《常规气象观测仪器》PPT课件.ppt

2010年4月30日第一版 1 常规气象观测仪器 仪表的使用及校准 请思考一下都有什么常规观测仪器仪表 2 一 定义风 是指空气的水平运动 风是一个矢量 测量风时 既要测量空气水平运动速度的大小 即风速 也要确定出空气水平运动的方向 即风向 风随高度变化 地面风 是指离地面10米高度处的风 地面风的测量 1概述 3 一 风向水平气流 风 的来向八方位 北风 东北风 东风 十六方位 北风 北北东风 东北风 度 规定以正北为起点 顺时针旋转一周为360度 正北为360度静风 Calm 二 风向风速表示法 4 北风 360度南风 180度45度 东北风 八方位与度数之间的关系 5 二 风速单位时间里空气所经过的距离单位 m s 海面上有时用海里 小时 也称 节 为单位 1m s 1 94海里 小时 蒲福风级 6 蒲福风级表 7 蒲福风级表 8 三 平均风及风的阵性 气象上测量的通常为平均风用于天气气候学时 平均时段一般取10分钟 风向取真北 用于航空目的时 平均时段一般取2分钟 风向取磁北 以快速脉动为特征的风则称之为阵风 如果平均风速大于8米 秒 通常还应确定该平均时段内的瞬时最大风速 9 四 风的测量方法 分别测量风向风速先测量风的两个分量 然后再合成得到风向 风速 风向的测量 一般是采用风向标进行 风速的测量方法旋转式风速表超声波风压加热电阻丝电磁波 激光等的多普勒效应 10 2风向的测量 一 风向标风向标是测量风向的最通用仪器 风向标一般是由尾翼 指向杆 平衡锤及旋转主轴4部分组成 风向标是一个首尾不对称平衡装置 在风的动压力作用下风向标取得一个指向气流来向的平衡位置而指示风向 11 各种类型的风向标 12 风向标各部分的功能 尾翼是用来感应风力的部件 在风力的作用下产生旋转力矩平衡锤是用来保证风向标的重心正好处在旋转轴的轴心上指向杆所指示的方向 即为风的来向旋转主轴是风向标的转动中心 并通过它带动传感元件 把风向标指示的角度值转换为可以传输 处理和显示的量 13 二 风向标的起动风速 由于风向标存在轴承摩擦力矩等 因此在尾翼所受风压力矩大于风向标静摩擦力矩时 风向标才开始转动 风向标的起动风速越小越好 一般的风向标的起动风速为0 5m s 目前较好的风向标起动风速可小于0 3m s 14 三 风向的转换和指示 风向标转动时 垂直主轴带动表示风向角度的装置旋转 把信号传送到记录器或指示器 风向信号的发生系统是转轴与角度的转换系统 常用的有机械 电和光电三种方式 15 3风速的测量 旋转式风速表风杯型风车型螺旋桨型风杯半球形锥形三个四个 16 一 风杯感应原理 由于风杯凹面和凸面所受的风压力不相等 风杯受风压后 向着凹面的方向作逆时针方向旋转 并受到空气阻力的作用 转动速度越快 空气阻力越大 由于在一定的风速下 风杯所受的扭力矩一定 因此风杯达到一定的速度后 空气阻尼力矩就与扭力矩平衡 转速不再增加 风杯旋转的速度与风速之间保持一定的关系 17 二 风杯的起动风速 由于风杯转轴之间有摩擦 转换器也存在一定的阻力 因此风杯在转动过程中还受到摩擦力矩的影响 只有风压扭力矩大于摩擦力矩时 风杯才能起动 刚好使风杯开始起动的风速称为起动风速 摩擦力矩的影响是随着风速增大而减小的 这样摩擦力矩在风速小时造成的相对误差较为严重 18 EY型电传式风向向速仪的使用及注意事项 EY型电传式风向向速仪 19 EY型电传式风向风速仪测定风向 电传式测风器测定风向的部分 由风标和风向指示表组成 风标随风转动 指示表上的指针也随之转动 指针即在该表的方位刻度盘上指出当时的风向 风向指针的转动是加载在220伏电源上开始工作的 所以测定后要关闭电源开关 20 测定风向的方法 1 