新型站数据故障诊断手册0227文档格式.docx
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1.3.2.4含温湿分采情况下故障排查方法7
2湿度要素故障诊断10
3雨量传感器故障诊断11
3.1传感器概述11
3.2雨量测量信号流向图11
3.3故障现象和排查方法11
3.3.1雨量传感器故障现象11
3.3.2雨量传感器故障排查方法12
3.3.2.1工具准备12
3.3.2.2故障诊断方法描述13
3.3.2.3雨量传感器排查14
3.3.2.4通道故障排查14
3.3.2.5HY3000数据采集器故障排查14
4风向传感器故障检测16
4.1传感器概述16
4.2风向测量信号流向图17
4.3故障现象和排查方法:
17
4.3.1风向传感器故障现象17
4.3.2风向传感器故障排查方法17
5风速传感器故障检测19
5.1传感器概述19
5.2风速测量信号流向图20
5.3故障现象和排查方法21
5.3.1风速传感器故障现象21
5.3.2风速传感器故障排查方法21
6气压传感器故障检测21
6.1传感器概述21
6.2气压测量信号流向图22
6.3故障现象和排查方法22
6.3.1气压传感器故障现象:
22
6.3.2气压传感器故障排查方法22
6.3.2.1工具准备22
6.3.2.2故障诊断方法描述24
6.3.2.3传感器故障排查方法25
6.3.2.4采集器通道故障排查方法:
25
7地温26
8蒸发26
9能见度26
10称重降水26
11雪深26
12辐射26
13天气现象26
14云高仪26
前言
《DZZ5型自动站数据故障诊断手册》涵盖了自动站常见的传感器测量故障现象及诊断方法。
为便于用户查询,每个观测要素都独立成章,每一章包括传感器概述、信号测量流向图、故障现象与排查方法等小节,将与该传感器相关的故障及诊断方法汇总在一起。
1温度要素故障诊断
1.1传感器概述
工作原理
温度传感器用于测量温度,它实际上就是一个核心由金属铂制成的电阻,其名称为Pt-100铂电阻,它的基本测温原理是利用铂电阻的温度特性,温度升高其电阻值变大。
Pt-100铂电阻的测量是使用4线制标准测量方式,并满足PT385测温标准,其计算公式如下:
温度计算公式:
T=(Rt-100)/0.385
其中:
T为温度(℃),Rt为铂电阻测量值
Pt-100温度传感器的基本原理接线图如下:
图1温度传感器接线原理图
图1中为了便于说明我们将四根接线分别定义为1-4号线,测量1、2与3、4两端的电阻就可根据温度计算公式算出当前温度。
技术指标:
测量范围:
-50~+60℃
输出:
四线制电阻值
元件类型:
Pt100铂电阻
精度:
空气温度+/-0.2度
地温+/-0.3度
标准测量:
采用标准万用表测量铂电阻,用万用表200Ω电阻档测量1、2两端应为近似短路,同样3、4两端也应为近似短路,如果1、2或3、4端线缆较长(如有温度信号延长线或温度传感器为线长数十米的地温传感器)则其电阻一般应不大于10Ω。
1、2两端与3、4两端之间的电阻值根据测量时温度不同而大小不一,一般应为80-125Ω之间。
1.2温度测量信号流向图
图4.1无温湿分采的采集系统温度测量信号流向图
无温湿分采的采集系统,温度测量信号流向图标示了温度传感器由百叶箱感应温度直至HY3000数据采集器,测量出温度数值的测量通道的信号流向。
通过图4.1流向图我们可以看出,温度传感器的1-4端分别通过防雷板1-4通道接入HY3000采集器1*、1+、1-、1R采集通道,由HY3000数据采集器将温度信号转换为数字信息。
图4.2含温湿分采的采集系统温度测量信号流向图
含温湿分采的采集系统,与无温湿分采的采集系统温度方式测量不同。
通过图4.2流向图我们可以看出,温度传感器由百叶箱感应温度接入温湿分采温度插头的1-4端,由温湿分采将温度信号转换为数字信息。
这些温度数字信息,通过CAN总线进入防雷板20-21通道后,接入HY3000数据采集器。
1.3故障现象和排查方法
1.3.1故障现象描述
温度传感器的主要故障现象可归类为如下几点:
1、测量温度无。
2、测量温度与实际值偏差较大。
3、测量温度产生跳变。
1.3.2温度传感器故障排查方法
1.3.2.1工具准备
标准数字万用表一只拨至电阻测量200Ω档、小螺丝刀一只、见图5.1,笔记本电脑一台(内含串口调试助手软件)、USB-串口转换线一根、见图5.2,采集器测试线一根、见图5.3,双孔标准通讯线一根、见图5.4,大头针或曲别针一个(用于测量含温湿分采系统的温度传感器)。
小螺丝刀和数字万用表
USB-串口转换线
采集器测试线
双孔标准通讯线
1.3.2.2故障诊断方法描述
温度传感器故障的排查应根据温度测量信号流向图的信号流向进行,首先应检测温度传感器正常与否,确认温度传感器无故障后,就应确认通道是否正常。
确认通道无故障后,然后确认HY3000数据采集器是否正常,如果数据采集器正常,就只能证明系统接地不良。
通常情况下温度传感器故障只要排除了这四种情况,温度输出就应处于正常。
