翻斗雨量传感器使用指南

一、产品概述

翻斗雨量传感器是一种自动测量降水量的仪器，广泛应用于气象、水文、农业、环保、防汛排涝等领域，用于精确测量降雨量、降水强度及降水起止时间。本指南涵盖翻斗雨量传感器的结构原理、安装调试、使用维护及常见故障排除等内容，适用于各类型翻斗式雨量传感器的操作人员参考。

二、结构组成与工作原理

2.1 结构组成

翻斗雨量传感器主要由承水器、过滤网、上翻斗（或漏斗）、计量翻斗、计数翻斗、永久磁钢、干式舌簧开关、底座、调平装置及信号输出端子等组成。

承水口：直径通常为200mm，用于收集降水

翻斗组件：包含上翻斗、计量翻斗和计数翻斗，是传感器的核心计量部件

干簧开关：位于计数翻斗上方，用于将翻斗翻转动作转换为电脉冲信号

外壳与底座：保护内部机构，提供安装固定支撑

2.2 工作原理

雨水由最上端的承水口汇集，经过滤网过滤后流入上翻斗。上翻斗的作用是使降水强度近似大降水强度，然后雨水进入计量翻斗计量。计量翻斗是一个机械双稳态结构，用中间隔板分成两个等容积的三角斗室，当一个斗室接水时，另一个斗室处于等待状态。

当所接雨水容积达到预定值时（通常对应0.1mm、0.2mm或0.5mm降水量），翻斗在重力作用下失去平衡而翻倒，将斗内水倒出，同时另一斗室开始接水。在计数翻斗的中部装有一块小磁钢，磁钢上方装有干簧开关，计数翻斗每翻转一次，干簧开关闭合一次，送出一个开关信号（脉冲信号）。

该脉冲信号经信号线传送至数据采集器（如RTU、雨量记录仪、PLC或气象站主机），采集器对脉冲进行计数和处理，最终输出累计雨量值与瞬时雨强数据。

三、安装指南

3.1 安装前准备

安装前应对传感器进行全面检查：

检查传感器外壳是否完好，无破损或变形

确认翻斗组件活动自如，无卡滞、无异物堵塞

检查承水口及过滤网是否清洁，无树叶、灰尘等杂物

检查信号线缆和接头是否完好，无破损或氧化

3.2 安装位置选择

选择合适的安装位置是保证测量精度的基础：

安装在开阔、无遮挡的区域，远离树木、建筑物、电线杆等可能影响雨水落入的物体

避免强风区，防止风力影响雨滴垂直下落轨迹

安装高度一般为地面以上70cm（标准气象观测要求），避免地面溅水影响

周围3～5米范围内不允许有高于仪器承雨口的遮挡物

选择无震动、无强磁场干扰、环境温度不超过60℃的场所

3.3 安装步骤

固定底座：将传感器底座用螺栓牢固地安装在混凝土基座或专用支架上。先在水泥基础上打3个φ12mm深8～10cm的安装孔，将膨胀螺栓放入安装孔内，用锁紧螺母锁紧。

调整水平：使用水平尺校准，保证传感器整体处于水平状态，这是保证测量精度的关键。水平允许偏差为±1.0°。

安装传感器主体：将翻斗雨量传感器主体安装到底座上，并锁紧固定螺丝。

连接线路：将传感器的信号输出线（通常为两芯或三芯屏蔽线）连接到数据采集器对应的雨量输入端口。注意正负极的正确接法，做好电缆防水处理。

接地与防雷：按照规范做好设备接地，安装避雷针或浪涌保护器，防止雷击损坏设备。

3.4 安装后检查

安装完毕后，用清水徐徐注入感应器漏斗，观察翻斗翻动过程及信号输出是否正常，检查室内仪器是否采集到数据。最后注入定量水，如无不发信号或多发信号的现象，且室内仪器的数据与注入水量相符合，说明仪器正常。

