浅层地温传感器示值超差的判定与更换

来源:用户上传      作者: 李秀芝

　　摘要:由于自动站地温传感器分布在观测场内,经过风吹、雨淋、日晒,再加上采集器长期运行,出现故障和野值是常见的,本文介绍了如何判定浅层地温传感器示值超差和解决更换传感器的方法。
　　Abstract: Because the unattended station ground temperature sensor distributes in observes in the field, after the breeze blow, the rain drenches, the solarization, in addition the gathering long-term movement, presents the breakdown and the wild value is common, this article introduced how to determine the shallow layer ground temperature sensor to show the value out-of-tolerance and the solution replaces sensor's method.
　　关键词:地温传感器超差判定更换
　　key words: Ground temperature sensor Out-of-tolerance DeterminationReplaces
　　
　　地面温度传感器一半埋入土中,一半露出地面。浅层地温传感器电缆埋入相应深度的土壤中,然后直接进入地沟。地表应疏松、平整、无草。地面温度表表身应保持水平,表头半掩埋土中,表面关节无锈蚀,无灰尘杂物掩盖。浅层地温表支架顶部与地表平齐,表身保持水平。
　　地温传感器的维护包括地面温度传感器、浅层地温传感器和深层地温传感器的维护。地面温度传感器因安装在疏松平整无草的土壤表面。定期对地温场进行松土,大雨过后转晴天应及时整理地温场,使地温场保持稳定状态。大雨过后土壤容易板结,应及时将土耙松后把地面温度传感器重新安装好,切实做到一半埋入土中(土壤需紧贴传感器),一半露出地面,暴露在地面部分要保持干净。对浅层和深层地温传感器要注意它们的引出信号电缆不要被弄断,转接箱插头不要松。
　　五营气象局自动站已运行近六年,各地温传感器现已正常运行,对浅层地温传感器,经过多年的风吹日晒和雨水的浸泡,有时会出现温度示值出现异常记录,最近我站自动站的地温传感器15厘米与20厘米比较差值反常,在与人工站的数据进行比较的情况下,出现偏低或偏高的现象,这种异常记录不及时被发现,不正确的数据将会作为历史资料保留下来,就失去了观测资料必须具有“代表性、准确性、比较性”这三性中的“准确性”。为了使气象观测资料准确,在平时的值班中自动站和人工站数据多对比,一旦发现问题,按下述方法进行处理:
　　一、判定地温传感器是否异常
　　首先在观测场准备一支有效期内的玻璃温度表(比如选20cm曲管地温表),端一盆凉水,提一壶温水,在正点数据采集和正点数据传输后,小心取出认为异常的地温传感器,连同20cm地温表同时放入水盆中,另一人查看自动站监控软件的常规数据,观测该传感器温度在分钟采集时的变化情况,同时电话联系观测场20cm地温变化情况,并仔细做好记录。然后往水盆中注入温水,观测地温传感器和20cm地温表在同一时刻的示值变化情况,这样不断往水盆中注入温水,观察两边的变化情况,实验情况如下表1。
　　若差值平均值在0―1.5℃之间时,视为正常,由表1可见,20厘米地温传感器差值的平均值≥1.5℃,则判定地温传感器偏。据中国气象局监测网络司下发的气测函[2004]163号文,当浅层地温≥1.5℃,深层地温≥0.5℃,地面温度日极值≥2.0℃或者较大时,应认真分析原因,确属自动站传感器故障的,则应及时更换传感器。
　　2、地温传感器的更换
　　更换传感器时,应注意正点数据采集和传输过后,首先将地温变送器的电源线拿掉,在小心松开固定故障传感器的四个螺丝,将已布置好的新的接头插好,拧紧螺丝即可。现以地温传感器9支为例,各接线端的排列如表2。
　　 若不能判定地温传感器的确定位置,可采用猜定的方法进行判定,先松开地温变送器的的螺丝,抽出接线柱 ,这时查看监控软件的常规数据中该传感器的初始值是否为-24.6℃,若符合,则是该传感器。否则再用相同的方法进行检测,即可找到偏低和偏高的地温传感器的接线端。
　　三、结束语
　　通过近两年的平行观测比较,如果覆盖地温传感器的土质和土壤的疏松程度与覆盖人工观测地面温度表的一样,那么自动测量的地温数据和人工观测的地温数据基本上是一致的,如果我们在日常的值班当中注意比对自动站和人工站两边的数据,就能很快发现数据的异常和差异,尽快上报并更换,以便更快地避免缺测记录的出现,使资料具有连续性,以便更好地保证气象资料的代表性、准确性和比较性。
　　参考文献:
　　[1] CAWS600型自动气象站技术及使用说明书
　　[2] CAWS600型自动气象站维修手册
　　[3] 中国气象局监测网络司气测函[2004]163号文
　　[4] 欧阳秋明,蔡玉荣,张玲.浅层地温传感器的故障分析[J].山东气象, 2006(01)
　　[5] 徐志龙, 宋媛等. 自动气象站地温传感器改造方法[J].气象水文海洋仪器, 2009(03)

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