JJG(气象)003-2011_自动气象站湿度传感器检定规程

B.2.3 分别打开标准器、直流稳压电源和采集器的电源开关，预热20min后，再将湿度发生装置调到（33％RH±3％RH）低湿点上。
B.2.4待湿度发生器内湿度值（读取标准器的显示值）达到低湿（33％RH±3％RH）调整点并稳定40 min后开始调整。
B.2.5 调整时使用专配螺丝刀，调整传感器调整孔上标有英文“D”所对应的电位器，使采集器显示值（换算成相对湿度）与标准器的显示值（显示值加修正值）相差±0.5％RH以内。
2.4湿度发生装置equipmentforhumiditygeneration
采用使饱和湿空气与干空气定比混合，或直接将高压饱和湿空气扩散，或改变饱和湿空气温度等方法，以得到不同湿度条件的测试设备。
2.5 计量单位measurement unit
湿度计量检定用“％RH”作计量单位
3.概述
高分子薄膜湿敏电容传感器内部结构是:感湿部分平铺在一片玻璃基片（a）上，在基片上真空喷涂一层金属膜作为电容器的基底电极（b），然后在基底电极上均匀喷涂0.5—1μm厚的吸湿材料——醋酸纤维素（c），最后在吸湿材料上真空喷镀上表面电极（d），表面电极的厚度为0.02μm，保证水汽分子能通过表面电极渗透进入吸湿层。在外界相对湿度变化时，作为感应膜的高分子聚合物能对水汽分子进行吸附和释放，其介电常数ε随之发生变化，促使湿敏电容量发生变化。内部结构如图1所示。
归口单位：中国气象局
主要起草单位：国家气象计量站
参加起草单位：辽宁省气象计量站
陕西省气象计量站
安徽省气象计量站
本规程委托国家气象计量站负责解释
本规程主要起草人：
朱乐坤 （国家气象计量站）
周昌文（安徽省气象计量站）
贺晓雷 （国家气象计量站）
参加起草人：
王军（辽宁省气象计量站）
陈征（陕西省气象计量站）
温晓清 （国家气象计量站）
6.3.4示值误差计算
用被检湿度传感器3次输出值的平均值，作为该湿度检定点上的测量值，用精密露点仪3次测量值的平均值加上修正值后作为标准值，用被检湿度传感器测量值减去标准值，得出被检湿度传感器在该湿度检定点上的示值误差(如果湿度传感器输出值是电压、电流或频率值,要换算成相对湿度值)，计算方法如公式(1)。
自动气象站湿度传感器检定规程
1.范围
本规程适用于高分子薄膜湿敏电容传感器(电压输出型)的首次检定、后续检定及修理后的检定。
2. 术语和计量单位
2.1湿度均匀性 degree of humidity homogeneity
在湿度控制条件下，湿度箱(测试室)工作区域中任意两点间的湿度差值的绝对值。
2.2湿度稳定性 degree of humidity fluctuate
图1湿敏电容内部结构
湿敏电容量的变化,经过信号变换器电路转换，再经过运放电路进行放大处理,输出电压信号。当相对湿度由0%～100%变化时，信号变换电路输出0～100mv电压，经放大后得到0～1V的直流电压输出给数据采集器,经转换后在显示终端上显示相对湿度。测湿原理如图2所示。
图2 湿敏电容测湿原理图
附录A
湿度传感器检定记录表
检定证书号： 检定记录流水号：第 页共 页
检
测
环
境
项目
检定开始时
检定结束时
平均值
空气温度（℃）
相对湿度（％RH）
大气压力（hPa）
检
定
点
％RH
标准器
被检湿度传感器
名 称：
型号/规格：
生产单位：
编 号：
准确度等级/最大允差：
名 称： 型号/规格：
编 号： 生产单位：
送检单位：
6.2.2 示值误差检定
经过外观检查合格的湿度传感器，才能进行示值误差检定，检定项目见表1。
表1检定项目表
检定项目
首次检定
后续检定
使用中检验
外观检查
+
+
+
示值误差检定
+
+
+
注:“+”表示必须检定的项目
6.3 检定方法
6.3.1 检定前准备
按照露点仪的使用说明，将露点传感器与露点仪相连；将被检湿度传感器,按照使用说明要求与扫描开关及数据采集器连接;检定开始前，先将被检湿度传感器、露点传感器，置入到调温调湿箱中,要求所有传感器头部同高并互不相碰。打开标准数据采集器、扫描开关、精密露点仪电源开关，预热30min后再开始检定。检定开始前和检定结束后，分别读取（采集）环境温度、湿度和大气压力值，用两次读取（采集）的环境条件的平均值，作为检定时的环境条件，填写到检定记录表格中。
4. 计量性能要求
测量范围：（0～100）％RH
分辨力：0.1％RH
最大允许误差：±4％RH （≤80％RH时）
±8％RH （＞80％RH时）
5. 通用技术要求
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。
传感器应有型号、出厂编号等明显标志。对于使用过的湿度传感器，重点检查过滤膜保护层是否有污染现象。若污染严重应更换新的过滤膜。