将指示器上的电源开关电源开关打开2 按下风向按钮3 读数 注视指针的摆动情况 根据其指示次数最多或停留时间最长的位置 从方位刻度盘上读取风向 如果指针不停地在某一范围内来回摆动 则根据摆动范围的中间位置读取风向 4 测定后关闭电源开关 为了使测定的结果能代表当时风向的平均情况 观测的时间通常为一分钟 风向按钮 电源开关 21 EY型电传式风向风速仪测定风速 电传式测风器测定风速的部分 由风杯和风速指示表组成 风杯在力的作用下旋转 指示表上的指针也随之转动 指针即在该表的风速刻度盘上指出当时的风速值 刻度盘上有上下两排刻度 通常 上排为0 40米 秒 下排为0 12米 秒 当风速大于10米 秒时 应按上排刻度进行读数 不大于10米 秒时 则应按下排刻度进行读数 风速指针的转动是根据电磁的原理完成的 22 测定风速的方法 1 测定平均风速时 应先看一下风速指针在上排刻度上所指示的数值 如果当时指针指示的最大数值不大于10米 秒 则应按下风速按钮 注视指针摆动一分钟 根据指针摆动范围的中间位置 从下排刻度上读取平均风速值 如果当时指针指示的最大数值大于10米 秒 则不能按下风速按钮 从上排刻度上读取平均风速值 2 测定最大风速通常与测定平均风速同时进行 读数时 必须以风速持续指示两秒钟以上的最大风速值为准 风速按钮 风速开关 23 EY型电传式风向风速仪 测量精度 风向 5度 风速1M S鉴定周期 2年HFY IA型风向风速仪略 24 请思考一下 风向是指风的向 风向指示标由哪几个部分组成 试想 风杯的转动与风力发电有何关联 使用的是什么原理 25 温度是表示物体冷热程度的物理量 气象上需要观测的温度参量包括 空气温度 土壤温度和水面温度 接触式测温仪器 玻璃液体温度表 金属电阻温度表 热敏电阻温度表 热电偶温度表和石英晶体温度表 空气湿度是表示大气中水汽含量程度的物理量 温度 湿度的测量 1概述 26 普通温度表 一 测温原理利用液体的热胀冷缩效应制成 由玻璃球和毛细管 刻度尺和外套管等组成 一 玻璃液体温度表 27 二 基本结构 1 普通温度表水银温度表 水银作感应液酒精温度表 酒精作感应液根据水银 酒精 柱的高低 即可测定瞬时气温 气温在 36 以下时因为已经接近水银的凝固点 38 9 改用酒精温度表观测气温 普通温度表 28 2 最高温度表 用于测量某一时段中最高温度 用水银作测温液 最高温度表的狭道结构 最高温度表测量时 应横放着 且球部要略低些 29 哑铃状游标 3 最低温度表 最低温度表一般采用酒精作为测温液 最低温度表测量时 也应水平横放 30 一 温度观测的特点1 温度的测量是动态的 2 太阳辐射对于温度的测量影响较大 3 热滞系数不同 所带来的热滞误差也不同 4 自然大气状况的扰动 二 温度观测特点 31 二 气温观测中的防辐射方法 1 采用防辐射设备使用百叶箱2 防辐射设备的设计要求内部气温保持均匀 并与外部气温相等 能遮蔽温度表 并屏蔽辐射和防止降水影响 32 使用百叶箱的原因 使用同一构造的百叶箱观测得到的结果的所有差异是台站所在地点天气气候差异的反映 由于百叶箱本身及其装置均具有一定的自动平均能力 因而其记录具有一定的代表性 百叶箱内观测结果与百叶箱外同高度的气象状况有密切的相关性 33 三 温度观测方法 一 使用水银 酒精 温度表测定瞬时气温读取示度值 简称读数 视线应对准水银柱顶点 并垂直于刻度面 读取顶点所在位置的数值 先读小数 后读整数 精确到0 1 如果水银柱顶点的位置在零度刻度线以上 无论读取整数值和小数值 都应从零度起顺次向上读 读数值为正值 如果水银柱顶点的位置在零度刻度线以下 则应从零度起顺次向下读 读数值为负值 34 在读数过程中 必须屏住呼吸 动作迅速 