EC9-1型测风传感器原理与维修介绍

气象自动站测风传感器采用ＥＣ9- 1型测风传感器。这种测风传感器在订购时不提供线路图纸和维修手册 ,维修起来比较困难。经过多次摸索 ,我们已掌握了其原理并总结出一套维修方法。供同行参考。1　测风传感器的构成　　测风传感器由风传感器支架 ,风速传感器和风向传感器组成。风传感器支架除了用作固定风速传感器和风向传感器之外 ,还完成电缆的转接。风速传感器用来测出水平风的大小 ,用“ｍ/ｓ”这个计量单位进行量度。风向传感器指示风的来向 ,用“度”这个计量单位进行量度。2　测风传感器工作原理　　 (1 )风向传感器工作原理风向传感…     

冻雨天气如何确保风的正常观测

冻雨的出现,会影响对其风速监测的人工观测风向风速感应器、自动观测单翼风向传感器和风杯风速传感器。冻结后出现的风速为静风,不能真实地记录当时的风向风速,造成观测数据缺测。为了确保观测数据的连续性和完整性,作者在实际工作中进行了一些探索,采取多种方式方法对该问题进行预防和补救,最大限度保证了资料的连续性、完整性。     

基于观测数据的风向传感器故障检测方法设计与应用

当自动气象站观测仪器发生故障或运行性能下降,通常是利用专用设备进行维修和检定,但为安装在十数米或数十米高度的风观测仪器进行日常维护会有较大困难。为提高测风设备的维护能力,提出了基于观测记录的风向传感器故障检测方法。利用全国2009—2011年2420站逐小时极大风速的风向和瞬时风速的风向资料,基于风向传感器的格雷码盘的编码原理,设计了风向传感器格雷码失效故障的检测方法,对全国的风资料进行了质量控制,同时通过模拟格雷码失效后风向变化情况,评估了格雷码失效故障所造成的影响。检测分析结果表明：（1）采用逐时极大风速的风向和瞬时风速的风向资料,可检测格雷码失效故障;（2）格雷码第二至七位出现失效故障的台站在全国所占比例为0.4%～0.8%,格雷码第一位出现失效故障的比例为2.6%;（3）格雷码失效对风向观测数据的质量影响较大,特别是失效格雷码为第四至七位时,甚至会造成风向频率的分布完全失真。     

导航测风

导航测风是近几年发展起来的一种新的测风体制。在探空仪上附加一个简单的接收机,用来接收远程或超远程无线电导航信号,并将接收到的导航信号调制在探空仪的特高频发射机上,连同探空信息一起传送至探空站。在探空站上,根据陆续收到的导航信号,获知不同时刻探空仪位置的信息,并用以算出风向风速。导航测风方式与雷达跟踪的方式相比,精度大体相同,但天线系统大大简化了,用于行动中的舰船测风,尤为有利。一、基本原理采用导航测风方式时,在探空站上并不需要发射任何信号,也不需要单独建设导航信号     

一次最大风速记录的处理

石泉气象站 2 0 0 2 -0 5-1 3 ,EN风极大风速为1 4.4m/s,风向为东风 ,出现时间为 2 0 :1 0 ,最大风速为 1 1 .2 m/s,风向为东南风 ,出现时间2 0 :1 9。 2 1 :0 0风速为 2 .4m/s,风向为西南风 ,2 2 :0 0风速为 2 .2 m/s,风向为西南风。针对此记录有同志提出疑问 :日最大风向风速与相邻正点风向风速相差太大 ,建议该日最大风向风速和极大风向风速按缺测处理。本文从以下几方面判断该记录的正误。1　根据石泉站 EN风多年的使用情况来看 ,没有出现过此类乱码现象 ,感应部分也未出现过风速偏大情况 ,因此应排除仪器故障原因。2　从地面观测的角…     

EN型测风数据处理仪使用的建议

用EN型测风数据处理代替代EL型电接风向风速仪的指示器和记录器,避免了挑取电接风自记纸十分钟风向风速和最大风向风速主观性影响,删除两分钟风向风速观测的人为因素,风向风速实现完全定量观测。但使用中发现如下两种情况须注意: 报警风速是根据阵风风向风速设置,取样采用三秒钟平均风速;航危报报警风速为自动设置,采用当前风向风速即1秒钟风速;风速采样周期不同,报警风速与航危报报警风速有     

一种简易恒温加热防冻结装置在三穗国家基准气候站的实践应用

低海拔地区冬季由于凝冻常常会使风向风速传感器冻结,造成风要素资料失真或监测数据缺测,影响数据可用性,造成气象数据历史延续空白,导致无法弥补的历史数据损失。该文利用三穗县国家基准气候站2008—2020年冬季逐日、逐时、逐分钟风向风速、气温、相对湿度以及降水等地面气象监测资料,详细分析冬季冰冻期间风向风速缺测时段的气温、相对湿度、降水等相关信息,找出风向风速冻结与气温、相对湿度、风速大小的对应关系,从而判定风向、风速易冻结的气象要素阈值,采用USB碳纤维发热片,科学搭建低压加热方式,确保风向、风速传感器设备加热时不被灼伤受损,ZQZ-TF风向、风速监测资料连续可靠。     

