n1，二是传感器的误差n2，两个误差的合成为气象观测站仪器的误差确定采集器转换误差为零或接近零时，传感器的误差就是气象观测站仪器的误差。在气象观测站仪器的检验中，用在现场检采集器，室内检传感器，在现场更换传感器的方法来解决气象观测站仪器的定期检测、标定问题。[img=气象观测站仪器,690,690]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/03/202203290913277094_8113_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]气象观测站仪器前端设备主要由风速仪、风向仪、雨量计、大气压强监测仪、温度计等一系列传感器设备组成，采集包括风速、风向、降水、大气压强、空气温湿度等一系列环境数据。气象要素数据采集传输设备使用专用数据采集仪，采集仪通过RS232、RS485与前端采集设备进行连接，将前端数据使用5G/4G网络进行无线传输，同时接收管理中心下发的指令，联通前端与后端的通信。气象观测站仪器管理中心通过气象站智慧云平台对传输上来的数据进行展示，观察相应的数据变化，异常数据云平台自动报警，提醒相关人员及时响应，同时处理相应设备参数，及时调整。同时通过云平台可以对气象观测站仪器前端设备做到远程升级、远程管理、维护等操作。[img=气象观测站仪器,690,690]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/03/202203290914077030_3761_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]