按照DZZ5的配置,分有温湿分采和无温湿分采两种类型进行故障排查,具体做法如下。
1.3.2.3无温湿分采情况下故障排查方法
1温度传感器排查
打开百叶箱内中的温湿度接线盒测量其中的接线排上温度接线
1.测量1、2两端电阻值,应为短路。
如阻值过大(大于5Ω),则说明传感器有故障。
2.测量3、4两端电阻值,应为短路。
3.测量1、3或2、4两端电阻值,应为100Ω左右,如有短路或阻值过大(大于125Ω)、过小(小于80Ω)都说明传感器有故障。
2温度通道故障排查
无温湿分采的采集系统温度通道部分,是指从百叶箱接线排至HY3000数据采集器之间的所有硬件器材。
它包含了温湿度接线排、温湿度延长线、防雷板、HY3000数据采集器插头等连接部分。
如果测量插头1-4符合原理性要求标准,而采集器数据测量不正常,则说明通道故障有可能故障原因之一。
其排查方法如下:
1、检查温湿度接线排各个线缆是否连接可靠。
2、断开温度传感器1-4端(记录好温度传感器接线顺序),利用万用表二极管档测量线缆1至2、3、4、端、2至3、4端、3至4端是否有相互短路的现象,如无则进入第3项排查。
3、将温湿度接线排1至2短路,至HY3000采集器端拔开通道1插头测量通道1插头1-2端是否短路,如短路为正常,如不短路说明线缆故障。
4、同理,将温湿度接线排3至4短路,至HY3000采集器端拔开通道1插头测量通道1插头3-4端是否短路,如短路为正常,如不短路说明线缆故障。
5、如以上均为正常,分别测量防雷板1-4端是否与地板短路,如短路为故障,不短路为正常。
6、如以上1-5点均为正常,则先将所有接线及温度传感器,按图4.1温湿分采的采集系统温度测量信号流向图的接线方法恢复所有接线。
并将通道1插头插入HY3000采集器中。
3HY3000数据采集器故障排查
经过温度传感器故障排查和温度通道故障排查,如无问题则可以确认温度传感器及温度通道无故障,下面应进入HY3000采集器故障排查阶段,其排查方法如下:
1、取下RS232-1通道的插头,接入采集器测试线。
其中DB9针插头3脚与串口1通道Rx端连接、3脚与串口1通道Tx端连接,5脚与串口1通道G端连接。
2、将DB9针插头与USB-串口转换线连接后,接入笔记本电脑,打开串口调试助手软件。
3、发GMGD取分钟数据命令,观察温度传感器数据数分钟是否正常,通常温湿度传感器应为正常。
如所有接线正常,而数据采集器无温度数据,则表明数据采集器故障,或温度质量控制参数有错误(参照DZZ5用户手册查询质量控制参数是否与实际相符,发送SENSTT0获取通道是否开启)。
如所有接线正常,而数据采集器有温度数据,但温度数据无规则起伏大、乱跳,则说明有可能接地不良。
4系统接地不良故障排查
采集系统接地,一般是指如下部分的连接:
1、主采集器与采集器机箱底板之间的连接
2、机箱底板与防雷接地之间的连接
3、防雷接地线与大地之间的连接
4、主采集器端传感器连接线的屏蔽线与大地的连接
5、传感器屏蔽线与传感器延长线的屏蔽线之间的连接
6、防雷接地的接地电阻(应小于3Ω)
用万用表仔细检查这些点之间的连接是否有接触不良,就可排除温度跳动的故障。
1.3.2.4含温湿分采情况下故障排查方法
断开百叶箱下面的温湿分采中的温度插头,将准备的大头针插入插头中,测量插头的电阻状况
1、测量1、2两端电阻值,应为短路。
2、测量3、4两端电阻值,应为短路。
3、测量1、3或2、4两端电阻值,应为100Ω左右,如有短路或阻值过大(大于125Ω)、过小(小于80Ω)都说明传感器有故障。
2分采温度通道故障排查
温湿分采的温度通道部分,是指从温度传感器至温湿分采之间的所有硬件器材。
它包含了温度传感器与温湿分采之间的插头、分采的温度测量通道等部分。
1、如传感器无故障,将温度传感器重新接入温湿分采。
2、断开温湿分采上的CAN总线插头
3、打开温湿分采的采集器盒盖,取下温湿分采RS232插头与接线插座的连接线,并将其放置于温湿分采外,以防短路。
将采集器测试线与串口通道的插头连接。
其中9芯插头的3脚与串口通道的1端连接、2脚与串口通道2端连接,5脚与串口通道3端连接。
4、重新将CAN线缆接入温湿分采CAN插座,再将9芯插头与USB-串口转换线连接后,接入笔记本电脑,打开串口调试助手软件。
5、发GETSECDATA!
取数据命令,观察温度传感器数据数是否正常,通常温湿度传感器应为正常。
如所有接线正常,而分采无温度数据,则表明分采故障。
6、如所有接线正常,而分采有温度数据,但温度数据无规则起伏大、乱跳,则说明有可能分采接地不良
3温湿分采与主采之间CAN通道故障排查
温湿分采与主采之间的CAN通道,是指从温湿分采至HY3000数据采集器之间的所有硬件器材。
它包含了温湿分采的CAN总线硬件部分、温湿分采CAN总线、防雷板、HY3000数据采集器CAN插头等连接部分。
如果温湿分采数据测试正常,而HY3000采集器数据测量不正常,则说明通道故障是可能故障原因之一。
1、取下温湿分采CAN总线插头,检查其各个线缆是否连接可靠。
2、断开住采集器HY3000的CAN总线插头,利用万用表二极管档测量主采HY3000的CAN插头(含CAN线