自动气象站现场校准方法培训教材要点
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自动气象站现场校准方法
(试行)中国气象局监测网络司
参照中华人民共和国气旬行业标准QX/T1-2000《II型自动气象站》,结合我国目前台站使用的自动气象站的实际情况,制定本方法。
1 范围
本方未能适用于我国气象台站使用中的多要素(气压、气温、地温、湿度、风速、雨量、蒸发、太阳辐射等)自动气象站的现场校准。对于其它类型的自动气象站的现场校准,可参照本方法的相应部分进行。
新出厂和修理后的自动气象站要在实验室进行检定。
2 引用文献
本方法引用下列文献:
JJF1001-1998通用计量术语及定义
JJF1059-1999测量有确定度评定与表示
JJF1002-1998国家计量检定规程编写规则
ISO/IEC导则2:1996标准化及其相关活动的基本术语及其定义
GB/T6583-1994质量管理和质量保证术语
QX/T1-2000II型自动气象站
使用本方法时应注意使用上述引用文献的现行有效版本。
3 术语和计量单位
本方法采用JJF1001-1998《通用计量术语及定义》、JJF1059-1999《测量有确定度评定与表示》、GB/T6583和ISO/IEC导则2中的有关定义。下面引用了一些最相关的定义,并列出一些适用于本方法的其它定义和计量单位。
3.1 术语及定义
3.11校准
在规定条件下,为确定测量仪器或测量系统所指示的量值,或实
物量具或参考物质所代表的量值,与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。
注:
1 校准结果既可给出被测量的示值,又可确定示值的修正值。
2 校准也可以确定其他计量特性,如影响量的作用。
3 校准结果可以记录在校准证己或校准报告中。
3.1.2 校准方法
为进行校准而规定的技术程序。
3.1.3 测量
以确定量值为目的的一组操作。
注:
1 操作可以是自动地进行的。
2 测量有时也称计量。
3.1.4 计量
为实现单位统一、量值准确可靠的活动。
3.1.5 搬运式标准
供运输到不同地点具有特殊结构的测量标准。
3.1.6 测量准确度
测量结果与被测量真值之间的一致程度。
注:
1 不要用术语“精密度”代替“准确度”。
2 准确度是一个定性概念。
3.1.7 测量不确定度
表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。
注:
1 此参数可以是诸如标准差或其倍数,或说明了置信水准的区间
的半宽度。
2 测量不确定度由多个分量组成。其中一引起分量可用测量列结果的统计分布估算,并用实验标准差表征。另一引起分量则可用基于经验或其他信息的假定概率分布估算,也可用标准差表征。
3 不确定度恒为正值。当由方差得出时,取其正方根。
3.1.8 测量误差
测量结果减去被测量的真值。
注:
1 由于真值不能确定,实际上用的是约定真值。
2 当有必要与相对误差相区别时,此术语有时称为测量的绝对误差。注意不要与误差的绝对值相混肴,后者为误的模。
3 误差值只取一个符号,非正即负。
4 误差与不确定度是完全不同的两个概念,不应混肴和误用。对同一被测量无论其测量程序、条件如何,相同测量结果的误差相同;而在重复性条件下,则不同结果可有相同的不确定度。
5 测量仪器的特性可以用示值误差、最大允许误差等术语描述。
3.1.9 检定
查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序,它包括检查、枵标记和(或)出具检定证书。
3.2 计量单位
3.2.1气压hpa
3.2.2 气温和地温℃
3.2.3 湿度%RH
3.2.4 风速m/s
3.2.5 雨量mm
3.2.6 蒸发mm
3.2.7太阳辐射W/m2(瞬时值);MJ.m-2(累积值)
4 概述
自动气象站是一种能自动地观测和存储气象观测数据的设备。
它由传感器、数据采集、数据处理和后备电源等部分组成,可以连续测量气压、气温、地温、湿度、风向、风速、雨量、蒸发、太阳辐射和日照等气象要素,由计算机业务软件进行数据处理、显示和打印报文、报表,并实现观测数据的存盘、上传和查询。
自动气象站主要用于气象部门,还可用于环境监测、民航、海运、农林、水文、国防等领域。
5 现场校准计量性能要求
5.1气压
最大允许误差:±0.3hPa
5.2 气温
最大允许误差: ±0.2℃
5.3地温
最大允许误差: ±0.5℃
最大允许误差: ±0.3℃(基准站)
5.4 空气湿度
最大允许误差:干湿表±4%RH
湿敏电容±4%RH(<80%RH)
±8%RH(≥80%RH)
5.5 风速
最大允许误差:±(0.5+0.03V)m/s(注:V为风速示值)
启动风速:≤0.6m/s
5.6 雨量
最大允许误差:降水强度1mm/min时±0.3mm
降水强度4mm/min时±0.4mm
5.7 蒸发
最大允许误差:±1.5%FS(0~50℃)
5.8 总辐射
最大允许误差:±5%(累积值)
5.9 直接辐射
最大允许误差:±2%(累积值)
6 通用技术要求
6.1 自动气象站的各要素传感器应有编号,字迹清晰、端正。
6.2 各传感器外型结构应完好,表面不应有明显的凹迹、外伤、裂缝、变形等现象,表面涂层不应起泡、龟裂和脱落,金属件不应有严重锈蚀及其它机械损伤。
6.3 温度传感器的金属(或塑料)封装密封良好,引线接插件接触良好。焊接应牢固、无虚焊,所使用的保护管及引线应能承受相应的使用温度。
6.4 风杯的几何形状与尺寸应一致。相邻两臂内的夹角为120。。风杯应转动灵活平稳,不得有明显的轴向跳动和径向摆动。
6.5 风向标不得有变形,尾翼与垂锤相平衡,推动灵活。
6.6 雨量传感器的承水口不得变形,内壁应光滑并呈圆筒形。
7 校准条件
7.1 标准器
7.1.1 数字式气压仪
测量范围:400~1100hPa 测量不确定度:0.2 hPa
7.1.2 数字式铂电阻温度计
测量范围:-60~+80℃测量不确定度:0.06℃
7.1.3数字式湿度计