CJY1G前向散射能见度仪的使用与维护

1、CJY-1G前向散射能见度仪的使用和维护李双霞 1（1.驻马店市气象局，河南 驻马店）摘要：随着气象业务体制改革的不断深入，以前人工估测的能见度气象要素改为自动化仪器观测，洛阳凯迈（环测）公司生产的CJY-1G型前向散射能见度仪作为一种智能化的新一代大气能见度监测设备，2013年在各气象台站大量装备， 本文给出了该型仪器的安装、校准及日常维护方法，以期给用户工作中参考。 关键词：CJY-1G能见度仪安装 校准 维护能见度（Visibility），是反映大气透明度的一个指标，在气象学中，能见度用气象光学视程（MOR）表示。气象光学视程是指白炽灯发出色温为2700K的平行光束的光通量，在大气中削弱

2、至初始值的5%所通过的路径长度。能见度和当时的天气情况密切相关。当出现降雨（雪）、雾、霾、沙尘暴等天气过程时，大气透明度较低，因此能见度较差。测量大气能见度一般可用目测的方法，但是，能见度的估计受许多主观的和物理的因素的影响，近年来，随着气象业务体制改革的不断深入和服务的需要，我国大部分气象台站都安装了能见度仪，基本实现了能见度的自动化观测。CJY-1G能见度仪的发射器与接收器在成一定角度和一定距离的两处。接收器不能接收到发射器直接发射和后向散射的光，而只能接收大气的前向散射光。通过测量散射光强度，可以得出散射系数，从而估算出消光系数。根据柯西米德定律计算气象光学视程（MOR）式中：MOR气象

3、光学视程，为对比阈值，为消光系数。当 0.05 时，有即得出气象光学视程。下面主要介绍这种能见度仪的安装、校准与日常维护。一、CJY-1G能见度仪安装：1.1能见度自动观测站址选择 前向散射能见度仪应安装在对周围天气状况最具代表性的地点， 应不受干扰光学测量的遮挡物和反射表面的影响， 要远离大型建筑物， 远离产生热量及妨碍降雨的设施避免闪烁光源、树阴、污染源的影响1.2仪器安装位置CJY-1G前向散射能见度仪安装在观测场内时，应在观测场西北角，与风杆东西成行，与百叶箱南北成列。位置如图所示：若为三个百叶箱的观测场，能见度仪距西侧围栏7.5米。能见度仪接收端和发射端分别在南北方向。1.3仪器的安

4、装水泥基座长60 cm宽60 cm深40cm，大风区可适当加大、加深），接收器和发射器的支架成南北向，接收器在南侧，发射器在北侧，采样区中心高度2.8m(0.1m)。避免光学系统朝向强光源，和朝向诸如雪或沙之类的反射表面，高纬度地区要加遮光罩。 1.4其他事项为了防雷、防鼠、防水和安装、维修方便，电缆应放入电缆沟内的金属线槽中。具备防雷击电磁脉冲的措施，防雷安全要求和设计应符合行业标准的要求。采集软件由厂家在设备出厂前安装在采集器中。业务软件安装方法按照软件技术操作手册进行，并按操作手册要求进行初始化和参数设置。二、仪器校准仪器在安装、维修后均应校准。2.1仪器现场校准在标定周期内使用校准板进

5、行现场校准，现场校准应选择能见度很好（超过10km）的天气条件下进行，避免由于大气状况不同而导致的校准误差。避免在雨雪天气进行校准。2.2校准板的安装将校准板连接到横臂的卡箍上，拧紧导轨连接杆上的旋钮；调整校准板的位置，保持校准板中心与采样区中心位置基本重合，拧紧卡箍螺钉。2.3校准方法仪器现场校准时，设备至少稳定工作10分钟，输出稳定的观测值，若输出值在标准信号值10%以内，说明仪器工作正常，若输出值在标准信号值10%以外，需修改能见度仪校准参数，将仪器输出值校准在标准信号值10%以内；参数修改完毕，至少稳定工作10分钟，确认输出值在标准信号值10%以内，方可结束校准工作。现场校准不能关闭电