四、使用与维护

4.1 日常使用

传感器正常工作时，雨水持续注入，翻斗自动翻转并输出脉冲信号。使用者应通过数据采集系统实时监控雨量数据，发现异常（如长时间无雨却有脉冲、暴雨无响应）应及时排查。

4.2 日常维护

清洁与防堵：每月至少检查一次，清除过滤网、漏斗、节流管中的尘沙、树叶、昆虫等杂物，防止堵塞。使用细铅丝或软毛刷疏通漏斗孔，避免用力过猛导致变形。

检查翻斗灵活性：确保翻斗转动顺畅，无摩擦或卡顿现象。轴向间隙以手感稍有窜动为好，不可过大或抵死。

检查水平度：定期用水平尺检查传感器是否保持水平，必要时重新调平。

防污染措施：禁止用手或油污物品擦拭翻斗内壁，以免油膜改变水的表面张力，导致计数不准。手指切勿触摸斗室内壁，以防油污影响翻斗的计量精度。

雨季前巡检：雨季前（如4–5月）应提前全面开展巡检，重点清理积尘、蜘蛛网、周边杂草，确保探测环境符合规范。

4.3 冬季防护

在结冰季节，需采取防冻措施：

加盖保护：在结冰期较长地区，初冰前应给承水器口加盖，并拔掉电源以防冻损。

加装防冻装置：对于配备加热功能的传感器，在环境温度低于设定值时自动启动加热装置，防止翻斗冻结。

移入室内：对于不具备加热功能的仪器，冬季结冰季节应将仪器搬回室内保存或加盖保护罩。

冬季过后检查：检查传感器内部是否有冰冻残留或损坏。

五、校准与调试

5.1 初步测试

接通电源后，观察数据采集器是否能正常接收信号。可用少量清水缓慢倒入承水口，模拟降雨，观察翻斗是否能正常翻转并触发信号输出（采集器应显示雨量脉冲或数值增加）。

5.2 精度校准

每年雨季前应对仪器进行一次人工模拟降水试验，以粗约检定其精度。操作方法如下：

将传感器调节在水平状态，并在25±1分钟内，将一量杯内50mm的水量（约1570mL）匀速倒入小漏斗内。当记录总数为100±4次时，表明仪器精度符合要求。也可采用虹吸注水法进行校准。

如果仪器测量误差超出范围，则应微调翻斗两边的倾斜角度。调整时，可将支撑翻斗两边的圆头螺丝升高或降低，使翻斗的水量减少或增加。调整时两边应同步，每边每次调整不超过半圈，调整后重复人工模拟降水试验，直到精度符合要求为止。

5.3 干簧开关检查

每年至少检查一次磁性开关的通断情况，采用万用表R×10档分别测量两只磁性开关。磁性开关在磁钢作用下应能正常导通和断开，如果不能导通或者不能断开，说明该磁性开关已失效损坏。本仪器设计为两只磁性开关中只要一只正常即可工作，但发现损坏后应及时更换。

5.4 校准周期

建议每半年进行一次校准，可与标准雨量筒比对或使用校准设备进行。精确校准应按照国家标准GB/T 11832-2002《翻斗雨量计》的要求在雨量试验台上进行，或将仪器返回厂家校准。

六、常见故障及排除方法

6.1 翻斗不翻转

可能原因：翻斗内部堵塞或卡滞。
解决方法：检查并清除翻斗内部杂物或脏物。

6.2 少记雨量

可能原因：

翻斗部件被卡死

翻斗灵敏度不足

干簧开关老化失效

解决方法：检查翻斗部件，清除异物；调节翻斗轴向间隙；检查干簧开关通断状态。

6.3 多记雨量

可能原因：记录仪故障。
解决方法：检查数据采集器及相关电路。

6.4 数据记录异常

可能原因：数据记录设备故障、连接线缆问题或传感器设置不当。
解决方法：检查设备的连接和设置，确保其正常工作，进行必要的维护和校准。

6.5 漏斗堵塞

可能原因：连续多日无降雨、空气质量差或风沙大导致杂物堆积。
解决方法：定期检查和清理漏斗，确保其畅通。

6.6 接线问题

可能原因：连接线被动物咬坏、接触不良或接插不牢。
解决方法：检查并修复连接线，损坏的电缆应更换。

七、技术参数与规格

以下是翻斗雨量传感器的常见技术参数范围，具体以各型号产品说明书为准：

参数	典型值
承水口径	200mm
分辨率	0.1mm、0.2mm或0.5mm（可定制）
测量准确度	≤±2%～±4%
雨强范围	0～4mm/min
允许最大雨强	8mm/min
输出信号	脉冲信号（干簧开关触点信号）
工作温度	-40～85℃

八、安全注意事项

防雷保护：室外安装的翻斗雨量传感器必须做好防雷接地措施，安装避雷针或浪涌保护器，防止雷击损坏设备。

电缆防护：电缆线不能架空，必须走电缆沟（管），防止鼠咬和机械损伤。

搬运保护：注意保护仪器不受碰撞，特别是承水口部不能变形，避免影响测量精度。

电气安全：进行维护和检修前应断开电源，防止触电事故。

防水处理：所有电缆接头应使用防水接头或密封胶做好防水处理，防止雨水沿电缆渗入传感器内部。

校准规范：如需进行精确校准，应严格按照国家标准GB/T 11832-2002《翻斗雨量计》的要求执行，或将仪器返回厂家进行检定。