头部和照明灯不能接近温度表的球部 以免引起示度升高 读数后应立即复读 复读时要特别注意原读数值有无五度 十度或零上零下颠倒的误差 对示度值进行器差订正 求出瞬时气温值 根据读取的示度值 从该仪器的检定证中查取器差订正值 然后将订正值和示度值相加 其代数和即为瞬时气温值 如果读取的不度值超过检定证上所列的最高 最低 值 则以检定证上最高 最低 值所相应的订正值进行订正 35 二 使用最高温度表测定日最高气温读取示度值其方法与水银温度表的读数方法相同 但是 如果水银柱顶点的顶点的位置在零度刻度线的右边 无论读取整数和小数值 都应从零度起顺次向右读 读数值为正值 如果水银柱顶点的位置在零度刻度线的左边 则应从零度起顺次向左读 读数值为负值 读数后 即将最高温度表的示度值调整到相当于当时的气温值 以便测定次日的最高气温 36 调整的方法 将温度表从钩架上取下 握住表的上半部 球部向下 手臂向外伸出约三十度 将表前后甩动 直到示度值等于或接近于当时的气温值为止 然后将表放回原处 先放球部 后放上部 勿使水银柱滑动 调整过程中 必须使温度表的球部始终向下 并且不能用手触摸 特别注意勿与周围物体相撞 对示度值进行器差订正 求出最高气温值 其方法与水银温度表示度值的订正方法相同 37 三 使用最低温度表测定日最低气温读取酒精柱示度值其方法与水银温度表的读数方法相同 但是 读数时 应以酒精柱顶端凹面的最低点为准 根据游标右端顶点的位置 读取游标示度值 读数后 即将游标调整到酒精柱顶端 以便测定次日的最低气温 调整方法 稍稍抬高温度表球部的一端 使游标移动到酒精柱顶端 然后轻轻放下 勿使游标滑动 对示度值进行器差订正 求出最低气温值 其方法与水银温度表示度值的订正方法相同 38 请思考一下 百叶箱的作用是什么 它的防辐射要求是什么 酒精温度表何时使用 39 2湿度测量方法分类 热力学方法蒸发表面冷却降温的方法 吸湿法吸湿性物质吸收水汽后产生机械或电特性变化 凝结法湿空气等压降温产生凝结 一种称为冷凝镜露点仪 另一种是氯化锂溶液加热凝结露点仪 40 一 湿度测量仪器 热力学方法 干湿表吸湿法 毛发湿度表 高分子湿敏电容 炭膜湿敏电阻 氯化锂湿度片凝结法 冷镜露点仪 氯化锂露点仪 41 一 影响干湿表系数的因子 1 与湿球球部附近的气流速度有关2 与湿球球部的直径和形状有关3 与湿球表面是否结冰有关4 与气压 气温以及湿度有很弱且复杂的关系5 与湿球球部纱布的包扎和清洁情况有关 42 二 测湿误差人为原因分析 1 湿球纱布包扎不当 2 湿球表面的污染 3 湿球加水不当 4 融冰时机选择不当 5 观测时机不当 干球 湿球温度的典型变化 人为因素几乎都会造成湿球温度偏高 43 二 湿度测量的方法 一 热力学方法干湿表 psychrometer 当气温低于 10 时 则应使用毛发温度表固定式干湿表 由两支规格相同的水银温度表组成 一支称为干球温度表 用它测定的温度称为干球温度 即瞬时气温 另一支称为湿球温度表 用它测定的温度称为湿球温度 球部缠有纱布 纱布的一端引入下方的水杯中 借毛细作用而保持湿润 44 由于湿球温度表球部纱布上的水分不断蒸发 消耗了球部及其周围空气的热量 因而湿球温度通常低于干球温度 其差值的大小主要取决于空气的湿度 根据干球温度值和湿球温度值 通过查算 即可求出湿度 使用固定式干湿表测定湿度的步骤 察看湿球温度表球部纱布的湿润情况 确定纱布是否需要进行补充润湿读取干球温度表和湿球温度表的示度值对示度值进行器差订正 求出干球温度值和湿球温度值 查算绝对湿度 相对湿度和露点温度 45 湿球温度表的使用 湿球温度表球部包扎纱布 纱布长约10厘米 下部浸入一个带盖的专用水杯内 杯口距湿球球部约3厘米 