CSAT3三维超声风速仪观测资料质量检验

利用江西省永修县吉山铁塔50 m处CSAT3三维超声风速仪和常规仪器的风观测资料,以及铁塔附近气象观测站同期降水资料,通过对比分析,检验了超声风速仪水平风观测资料质量,还考察了降水(降水强度大于3 mm/h)对观测资料质量的影响。结果表明:超声风速仪观测的水平风速的数值和演变趋势与实际基本一致;超声风速仪观测的风向方位和高频区分布与实际基本吻合。降水期间,风速和风向观测结果与实际仍然一致,降水对超声风速仪的水平风观测资料质量影响不大。     

风

风的观测不同于温度和气压的观测,它需要测定两个数值:风向和风速。靠近地面的风速随高度增加得很快。风向、风速都容易受建筑物、树木和其他障碍物影响。因此,难以从观测点上获得能代表周围几英里范围内气流情况的风的测值。 过去,风向是用风标测量的。风速(原文:气流经过观测点的速率)是按照风推动小螺旋桨或由绕垂直轴旋转的三、四个风杯的转率而测量得的。风有阵性,在几秒钟之内,无论是     

EN仪故障分析判断

EN型数据测风仪是目前部分基本观测站采用的自动记录风向风速的仪器,传统的EL型测风速是通过风杯转动的距离与时间的关系来测定风速,而EN仪的风速记录是通过感应器风杯带动发动机输出的交流电压的频率,作为主机的风速信号,通过不同的频率来测定风速值,并自动记录;而风向的测定基本与EL型一致,是通过风向标带动的接触器与固定方位块组成的开关信号作为风向信号.     

EN仪故障分析判断

EN型数据测风仪是目前部分基本观测站采用的自动记录风向风速的仪器，传统的EL型测风速是通过风杯转动的距离与时间的关系来测定风速，而EN仪的风速记录是通过感应器风杯带动发动机输．出的交流电压的频率，作为主机的风速信号，通过不同的频率来测定风速值，并自动记录；而风向的测定基本与EL型一致，是通过风向标带动的接触器与固定方位块组成的开关信号作为风向信号。     

Windcube激光雷达与测风塔测风结果对比

在张家口市张北县国家风光储输试验场,采用Windcube激光雷达测风系统与测风塔测风设备同步观测试验数据,计算了各种统计量,对风速、风向、标准偏差和湍流强度进行了对比分析.结果表明:Windcube测量数据有效率在140 m以下达到97％以上,测量结果基本不受降水影响;Windcube与测风塔测得的风速、风向相关系数均达到了0.99以上,100 m高度风速偏差为-0.197 m/s,相对偏差为-2.3％,平均风向偏差为-6.2°,平均湍流强度偏差0.0093,与其他文献的对比分析结果一致,能够满足风能资源评估的要求.     

深圳气象梯度塔与测风激光雷达观测对比分析

为了更好的了解WindView 10多普勒风廓线激光雷达的准确性,2017年7月在深圳石岩气象综合观测基地进行了一次成功的风速风向观测对比试验(时间为2017年7月20—30日),利用356 m气象梯度塔与测风激光雷达测得的风数据进行了不同时次和不同高度(40、80、100和150 m)的对比,结果表明:梯度塔和雷达在300 m以下高度范围内风速风向的观测结果比较一致,各层风速风向结果的标准差、最小最大值、均值、中位数都非常接近。风速的均值偏差最小为-0.000 09 m/s,标准差偏差最小为0.002 63 m/s,风向均值偏差最小为0.169 83°,标准差偏差最小为-1.304 83°。4层高度风速风向的相关系数都很高,风速的相关系数普遍在0.95以上,风向由于360°的过零问题导致相关系数较低,但也普遍大于0.75。同时,激光雷达测得的风速均值普遍小于梯度塔,风向均值在低层小于梯度塔,在高层则偏大。验证结果表明,该型多普勒测风激光雷达是一款观测结果可靠的低层大气风廓线测量仪器。     

WMT52超声风传感器与EL15A风传感器野外探测资料对比分析

WMT52超声风传感器是“陕西省应急气象服务系统”MAWS80便携站使用的风传感器,用来实时采集出现气象灾害、环境污染、森林火灾等突发事件或重大社会活动现场的风速、风向数据。目前,陕西气象业务使用EL15A风传感器采集的风速、风向探测数据。     

多普勒声雷达测风与直接测量仪器的观测比较

文中对多普勒声雷达测风和325 m铁塔上风速、风向仪及超声风速仪的测量值进行了观测比较。结果表明,当信噪比大于1时,两种方法测量的平均风速、风向的相关较好,风速、风向廓线较为接近;声雷达测量的垂直风速平均值和均方根差比超声风速仪的测量值略偏大。这与国外进行的观测比较结果一致。 需要指出,声雷达和直接测量仪器的观测比较中存在一定差异,特别是对比每一次的观测值就可以看出,在某些情况下还存在明显差异。进一步分析声雷达测风产生偏差的原因,对误差做出合理的订正是十分必要的。     

