制冰機(jī)原理和故障排除

本文格式為Word版，下載可任意編輯——制冰機(jī)原理和故障排除

DZZ5型自動(dòng)氣象站原理與故障擯棄分析

DZZ5型自動(dòng)氣象站原理與故障擯棄分析華云公司生產(chǎn)的DZZ5（CAWS3000）新型自動(dòng)氣象站是依據(jù)中國(guó)氣象局監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)司《其次代自動(dòng)氣象站功能規(guī)格需求書》要求，按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一功能、統(tǒng)一結(jié)構(gòu)、統(tǒng)一方法、統(tǒng)一模范的設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)出的一種高精度、高穩(wěn)定、易維護(hù)、低功耗、易擴(kuò)展和具有實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能的新型自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)?？梢缘弥粳F(xiàn)有氣象觀測(cè)站的氣候觀測(cè)、天氣觀測(cè)和區(qū)域觀測(cè)業(yè)務(wù)的需要。當(dāng)前片面氣象臺(tái)站已經(jīng)裝備。本文簡(jiǎn)樸介紹了該系統(tǒng)布局和原理及二例故障排除方法。

1系統(tǒng)布局1.1DZZ5設(shè)計(jì)特點(diǎn)（1）標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一；

（2）主采集系統(tǒng)采用ARM9嵌入式系統(tǒng)；

（3）主采集器采用linux操作系統(tǒng)管理，支持多進(jìn)程；

（4）支持多串口、多種通訊方式、支持WebServer訪問(wèn)功能；

（5）總線式布局；

（6）數(shù)據(jù)質(zhì)量操縱；

（7）主、分多采集器布局方式；

（8）各觀測(cè)要素?cái)U(kuò)展便當(dāng)、生動(dòng)；

（9）采樣速率提高。

1.2DZZ5系統(tǒng)布局如圖1所示，DZZ5型自動(dòng)氣象站由主采集器（ARM9）、氣候分采集器、輻射分采集器、地溫分采集器和土壤水分分采集器構(gòu)成系統(tǒng)。相互之間采用CAN總線舉行數(shù)據(jù)通訊。分采集器采用ARM7架構(gòu)的32位微處理器或單片機(jī)系統(tǒng)。分采集器一般只完成相關(guān)的數(shù)據(jù)測(cè)量采集，并傳送給主采集器。主采集器系統(tǒng)與終端計(jì)算機(jī)采用長(zhǎng)線舉行串口數(shù)據(jù)通訊。整個(gè)系統(tǒng)的供電由交流電轉(zhuǎn)+12VDC作為主電源，配蓄電池作為后備電源。

2原理簡(jiǎn)介隨著氣象要素值的變化，自動(dòng)氣象站各傳感器的感應(yīng)元件輸出的電量產(chǎn)生變化，這種變化量被各主、分?jǐn)?shù)據(jù)采集器所采集，經(jīng)過(guò)線性化和定量化處理，實(shí)現(xiàn)工程量到要素量的轉(zhuǎn)換，再對(duì)數(shù)據(jù)舉行篩選，得出各個(gè)氣象要素值，按確定的格式存儲(chǔ)在采集器中，同時(shí)可根據(jù)需要實(shí)時(shí)上傳。目前，氣象臺(tái)站觀測(cè)的工程主要有溫濕度、地溫、雨量、風(fēng)向風(fēng)速、能見度蒸發(fā)、輻射等。

2.1溫度鉑電阻溫度傳感器是根據(jù)鉑電阻的電阻值隨溫度變化的原理來(lái)測(cè)定溫度的。鉑電阻絲燒制在細(xì)小的玻璃棒或磁板上，外面有金屬養(yǎng)護(hù)管。一般0℃時(shí)阻值為100Ω，每升高1℃阻值增加0.385Ω。氣溫、淺層地溫、深層地溫、草溫都是用鉑電阻傳感器。

2.2濕度濕敏電容濕度傳感器是用有機(jī)高分子膜作介質(zhì)的一種小型電容器，濕敏電容器上電極是一層多孔金膜，能透過(guò)水汽；

下電極為一對(duì)刀狀或梳狀電極，引線由下電極引出?；迨遣Ａ?。整個(gè)感應(yīng)器是由兩個(gè)小電容器串聯(lián)組成。傳感器置于大氣中，當(dāng)大氣中水汽透過(guò)上電極進(jìn)入介電層，介電層吸收水汽后，介電系數(shù)發(fā)生變化，導(dǎo)致電容器電容量發(fā)生變化。電容量的變化正比于相對(duì)濕度。實(shí)際工作中，鉑電阻溫度傳感器與濕敏電容濕度傳感器制作成為一體。