杯中盛蒸馏水 为了使湿球温度表球部的纱布经常保持湿润和清洁 保证水份正常的蒸发 使用时应当注意以下事项 1 湿球纱布 固定式干湿表 46 湿球上包扎的纱布 在任何时间都应当保持洁白 柔软和湿润 一般每周换一次纱布 如遇沙暴 浮尘等天气使纱布沾上尘土 应当及时更换 每次换纱布前 先将手洗干净 在观测前半小时进行完毕 更换纱布时 要把湿球温度表从百叶箱内取下 取下旧纱布 用清水洗净球部 如果球部附有盐粒结晶 可用稀硫酸溶液解之 或用小刀刮干净 然后用清水洗净擦干 包扎纱布时 最好将湿球温度表夹在厚书本里 球部露出书外8 10厘米 这样包扎方便 而且安全 包扎时 先将白色脱脂纱布在蒸馏水中浸湿 使上端服帖无皱褶地包卷在球部上 纱布重叠部分不得超过球部面积1 4 包好后将高出球部上部的纱布扎紧 再将球部下部的纱布折叠整齐 用细纱线紧靠着球部处轻轻扎拢 47 湿球纱布包扎 在结冰期间 纱布的下端也要扎紧 在球部下端约2 3毫米处剪断并把湿球下的水杯从百叶箱内取走 以防水杯冻裂 并定期更换纱布 当空气尘土很多时 为避免纱布脏污过快 应当在每次读数后 将水杯垫高 使纱布全部浸入水中 通常读数前10 15分钟再把水杯放到正常位置 48 2 湿球用水水杯中应经常储有足够多的蒸馏水 可用净化的雨水 雪水 但不能使用自来水 井水和泉水 水杯中的水要经常彻底更换 若只加水不换水 即便是蒸馏水 时间长了也会含有不少杂质 影响示度准确 水杯应当加盖 否则在湿球球部附近另有蒸发的水分 求得的湿度会偏大 49 湿球温度表球部纱布的补充润湿 湿球温度表球部的纱布必须经常保持湿润 才能准确地测定湿球温度 因此 在读数前 应视天气情况适时察看湿球纱布的湿润情况 如果纱布上的水分不足 则应在读数前十到十五分钟进行补充润湿 其方法是 抬高水杯 将纱布浸入水杯中 水面不超过纱布的上端 待湿透后 再把水杯放回原处 当湿球温度降低到零度以下时 纱布上的水就会结冰 在这种情况下 应在读数前适时进行补充润湿 使冰融化 这种补充润湿称融冰 50 融冰的方法及时机 融冰的方法是 将纱布浸在盛有温水 水温一般不超过20 的杯中 待冰融化 湿球温度升高到0 以上 再取下水杯 并用杯沿将至今在纱布头上的水滴除去 融冰的时机 应根据读数前的湿度和风速来确定 过早过迟都会影响测定湿度的准确性 通常 湿度小 风速大时 可在读数前二十分钟左右进行 湿度中常 风速一般时 可在读数前三十分钟左右进行 湿度大 风速小时 则在计数前四十五分钟左右进行 51 观测干湿球温度表的方法 1 先读干球温度表和湿球温度表的小数 后读整数 读数的方法与测定瞬时气温的计数方法相同 2 湿球温度通常不会高于干球温度 但是 在温度低 湿度大出现浓雾时 湿球温度也可能高于干球温度 这叫反高现象 这是因为水汽在湿球上凝结时放出热量 被湿球球部吸收而造成的 它一般不会超过0 3 应当照常读数 3 气温在零度以下 读数后要用铅笔侧棱试试纱布软硬 看湿球纱布是否结冰 52 4 溶冰后读干湿球温度值时 应当先看湿球示度是否稳定 如稳定时才能读数 若湿球示度不稳定 说明溶冰不当 不能读数 只记录干球温度 湿度改读毛发湿度表 如果没有毛发湿度表 或者按规定冬季不需要编制毛发湿度表订正图的机场气象服务机构 应当在数分钟后 待湿球示度稳定 再进行一次干湿球读数 记在观测簿该时间栏上面空白处 记录方法是 测定时间干球经订正后的值湿球经订正后的值 53 5 气温在 10 以下时 停止观测湿球温度 改用毛发湿度表测量湿度 但在的冬季偶有几次气温低于 10 的地区 这时仍可用干湿球温度表进行观测 6 气温在 36 以下时因为已经接近水银的凝固点 38 9 改用酒精温度表观测气温 酒精温度表应当事先悬挂在干球温度表旁边 