6、源，在现场校准期间，业务传输的分钟数据均按缺测处理。现场校准工作情况均需记录到气簿1备注栏中，注明现场校准起止时间。2.4现场校准周期第一次使用1个半月后现场校准一次；之后每6个月现场校准一次；每次维修仪器之后都应做现场校准。三、日常维护3.1透镜和遮光罩的清洁定期清洁的时间间隔取决于仪器的使用环境，通常每2个月清洁1次。根据设备附近环境的情况，延长或缩短擦拭镜头的时间间隔（遇沙尘、降雪等影响能见度天气现象时，应及时清洁）。 用酒精浸湿脱脂棉，擦拭透镜，注意不要划伤透镜表面； 检查遮光罩和透镜表面，确保没有水滴凝结或冰雪覆盖； 擦除遮光罩内外表面上的灰尘。3.2背景亮度传感器的清洁 通常每2个

7、月清洁1次。具体同5.1。 用稀释清洁液浸湿的脱脂棉，轻轻擦拭清洁背景亮度传感器镜头； 擦除背景亮度传感器遮光罩内外的灰尘及其它污物。 3.3 守班期间，每个正点前10分钟应查看能见度自动观测数据。发现数据错误或异常应及时处理，启动维护或维修程序。3.4 每日日出后和日落前巡视能见度仪，发现能见度仪（尤其是采样区）有蜘蛛网、鸟窝、灰尘、树枝、树叶等影响数据采集的杂物，应及时清理。3.5 每月检查供电设施，保证供电安全。每三个月要对蓄电池进行充放电一次。3.6 每年春季对防雷设施进行全面检查，复测接地电阻。3.7 定期检查、维护的情况应记入值班日志中。对能见度自动观测数据有影响的还要摘入备注栏。

8、检查时应尽量避免用手电筒等光源照射能见度观测设备。四、常见故障判别及简单故障排除故障1：终端计算机接收不到设备数据 这种情况大多可能是设备没有启动，或通讯未连接好，或通讯设置错误，或通讯设备故障导致的。 排故步骤如下： 检查设备（和通讯适配器）的电源是否连接，开关是否打开； 无通讯适配器的，检查设备与计算机的连接情况； 有通讯适配器的，检查设备与通讯适配器，通讯适配器与计算机的连接情况，通讯适配器面板上的指示灯是否点亮； 检查计算机上软件的通讯设置参数（端口、波特率等）是否正确； 切断电源，检查电控箱内的F1(2A)保险丝是否损坏；若损坏，则更换相应配件，最后接通电源。经过以上步骤，若故障仍无

9、法排除，请与厂家联系。 故障2：设备观测的能见度值明显高于实际 这种情况可由多种原因造成，但大多数是由于发射器或接收器的光路被阻挡导致，需检查光路上是否有污物并清洁，清洁后等待10分钟，数据应恢复正常。 排故步骤如下： 检查发射器或接收器的遮光罩内是否被堵塞；若堵塞，则清除堵塞物。检查发射器或接收器的透镜是否被严重污染；若污染，则用清水冲洗污物，用脱脂棉清洁透镜。若气温持续低于0时，检查发射器或接收器的透镜表面是否有较多积雪等凝结物；有则说明窗口加热器出现故障，先切断电源，检查电控箱内F2(10A)保险丝是否损坏，若损坏则替换相应配件，最后接通电源。经过以上步骤，若故障仍无法排除，请与厂家联系。 故障3：设备观测的能见度值明显低于实际值 这种情况大多数是由于设备的探测采样空间内有飞虫等干扰物存在，这些物体的反射光进入接收器，产生了类似于低能见度的强散射光效果。此时的能见度时间曲线