摘要 降水观测是目前气象观测的主要观测项目之一，它为气候分析、日常生活及自然灾害预测、预防等提供了基础信息。介绍了WUSH-WP型称重式降水传感器的调试和相关维护方法，为今后台站应用称重式降水传感器提供参考。
关键词 WUSH-WP型；称重式降水传感器；调试维护
中图分类号 P415 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）18-0238-02
WUSH-WP型称重式降水传感器是一种适合固态、液态和混合态降水总量及降水强度测量的、全自动、全天候降水观测仪。它结合了降水测量、机械、电气工程、信号处理软件等方面的技术，是可靠的一体化仪器，适合在苛刻现场条件进行全天候降水测量，具有高可靠性、高准确性、易维护、易扩展等特点[1]。本文重点介绍WUSH-WP型称重式降水传感器的调试和相关维护方法。
1 工作原理
称重式降水量传感器主要由承水口、外壳、内筒、载荷原件及处理单元、底座组件、 防风圈等部件组成[2]。目前，称重式降水传感器所采用的测量技术主要有2种：一是基于电阻应变测量技术。二是振弦测量技术。WUSH-WP型称重式降水传感器的测量原理是通过载荷原件对盛水筒内质量变化的快速响应测量降水量。WUSH-WP型称重式降水传感器基于电阻应变测量技术，敏感梁在外力的作用下产生了弹性变形，使粘贴在它表面的电阻应变片也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号，进而得到降水的质量。
2 仪器调试
2.1 调试软件
可通过串口调试工具直接给WUSH-WP型称重式降水传感器的采集器发送命令，进行相关维护操作。调试工具软件可以使用“超级终端”软件，或者是SSCOM32.exe程序。推荐使用SSCOM32.exe程序，串口通信参数中波特率为9600、数据位8位、停止位为1、校验位和流控制选择“None”；通信串口号为笔记本电脑上连接WUSH-WP型称重式降水传感器的采集器串口的串口号；“发送新行”复选框打上勾。
2.2 常用命令
常见的调试命令和命令的含义见表1。
2.2.1 设置日期时间。为采集器设置当前的北京时间，相关命令有DATE、TIME、DATETIME。示例如下：
DATE 2015-08-17L
TIME 16：25：22L
DATETIME 2015-08-17 16：26：10L
2.2.2 设置台站号。用ID命令查询、设置台站号。示例如下：
IDL
返回值：12345
如台站号要设置为12345，则输入设置命令： ID 12345L
2.2.3 设置采样值的质量控制参数。命令格式如下：
QCPS WP L
lower：采样值下限，单位mm；upper：采样值上限，单位mm；rate：采样值允许变化速率，单位mm。建议的设置值为：QCPS WP 0 40 40
2.2.4 设置分钟降水量的质量控制参数。命令格式如下：
QCPM WP L
lower：瞬时值下限，单位mm；upper：瞬时值上限，单位mm；rate_sus：瞬时值可疑变化速率，单位mm；rate_err：瞬时值错误变化速率，单位mm；rate_min：瞬时值小时内最小应该变化速率，单位mm。建议的设置值为：QCPM WP 0 10 7 10 0
2.2.5 设置识别溢出报警的质量阈值。
MASSOVER L
mass：识别溢出的质量阈值，单位g；建议的设置值为：MASSOVER 19000.0（约相当于500 mm降水累积量）
2.2.6 设置识别排水的每分钟质量下降阈值。
MASSDRAIN L
mass：识别排水的每分钟质量下降阈值，单位g；建议的设置值为：MASSDRAIN 314.16（约相当于10 mm降水累积量）[1]。
2.3 调试流程
确保称重式降水传感器安装、连接无误，设置好参数后，在正式业务运行前，需对传感器进行1次测试，步骤如下：一是将传感器的通信线与笔记本电脑进行连接。二是电脑上运行SSCOM32串口调试软件，并设置好通信参数。三是接通传感器电源，2 min后开始加水测试。四是使用20cm直径雨量器专用量杯，将10 mm谁缓缓倒入雨量桶（历时约2 min）。五是用DMPR命令收取测试期间的数据，最后一条数据的时间可能会有2 min的延迟。对读取的分钟降水量进行累加，结果应在（10.0±0.2）mm。六是加水测试重复进行3次，并分别进行误差计算。
3 日常维护
3.1 检查传感器工作状态
传感器数据正常时无需检查传感器工作状态，当发现数据缺失或异常时，才需要检查工作状态。传感器正常工作时其数据处理单元上的运行状态指示灯应当为1 s亮、1 s暗。如运行指示灯不正常，应检查信号处理单元上的电源电压，应当为DC12V±20%。
3.2 检查承水口
每日定时清洁仪器，口沿以外的积雪、沙尘等杂物应及时清除；如遇有盛水口沿被积雪覆盖，应及时将口沿积雪扫入桶内，口沿以外的积雪及时清除。每周检查承水口水平、高度情况[3]。
3.3 维护盛水桶
盛水桶每年至少进行2次维护，一次是在入夏之前，一次是在入冬之前。在降水量多的地区、沙尘严重的地区，维护次数应适当增加。盛水桶的维护包括：清空、清洗；添加防冻液（在有冰冻地区，入冬前添加）；添加抑制蒸发油[4-5]。
3.4 定期检定
传感器应每年标定1次。采用质量为1 000 g和10 000 g的标准质量块分别放到传感器的托盘上进行称量（标定时预先取下盛水桶），待稳定10 min后，连续记录5 min的质量读数，并计算平均质量，2个平均质量应分别在（1 000±6）g和（10 000±6）g之间。
4 结语
WUSH-WP型称重式降水传感器的使用实现了观测资料连续化，进一步提高观测质量和观测效率，为研究气候变化、保障人民生活、预防自然灾害等领域增添了新的观测手段。观测人员要熟练掌握设备的调试和维护方法，在工作中积累经验，以提高设备运行的稳定性和数据的可靠性。
5 参考文献
[1] 张婷，刘涛，彭坚.称重式降水传感器接入新型站方法研究[J].沙漠与绿洲气象，2014，8（增刊1）：148-149.
[2] 巩宏亚，谢万军，马良，等.浅谈称重式降水传感器[J].甘肃科技，2013，29（1）：60-62.
[3] 中国气象局综合观测司.降水观测规范[S].2011
[4] 刘冬冬，王海龙，马晓璐.DSC1型称重式降水传感器工作原理及维护维修[J].山东气象，2014（3）：83-86.
[5] 董文胜.DSC3型称重式降水传感器安装使用效果初探[J].农业与技术，2012（10）：32.