如果没有备用的酒精温度表 则可用最低温度表酒精柱的示度来测定气温 54 湿度查算方法 注 查算方法见 湿度查算表 乙种本 1 根据干 湿球温度订正后值 在湿球结冰 未结冰 部分 查取湿球温度的n值 干球温度在0 上 湿球结冰 查湿球结冰部分 干球测试在0 下 湿球未结冰 查湿球结冰部分 2 根据本站气压 在附表5球状干湿表 自然通风速度0 8m s 湿球温度订正值 湿球结冰 未结冰 处 查取n值的订正值 3 湿球温度与n值订正值的代数和 所对应的相对湿度和露点温度 即是本站的相对湿度和露点温度 55 二 吸湿法毛发测湿表hairhygrometer 1 原理吸湿法测湿2 结构脱脂毛发滚压处理微孔学说 56 3 毛发伸长特性 毛发的长度随相对湿度增加而增大 毛发的总伸长量为原有长度的2 5 毛发的相对伸长量的变化随相对湿度的增加而减小 增湿和减湿过程中毛发伸长或收缩量不一样 相对湿度在35 以上时 增湿过程的毛发伸长量比减湿过程的收缩量大 35 以下时 减湿过程的毛发收缩量比增湿过程的毛发伸长量大 毛发的长度还随温度的变化而伸长和缩短 57 4 毛发湿度表的构造及测湿原理 毛发表的感应部分是装在金属架内的脱脂人发 毛发的上端固定在金属片上 下端则固定在弧钩上 弧钩和指针固定在同一轴上 指针尖端可在刻度尺附近移动 在刻度尺上自左至右刻出相对湿度由0 到100 其刻度间隔是左疏右密当空气中相对湿度增大时 小孔内凝聚的水分增多 毛发就伸长 小锤下垂带动转轴顺时针旋转 指针向右转动 指示相对湿度增大 当相对湿度减小时 小孔内部水分蒸发 毛发就缩短 毛发的收缩力带动弧钩及转轴作反时针旋转 指针向左转动 指示相对湿度减小 所以根据指针在刻度尺上的位置 就可以测定当时的相对湿度 58 5 安装 毛发湿度表在气温降低到 10 前一个月左右 垂直地悬挂在百叶箱内 毛发湿度表的上部使用螺钉固定在温度表支架上部的横梁上 干湿球温度表之间 6 湿度表订正图表的制作为了订正毛发湿度表示度值的误差 应将每日定时观测的毛发湿度表读数和干湿球温度表查算的相对湿度 绘制订正图 经检查合格后制作订正表 订正图表应在每年气温降到 10 前一个月左右的时间进行制作 59 7 毛发湿度表订正图绘制方法 1 在座标纸上找出纵横座标轴 以纵座标表示干湿球温度差查出的相对湿度 横座标表示毛发湿度表的读数 座标原点代表100 当毛发湿度表读数中有大于100的数值时 则横座标的原点应改为110 每一小格代表1 2 根据每次用干湿球温度表查算的相对湿度和同时读取的毛发湿度表读数值 在方格纸上找出相应的交点 依次点在订正纸上 如果前后两点或几点重合 则应点在最初的点子旁边 点成梅花形 全图的点子要在100个以上 如果仪器良好 观测正确 这些点子就会密集在由左下角到右上角一条狭带内 与座标轴约成45 角 60 3 穿过狭带正中画一条平滑的分界线 使两边点数大致相等 个别远离的点子可不考虑 这根线就是毛发湿度表读数的订正线 这张图叫毛发湿度表订正图 根据毛发湿度表读数 利用这条订正线 就可查出顶订正后的相对湿度 61 8 制作订正图的几点要求 1 订正图上应当注明绘制订正图所根据的记录起止日期 仪器号码和用来订正哪几个月的毛发湿度的示度 以备查考 2 使用毛发湿度表测定湿度期间 当气温大于或等于 10 时 应当用干湿球温度表与毛发湿度表同时测定湿度并点绘订正图 若用某月气温 10 0 的记录在100次或以上时 一律使用本月的记录绘制订正图来订正本月气温低于 10 的毛发湿度表的读数 如果本月气温 10 的记录不足100次时 应向前顺延 用接近本月的上月日子的若干点子凑满100点 来点绘订正图 当气温 10 的记录次数很少 可作其他颜色把记录点入上月订正图 