浅析JJS1型翻斗雨量传感器校准仪结构及工作原理

怀化市气象局 李万友

JJS1型翻斗雨量传感器校准仪，有2个注水孔，对应的承水仓底部导流孔直径大小不同，控制雨量传感器计数翻斗的翻转速度，给雨量传感器大雨强（或小雨强）注水孔注入标准水量后，传感器计数翻斗的翻转次数通过电信号变换在LCD计数器上显示，经过换算与标准值比对，得出大雨强（或小雨强）的定性和定量误差数据，根据误差数据的大小来判断传感器是否合格。

1 结构

JJS1翻斗雨量传感器校准仪由主体、连接线、支架三个部分组成，以下主要介绍主体部分（图一），主体部分又可分为外壳（图二）、漏斗（图三）、电路（图四）三部分。

图一 JJS1型翻斗雨量传感器校准仪主体图

1.1 外壳

外壳由工程塑料制成，坚固耐用（图二），顶部开有5个大孔，分别是小雨强注水孔、大雨强注水孔、信号线插座安装孔、计数显示屏安装孔、清零按钮安装孔，另外还有4个自攻螺钉孔，用来连接外壳与漏斗。

图二 外壳

1.2 漏斗

漏斗同外壳材料一样用工程塑料制成（图三），用塑料隔板分成3个部分，即：小雨强承水仓、大雨强承水仓、电子仓，大、小雨强承水仓分别通过底部的2个导流孔相连，漏斗外部粘连了一个电池夹，电源线通过漏斗外壁的2个孔链接电子仓的电源插座，漏斗与外壳连接时，外壳顶部下面有密封胶圈及隔板密封胶条，保证3个仓室相互密封。

图三 漏斗

1.3 电路

图四 电路

图五 工作原理图

2 工作原理

2.1 工作原理图介绍

根据上述对JJS1型翻斗雨量传感器校准仪结构分析，绘制工作原理图（图五），JJS1型翻斗雨量传感器校准仪装上电池后，电池正、负极通过导线分别连接LCD计数器V+、GND端,给LCD计数器提供电源，信号线一端插入校准仪接线孔插座另一端接入雨量传感器红、黑接线柱后，雨量传感器钢簧管两端通过导线分别接在LCD计数器VD端和IN端，按复位按钮，相当于计数器RESET端与GND端短接一次，计数器全部清零，重新开始计数。

2.2 工作过程分析

用标准器（量杯）量取的干净水通过大雨强孔（或小雨强孔）注入漏斗大雨强承水仓（或小雨强承水仓）中，漏斗仓的水经过底部的大雨强导流孔（小雨强导流孔），流入翻斗式雨量传感器，最终带动计数翻斗翻转，计数翻斗中间装有磁铁，经过钢簧管时，在磁力线的作用下其簧片吸合，LCD计数器VD端电压通过接插件和导线加到LCD计数器IN端，其流向如下：

LCD计数器VD端电压 信号线接插件其中一极 钢簧管 信号线接插件另外一极 LCD计数器IN1端。

由于钢簧管簧片吸合时间短，在计数器IN1端形成一个正脉冲信号，计数器完成计数一次，随着雨量传感器计数翻斗来回翻转，计数器也跟着累加计数，当承水仓里的水流完，计数翻斗不再翻转时，计数器也结束计数，最终计数器显示的计数次数通过换算为传感器的所表示的量，比如：用10mm雨量杯量取10mm水，注入SL3-1型翻斗式雨量传感器漏斗大雨强承水仓，每翻转一次计为0.1mm降水量，当承水仓里面的水流完计数翻斗停止翻转后，LCD计数器显示98，98/10表示传感器记录的降水量为9.8mm，因此，该翻斗式雨量传感器的误差：

（传感器记录的降水量-标准量）=（9.8mm-10.0mm）=-0.2mm，表示传感器记录值比标准值偏小0.2mm。一般取3次误差值的算术平均值，当误差超出规定范围时，就需要调整或更换传感器，到此，已实现翻斗雨量传感器校准的目的，还可以用来检测传感器相关部件好坏，如钢簧管、翻斗等。

3 总结

JJS1翻斗雨量传感器校准仪可用于翻斗雨量计、自动气象站雨量传感器的现场校准和测试，便于携带，操作使用方便，校准过程简单，实用可靠，广泛应用于气象台站和其他观测现场，通过本文，为基层台站技术装备保障人员深入了解该仪器，提高判断和处理故障能力，提供一定的帮助。