北京城市复杂下垫面条件下三种边界层测风资料对比

利用2016年8月28日至9月2日北京市朝阳区气象观测站激光测风雷达、风廓线雷达和GPS探空仪同步观测数据,对比分析三种测风仪在城市复杂下垫面条件下边界层不同高度处的测风性能。结果表明:(1)激光测风雷达与GPS探空仪测风结果具有较好一致性,风速、风向的相关系数分别为0. 66～0. 96、0. 71～0. 98,其中风速平均绝对误差小于2 m·s-1,风向误差在20°之内。(2)风廓线雷达资料的精度相对较差,与GPS探空仪的风速、风向相关系数分别为0. 66～0. 91、0. 55～0. 86,误差随高度呈现先减后增的垂直分布特征。其中,400～1000 m高度范围两种资料的吻合度最高,相关系数在0. 80以上,为仪器最佳测量范围;此外,风廓线雷达的风速整体高于GPS探空仪,两者最大偏差可达4 m·s-1左右,风向平均误差最大可达30°。(3) GPS探空仪的工作方式及测量结果也存在不足,一是观测频次较低,难以详细、精准地描述边界层风场结构的变化过程;二是当存在垂直风切变时,探测初期具有明显滞后性,由当前状态转变为真实的风场示踪物需要一定时间。     

不同天气条件下脉冲激光风廓线仪测风性能

将2012年5月21日-8月16日广东省湛江市东海岛气象观测站内脉冲激光风廓线仪WINDCUBE V2与气象站内的100 m测风塔进行同步观测试验,在经过观测数据同步性调整、有效性检验和代表性样本筛选基础上,分大小风和有无降雨天气过程,对杯式测风仪、超声风速仪与激光风廓线仪的同步测风数据进行比较,结果显示:脉冲激光风廓线仪与杯式测风仪测量水平风参数的相关性较好,10 min平均风速、风向的线性拟合度均大于0.99,3 s阵风风速的拟合度大于0.96,湍流强度的拟合度大于0.67,风速标准差的拟合度大于0.79;大风情况下,激光风廓线仪对风参数的测量效果更佳。无降雨情况下,激光风廓线仪的测量效果较降雨时略好,10 min降水量小于15 mm的降雨对这款激光风廓线仪的风速、风向、湍流强度、3 s阵风风速的测量没有显著影响,对风速标准差有一定影响。当水平风速增大和有降雨时,激光风廓线仪对垂直速度的测量效果欠佳。该对比分析可为激光风廓线仪观测数据的可靠性提供参考。     

DYYZⅡ型自动站风向风速故障实例分析与处理

本文对DYYZⅡ型自动气象站三例不同的风向、风速仪器故障进行了分析处理,总结出在风的观测中两点建议：一是观测中要注意观察自动站数据与室外风向标及风杯转动是否相一致;二是要注意自动站数据与人工观测数据（即风的显示器）进行对比,遇有仪器故障能够及时发现排除。同时要注意风仪器的定期维护,保障风杯、风标板不变形,轴承转动灵活,信号传输线路畅通。     

L波段雷达系统不同测风方法计算结果分析

根据广东阳江探空站L波段雷达系统观测的测风资料分析,测风记录用综合探测雷达测风方法与无斜距（或高度替代）测风方法计算的测风量得风层的结果,少数情况下会出现与理论值不相符的现象,两种测风方法计算的结果,有时会超出高空气象观测仪器总体测量准确度要求允许的误差范围。在雷达的仰角小于30°时,量得风层的风速小于3 m/s时,两种测风方法计算量得风层的风速基本相同（误差在允许范围内）,但风向有的相差较大,超出测量准确度要求允许的误差范围。当雷达仰角小于15°,量得风层的风速大于30 m/s时,两种测风方法计算量得风层的风向比较接近,但量得风层的风速有的却相差较大,超出测量准确度要求允许的误差范围。     

基于名单控制方法的探空测风数据质量分析

提出一种基于观测数据获取率、获取准时率、质量控制正确率和模式一致率的综合名单控制方法,使用2019年全国120个探空站测风数据对该方法进行验证,并对观测数据质量进行分析。结果显示:名单控制可以有效检查出观测数据存在问题的站点,名单站点观测数据相对于模式数据存在明显的系统性偏差,偏差和均方根误差相对于全国平均值都显著偏大。探空测风数据质量较好,四季风向、风速观测数据和模式数据较为一致,偏差分别在±1°和±1.5 m·s~(-1)内;秋季风向一致性较好;夏季和冬季风速一致性低于春季和秋季;风向一致性春季和夏季随气压减小先减小后增大,秋季和冬季则相反;风速一致性随气压减小基本呈三峰型变化。