如订正线没有变化 所有数值的变化均应小于1 则仍用上月订正线来订正本月湿度记录 否则须修改订正线后再使用 3 当毛发湿度表因示度值超过100 而用外推法读数的记录 在制作订正图时 应按读数点绘 62 9 判断订正图能否使用的三个原则 1 若订正图上的点子分布过于分散 应根据在订正线 5 的区域内的点子 是否达到或超过总点子数的三分之二来确定 若不足三分之二 这张图不能使用 2 订正线突然变化 即毛发湿度表数值变化1 而换算后的相对湿度值却变化了6 或以上的 则不能使用 订正线为准 5 示意图订正线突然变化示意图 63 10 毛发湿度表订正表的制作 为了使用方便 可以根据订正线 事先做好一张毛发湿度表示值订正表 表7 2 1 将毛发湿度表的示度值的个位数填在表格上面第一横行内 从左向右顺次增大 百位数和十位数填在表格左面第一纵行内 自上而下依次递减 2 从订正图上 一一查取所对应的相对湿度值 填在表中相应的格内 就制成了毛发湿度订正表 64 毛发湿度表示度值订正表 例表 65 11 毛发湿度表示度的调整 空气湿度很大时 如果毛发湿度表的指针常超过刻度范围 其绝对值达6 7 以上时 应调整示度 调整示度时应选在编制订正图前 湿度在70 或以上时进行调整 其方法是 先放松固定螺丝 然后转动指针调整螺丝 使金属片位置上下改变 将指针调到预定 比实际湿度低10 以内 位置 最后再拧紧固定螺丝 毛发表在使用期间 应以固定螺丝固定 不可碰动 也不可进行调整示度 66 12 毛发湿度表的维护 毛发应当保持清洁 防止碰断 毛发上的灰尘 污物应及时用软毛刷或毛笔轻轻除去 也可以用蒸馏水擦拭 禁止用手触摸毛发 以免手上油脂覆盖毛发小孔 影响毛发的正常感应 毛发和其他部件有冰 雪 雾凇 水滴等物 应轻击表架 使其脱落 如仍不能除去 则观测读数后取下 拿到室内使它慢慢干燥 再放回原处 毛发湿度表不用时 应放在专用的盒子里 将指针移向左侧卡在刻度尺的背后 运输时应注意防震 以免震断毛发 毛发表各活动部分 应经常保持清洁 防止灰尘和其他污物留在其中 影响灵活性 67 13 使用毛发湿度表测定湿度 读取和订正示度值读数时 视线应对准指针的尖端 并垂直于刻度盘 读取指针所指的数值 只读整数 小数四舍五入 如果指针超出刻度盘上的最大刻度值 则应根据最大刻度值附近的刻度间隔 推算出指针的示度值 68 读数后 如果怀疑指针的示度值因机械摩擦而有 可以轻轻敲击表架 或将指针稍向左方 向刻度值小的一边 拨动 然后观察指针是否回到原来位置上 如果指针没有回到原来位置上 则应以新位置为准重新读数 读数后 应按 毛发湿度表示度值订正表 进行订正 订正后的数值 即为相对湿度 查算露点温度露点温度 应根据相对湿度和同时测得的气温 干球温度 从 湿度查算表 中 反查 69 测温仪器的送检周期及分辨率 干 湿球温度表送检周期 5年酒精温度表送检周期 3年最高温度表送检周期 5年最低温度表送检周期 3年毛发湿度表送检周期 1年气温测量时应分辨到0 1 测量准确度在达到 0 1 极端气温应达到 0 5 70 请思考一下 试述干湿表测湿 其误差主要来源于哪些因素 如何减少其测湿误差 为什么干湿表在低温下测湿准确度会降低 用什么气压值进行湿度查算 71 气压的测量 气压等于单位面积上从所在地点向上直至大气上界整个空气柱的重量 1hPa 100Pa1hPa 1mb1hPa 0 750069mmHg 3 4mmHg1mmHg 1 333238hPa 4 3hPa气压测量准确度要求应用范围测压准确度要求气候学 0 3hPa天气学 0 1hPa航空气象学 0 5hPa 72 振筒气压仪与传感器 73 R 谐振子D 信号检测器E 激励器A 相移放大器O 系统检测输出C 