2.3雨量雙翻斗雨量傳感器主要由承水器、上翻斗、搜集漏斗、計(jì)量翻斗、計(jì)數(shù)翻斗和干簧管等組成。當(dāng)有降水時(shí)，承雨器收集的降水通過(guò)漏斗進(jìn)入上翻斗，當(dāng)雨水積到確定量時(shí)，由于水本身重力作用使上翻斗翻轉(zhuǎn)，水進(jìn)入搜集漏斗。降水從搜集漏斗的節(jié)流管注入計(jì)量翻斗時(shí)，就把不同強(qiáng)度的自然降水，調(diào)理為對(duì)比平勻的降水強(qiáng)度，以裁減由于降水強(qiáng)度不同所造成的測(cè)量誤差。當(dāng)計(jì)量翻斗承受的降水量為0.1mm時(shí)，計(jì)量翻斗把降水傾倒到計(jì)數(shù)翻斗，使計(jì)數(shù)翻斗翻轉(zhuǎn)一次。計(jì)數(shù)翻斗在翻轉(zhuǎn)時(shí)，與它相關(guān)的磁鋼對(duì)干簧管掃描一次。干簧管因磁化而瞬間閉合一次。這樣，降水量每次達(dá)成0.1mm時(shí)，就送出去一個(gè)開關(guān)信號(hào)，采集器就自動(dòng)采集存儲(chǔ)0.1mm降水量。

2.4蒸發(fā)該傳感器由超聲波傳感器和不銹鋼圓筒組成。根據(jù)超聲波測(cè)距原理，選用高精度超聲波探頭，對(duì)E601B型蒸發(fā)器內(nèi)水面高度變化舉行檢測(cè)，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。通過(guò)計(jì)算，求出蒸發(fā)量。

2.5風(fēng)向、風(fēng)速風(fēng)向感應(yīng)器為單翼風(fēng)標(biāo)。當(dāng)風(fēng)標(biāo)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)格雷碼盤（常用七位，辨識(shí)率為2.8°），按照碼盤切槽的設(shè)計(jì)，碼盤每轉(zhuǎn)動(dòng)2.8°，光電管組就會(huì)產(chǎn)生新的七位并行格雷碼輸出。

當(dāng)風(fēng)杯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)同軸的多齒截光盤轉(zhuǎn)動(dòng)，使下面的光敏三極管有時(shí)接收到上面發(fā)光二極管放射的光線而導(dǎo)通，有時(shí)接收不到上面發(fā)光二極管照射來(lái)的光線而截止。這樣就能得到與風(fēng)杯轉(zhuǎn)速成正比的脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)由計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，經(jīng)換算后就能得出實(shí)際風(fēng)速值。

2.6輻射感應(yīng)件由感應(yīng)面與熱電堆組成，涂黑感應(yīng)面通常為園形，也有方形。熱電堆由康銅、康銅鍍銅構(gòu)成。另一種感應(yīng)面由黑白相間的金屬片構(gòu)成，利用黑白片的吸收率的不同，測(cè)定其下端熱電堆溫差電動(dòng)勢(shì)，然后轉(zhuǎn)換成輻照度。

2.7能見度透射能見度儀采用測(cè)量放射器和接收器之間水平空氣柱的平均消光（透射）系數(shù)而算出能見度。放射器供給一個(gè)經(jīng)過(guò)調(diào)制的定常平均功率的光通量源，接收器主要由一個(gè)光檢測(cè)器組成。由光檢測(cè)器輸出測(cè)定透射系數(shù)，再據(jù)此計(jì)算消光系數(shù)和氣象光學(xué)視程。

3故障擯棄3.1實(shí)例：溫度跳變其余要素正常DZZ5自動(dòng)氣象站所用的溫濕度傳感器（如圖2所示）是一體化設(shè)計(jì)，型號(hào)是HMP155。展現(xiàn)故障時(shí)，溫度由正常的10℃左右突然跳變到負(fù)值（-7到-12度之間）。剛開頭展現(xiàn)時(shí)，幾分鐘內(nèi)就可恢復(fù)，后來(lái)一兩個(gè)小時(shí)也不正常。

解決方法：測(cè)電壓，為12V正常；

更換HMP155溫濕度傳感器，故障仍舊；

更換轉(zhuǎn)接盒，仍未擯棄；

因沒有防雷板備件，直接將防雷板跨接，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間查看后，故障不展現(xiàn)，說(shuō)明防雷板故障，先應(yīng)急使用，待臺(tái)站向上級(jí)申請(qǐng)防雷板后更換。

3.2實(shí)例：風(fēng)向始終在171°方向，風(fēng)速正常DZ