GTS1-2型數字式電子探空儀操作使用技巧

陳觀發

(贛縣氣象局，江西 贛縣341100)

0 引言

GTS1－2型數字式電子探空儀配合GFE(L)1型高空氣象探測雷達工作，用于空中溫度、氣壓、溫度(應為濕度)以及風向、風速的探測。GTS1－2型數字式電子探空儀基測方便，施放準備時間大大縮短，同時把基測變量進行了訂正，提高了近地面探測精度;探空儀測量板、發射板采用貼片元器件，采用貼片機工藝流程自動焊接，整機可靠性大大提高。GTS1－2型數字探空儀的測角、測距信號清晰、穩定，載波率漂移量小，探空信號飛點少，球炸率高。

1 探空儀組成和工作原理

GTS1－2型數字式電子探空儀由溫度、濕度和氣壓傳感器、智能轉換器和發射機、電池組、保溫盒組成。探空儀的溫度傳感器為熱敏電阻，氣壓傳感器為電容膜盒，濕度傳感器為有機膜濕敏電容。

智能轉換器主要功能是將各類傳感器的物理量，按一定格式轉換成二進制代碼。由單片機、積分器、比較器、多路開關、放大器、振蕩器等電路組成，將各傳感器所測量的氣象信息要素值轉換成地面設備中的計算機數據，根據各個探空儀檢定數據進行處理。

發射機主要由超高頻發射機、淬頻振蕩器、探空調制電路組成。

發射機除了發送T，p，U氣象要素信息，還要接收地面雷達發射的詢問信號，因此還必須具有接收機的功能。為使同一振蕩電路具有接發兩種功能，它只能處于超再生工作狀態(即間歇工作狀態)。

2 探空儀施放(前)準備

(1)探空儀的外觀檢查。在基測前對探空儀進行外觀檢查，檢查探空儀盒蓋上的序列號與發射板上的序列號是否一致，與計算機放球軟件上接收到的探空儀序列號是否一致，三者不一致立即更換探空儀;檢查各感應元件上連接線有無虛焊、脫落現象，若存在上述情況必須更換探空儀。

(2)硫酸鉀飽和溶液的配制。將50 g左右的硫酸鉀(K2SO4)倒入高濕盒內，再倒入適量的蒸餾水，使其完全溶解達到飽和狀態即可。硫酸鉀飽和溶液在基測箱內產生90%以上的相對濕度。飽和溶液經長期使用水分逐漸蒸發減少最后成為結晶體鹽，此時可以按配制方法向容器內再次加入適量蒸餾水即可。

(3)基測方法。GTS1－2型數字探空儀基測采用的方法新穎，簡化了基測步驟，操作簡單易行，大大縮短了施放準備時間，降低了遲放球的概率。準備施放的GTS1－2型探空儀采用XED－1型數字式探空儀基測箱進行檢測，基測在放球前半小時左右進行，正式(雷達讀取)數據前，開啟基測箱電源預熱3～5 min。施放前從包裝箱中取出探空儀，脫去傳感器保護罩，展開傳感器支撐臂。注意只去掉溫度和濕度測量元件外面的保護罩，濕度測量元件的防護罩應該保持原來的狀態施放。首先放入配制好的硫酸鉀(K2SO4)飽和溶液，再將探空儀的溫濕度測量元件的支架放入，蓋好頂蓋，觀察3～5 min，讓濕度保持在60%～85%RH之間的一個較為穩定的數值。如果箱內濕度超過85%RH時，將飽和溶液取出再通風，利用自然濕度進行基測。雷達接收到的探空儀測量值與輸入的基測箱標準值進行比較，在允許誤差范圍內，基測通過，“結論”對話框給出的合格結論，反之將不能通過，需檢查是否誤讀或者是儀器值存在誤差，在不合格的情況下必須更換探空儀重新做基測。

3 電池的使用技巧

(1)外觀檢查。電池應存放在通風干燥的環境中，電池的外觀檢查主要有兩項:一是檢查電池的包裝是否有漏氣變型，如因漏氣而電池變形，則廢棄不用，立即更換;二是檢查電池的線路和插頭是否完好，如線路斷開或插頭破損，應立即更換電池。

(2)電池浸泡。電池電壓對探空、測風信號的質量有著直接影響，為了使電池在實際的使用中能夠達到最佳效果，浸泡電池的水溫、水量、放鹽量、浸泡時間都要控制在一定范圍。配置3%濃度的氯化鈉(NaCl)鹽的水溶液，水溫保持在30～40℃之間，放球前20 min左右將電池浸泡到鹽溶液中，電池插頭放在容器盒外面，過3～5 min取出(夏天2～3 min)，滴干水，一定要滴干，以免造成裝盒后接口進水造成儀器短路(注意不要甩干，以免甩壞電池)。

(3)測量電池電壓和電池賦能。當電池電壓達到18～24 V時，等待儀器的裝配;當電池電壓未達到18～24 V時，對電池進行電池賦能，將電池與基測箱電池檢測電纜連接，按下基測箱電池賦能按鈕，基測箱工作。檢測/賦能按鈕在彈起的狀態，基測箱顯示屏顯示探空儀電池電壓，將檢測/賦能按鈕按下，顯示屏顯示探空儀電池賦能電流。檢測狀態，一般電池電流控制在300～500 mA，電壓在18～24 V左右即可。電壓過高會導致信號突失，電壓過低會導致探空信號不清。

4 探空儀的正確裝配

裝配在放球前10～15 min左右進行，以便儀器、電池發生問題有足夠的時間排除;探空儀溫度和濕度測量元件的支持臂應向上彎曲，當探空儀向下時，使支撐與水平的夾角為15°～45°，以防止下雨天雨水通過傳感器桿進入儀器艙內。

5 探空儀施放前的探空儀信號和測風信號檢查

(1)如果探空儀施放前在地面停留過久，探空儀盒內熱量散發不出去使探空儀內部溫度過高而造成儀器變性，因此，不要過早包裝探空儀，如果時間過久，應重新做基測。

(2)基測時探空儀一般采用其本身的電池組，電池組注水活化后隨即進行，基測箱提供的探空儀只在檢查探空儀時使用。

(3)浸泡電池的水溫通常應保持在30～40℃;連續放球時，浸泡電池的鹽溶液使用不超過3次，隔日浸泡時應更換新的鹽溶液。

(4)禁止觸碰溫度、濕度傳感器。濕敏電容罩不能取下。

(5)施放球前無探空信號及脈沖信號。出現這種情況首先檢查電池電壓是否正常，若電壓正常，立即更換探空儀，重新做基測。電壓不正常，重新浸泡電池。

6 結語

GTS1－2型數字式電子探空儀是我們新一代高空氣象探測的一種重要的探測工具，其使用非常簡便、探測精度高、可靠性高，但它的正確使用與否直接關系到我們的探測質量。在實際工作中我們一定要認真、仔細地按照上述要求進行施放前的準備工作，盡可能減少人為造成的錯情，切實提高探空業務質量。