补偿装置 一 谐振式传感的一般结构 74 谐振式传感器的两个重要环节 由ERDA组成的闭环自激环节由RDO C 组成的信号检测 输出环节 谐振式传感器中存在的两种振荡 振子的机械振荡检测电路的电振荡 75 二 振筒气压仪的结构和工作原理 压电式谐振筒压力传感器结构 一 振筒气压仪的结构 76 二 工作原理 线圈架上相互垂直地装有两个线圈 其中激振线圈用于激励内筒振动 拾振线圈用来检测内筒的振动频率 两筒之间的空间被抽成真空 用为绝对压力标准 内筒与被测气体相通 此时筒壁为作用在筒内表面的压力所张紧 这一张力使筒的固有频率随压力的增加而增加 测出其频率即可知压力 气压感应器采用轴向振型m 1 径向振型n 4的对称模式 由于波形对称 可经受较大的振动而不影响其性能 还能滤掉外来的干扰 在基座上装有测温传感器 测定筒内气温并进行湿度修正 振筒的断面呈音叉状 由于和音叉一样 振动的能量很难传到外面去 能得到较高的机械品质因数Q值 Q值 104 振筒没有支撑点的摩擦 而且只要筒壁应力在弹性限度之内 感应器不会产生残余变形 所以重复性好 迟滞小 77 三 误差主要原因 1 温度效应 温度效应的订正 2 质量效应 加装滤丝网和干燥剂 3 电路参数变化和干扰 78 三 安装和维护 1 振筒式气压传感器及其组件安装在采集器内 并安装室内无振动的平台上 所处环境要求空气流通 周围不应有强磁场 电源不得有强烈干扰 环境温度不能在短时间内发生剧烈变化 避免阳光的直接照射和风的直接吹拂 其感应部位应测定拔海高度 2 安装或更换传感器时应在切断电源的条件下进行 3 应定期检查通气孔 及时更换干燥剂 4 接好电源 预热1小时后即可使用 5 发现气压仪显示不正常时 应及时送检修部门 79 6 用户经常观测硅胶是否有效 如果失效 颜色变浅被认为失效 就及时烘干或换装新硅胶 仪器在不使用时 应将后面板接管嘴堵上 以减少湿气进入 延长硅胶的使用周期和寿命 7 仪器所使用的传感器是以空气为介质进行标定的 所以只能用于空气介质中 对于其它气体则会因为密度的不同引起较大的误差 8 禁止用不接地的电烙铁焊接保号内的电路引脚 9 按规定进行计量检定 在有效期内使用 注 硅胶 振筒与接管嘴的连接管 在机壳内 打开 后面板接管嘴 即可见 接管嘴外应连接专用的 防尘除湿器 80 四 振筒气压仪器的使用 XDY 03型的使用方法修正海平面气压和场面气压应当在振筒气压仪 QFE QNH 窗口中直接读取 本站气压在振筒气压仪 气压自检 窗口中第一行 Aprxxxx xx 平均值读取 使用振筒气压仪测量气压时 读数窗左下角的小三角应不断闪烁 否则说明气压仪不在采样 应当按一下总清键 使气压仪恢复正常工作 送检周期 3年 使用维护说明书的检定周期为1年 气压自检 QNHQFE 81 五 振筒气压仪器的调整 1 密码设置按下密码设定键 此时屏幕显示 Entercurrentpassword 提示用户输入密码 密码的长度为三位 是由数字及小数点组成 输入密码后 请记住您输入的密码 然后按下确认键 屏幕显示 OK 时间设置 总清 密码设置 确认 打印通讯 拨正日览 误差修正 QNHQFE 气压自检 功能设置 擦除 82 场面气压值与修正海平面气压值修正 先按下 QFEQNH 键 然后再按下 拨正 日览 键屏幕显示 Entercurrentpassword 提示用户输入三位密码 然后按下确认键 如果密码不正确屏幕显示 Invalidpassword Pleasereenter这表示无效密码 请重新输入 如果密码输入正确屏幕显示 Pleaseenterdata 83 输入数据格式为 XXXX XXXXXX XXXXXX XXXXXX XX其中 h1 为摆放仪器