在湿度控制条件下，湿度箱(测试室)工作区域中任一点在规定时间内的湿度变化量。用规定时间内所有测试点最大和最小湿度差平均值的1/2加“±”号表示。
2.3湿度检定箱 hygrostat
采用自动或手动控制方法，使干空气和湿空气按照一定的比例充分混合，在一个箱体内形成稳定、均匀的湿度条件，对湿度测量仪器或传感器进行校准用的箱体。
B.2.6 低湿点调整完毕，再将湿度发生器的湿度调到高湿度(87％RH±3％RH)点，稳定时间和调整方法同上。
B.2.7 高湿度点调整完成后，可能影响低湿点的调整结果，因此需返回低湿度点进行二次调整，直到高、低湿度点都合格为止。
d 直流稳压电源
直流电压输出范围：(0～50)v；分辨力：0.1v。
B.2 调整方法与步骤
B.2.1 把待调整的湿度传感器输出端，正确接入采集器的直流电压输入端；湿度传感器的电源输入端接到直流稳压电源（DC12V）的输出端。
B.2.2 将标准器的传感器和待调整的湿度传感器，同时放入湿度发生装置中的工作区内，使湿度传感器的调整孔位于工作区之外。对工作区采取密封措施，开启湿度场搅拌开关。
6.3.2 检定湿度点的选择
湿度检定点及顺序为30％、40％、55％、75％、95%RH。
6.3.3检定数据读取(采集)方法
先设定箱内温度值(根据需要),再按6.3.2条规定的检定点调整箱内湿度，其顺序为先低湿逐点到高湿，再从高湿逐点降至低湿（一次循环检定）。
在调湿过程中，必须保持整个过程的变化趋势。即在降湿的整个过程中，不能有升湿趋势。相反，在升湿过程中，不能有降湿趋势。
准确度等级/最大允差：
正程
反程
正程平均
反程平均
（％RH）
正程
反程
正程
平均
反程
平均
பைடு நூலகம்正程
误差
反程
误差
检定依据
检定结论
检定人：复核人：检定日期：年月日
附录B
HMP45D湿度测量误差超差后的调整方法
B.1技术要求
B1.1环境条件要求
调整工作宜在湿度检定/校准实验室内进行，其环境条件应满足以下要求。
a 环境温度：25℃±2℃
附件3：
中国气象局部门计量检定规程
JJG(气象)003-2011
自动气象站湿度传感器
HumiditySensorof Automatic Meteorological Station
2011-06-13发布2011-10-01实施
中国气象局发布
本规程经中国气象局于2011年6月13日批准，并自2011年10月1 日起施行。
b 环境湿度：60％RH±2％RH
B1.2 标准与设备要求
a 吸出式精密露点仪
测量范围:(20～100)％RH；分辨力：0.1％RH；最大允差：±1％RH。
b湿度发生装置（湿度发生器或饱和盐湿度发生器）
测量范围: (20～100)％RH；最大允差：±1％R。
c 数据采集器
测量范围：(0～5.0)v；最大允差：≤±0.1mv。
当箱内湿度(读取或采集露点仪示值)达到设定值(目标值),并且当湿度波动值为±1.5％RH时，才能开始检定,检定时每30秒钟读取(或采集)一次被检湿度传感器的输出值和精密露点仪的示值，每个检定点等间隔读取3次。一个检定点检定完毕，紧接着调整下一个检定点，以下各检定点的稳定时间和数据读取方法与上一个检定点相同。检定记录格式见附录A。
6.4 检定结果处理
经检定合格的湿度传感器，发给检定证书(检定证书格式见附录C)。检定不合格的湿度传感器，发给检定结果通知书，并在检定结果通知书中注明示值误差不合格对应的湿度点。
6.5检定周期
湿度传感器的检定周期一般为1年。但有以下情况之一时须提前送检。
1）自动气象站数据采集器经过维修或更换后。
2）当发现湿度测量值出现异常时。
6. 计量器具控制
计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中的检验。
6.1 检定条件
6.1.1 标准器
精密露点仪
测量范围：(10～100)%RH
分辨力：0.1%RH
最大允许误差: 露点温度≤±0.2℃
相对湿度≤±1%RH
6.1.2检定设备
6.1.2.1调温调湿箱
湿度调节范围：（10～95）%RH；工作温度范围：（-30～+50）℃；
(1)
式中： —被检湿度传感器在各检定点上的测量误差，％RH；
—被检湿度传感器在各检定点上3次输出值的平均值，％RH；
—精密露点仪在各检定点上3次测量值的平均值，％RH；
当被检湿度传感器在正、反行程各检定点上的示值误差均满足技术要求时视为检定合格。当被检湿度传感器一点或多点示值误差不能满足技术要求时，视为不合格。检定不合格的湿度传感器，应进行调整，经过调整后的湿度传感器，必须重新进行全程检定，检定后仍不合格的作不合格处理。示值误差超差调整方法见附录B。