雨滴谱式降水现象仪现场核查方法-2018

雨滴谱式降水现象仪现场核查方法Field Inspection Specification for Raindrop Spectral Precipitation Phenomenon Instrument
中国气象局气象探测中心
2018年10月20日
目录
1范围 (2)
2引用文件 (2)
3术语和计量单位 (2)
4降水现象仪组成结构及技术要求 (2)
5核查条件 (3)
6核查方法 (3)
7核查时间间隔 (5)
附录A 业务台站降水现象仪核查记录表 (6)
附录B 降水粒子速度标准值计算方法 (7)
前言
本方法规定了气象部门雨滴谱式降水现象仪现场核查方法。

本方法由中国气象局综合观测司委托中国气象局气象探测中心组织编写。

主要编写单位和人员有：中国气象局气象探测中心边泽强、崇伟、李松奎。

雨滴谱式降水现象仪现场核查方法
1范围
本方法规定了气象部门雨滴谱式降水现象仪（以下简称“降水现象仪”）现场核查方法。

本方法适用于气象部门配备的雨滴谱式降水现象仪的现场核查。

2引用文件
本方法引用了下列文件：
QX/T 8 气象仪器术语
中国气象局降水现象仪功能规格需求书（试行）
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

3术语和计量单位
3.1降水现象
在一定的天气条件下，发生在大气中、地面上的雨、阵雨、毛毛雨、雪、阵雪、雨夹雪、阵性雨夹雪、霰、米雪、冰粒、冰雹及其他的物理现象。

3.2雨滴谱仪
捕获液态水汽凝结体的水滴，并观测其直径分布的仪器。

4降水现象仪组成结构及技术要求
降水现象仪由传感器、数据采集、外围设备及相关软件等部分组成。

4.1传感器
降水传感器检测降水信号，并区分降水类型。

4.2数据采集
数据采集部分指数据采集箱，内含接口单元、中央处理单元、存储单元等。

4.3外围设备
外围设备包括供电电源和通讯接口等。

4.4采集软件
采集软件运行在数据采集控制单元中，应包含数据采集、通信、控制、支持时间同步、采集参数自动保存、自重启、降水现象观测与识别、参数设置与信息查看等功能。

5核查条件
5.1标准仪器及配套设备
标准器及配套设备主要技术指标见表1。

表1 标准器及配套设备主要技术指标
5.2环境条件
(1)天气晴朗，能见度大于10 km；
(2)空气温度(20士10)℃，风速<5m/s，相对湿度80%RH。

6核查方法
6.1核查项目
至少包括：
a）降水粒子直径；
b）降水粒子速度；
6.2核查前准备
6.2.1外观检查
用目测的方法，对雨滴谱式降水现象仪的外观进行检查。

表面完好，标牌和标记完整、清晰，机械结构应完整且无变形。

6.2.2标准器的安装
将降水现象仪放入检测装置，确保降水现象仪的激光束处在降水粒子模拟单元透光孔的中心位置（即：激光束处在标尺塞的有效区域内），并连接好通信线和电源线。

当降水现象仪的激光束不在透光孔的中心位置时，通过调节测试装置得到高度调节杆，使激光束处在透光孔的中心位置，以获得准确的测量。

6.3降水粒子直径测试
降水粒子直径测试点： 4.3mm、9.5mm、21.0mm。

也可根据要求自主选择测试点。

通过电机控制转盘以稳定的速度转动，进而使转盘上安放的粒子具有稳定运行速度。

在每一个测试点，以5m/s速度进行试验，记录被测雨滴谱降水现象仪输出的降水粒子直径值，重复测量三次。

取三次输出的降水粒子直径平均值作为被测雨滴谱降水现象仪输出的降水粒子直径值。

各测试点测量误差计算见公式（1）。

D-
D
D
∆' (1)
=
式中：
D
∆——降水粒子直径测量误差，单位为毫米（mm）；
'
D——被测雨滴谱降水现象仪测量的降水粒子直径值，单位为毫米（mm）；
D——降水粒子直径标准值，单位为毫米（mm）。

<15%，则判定被核查雨滴谱式降水现象仪合格，否则返厂或送气象若∆D
D
部门检测实验室校准。

6.4降水粒子速度测试
降水粒子速度测试点：1.8m/s、3.0m/s、6.0m/s。

也可根据要求自主选择测试点。

通过电机控制转盘以稳定的速度转动，进而使转盘上安放的粒子具有稳定运行速度。

降水粒子速度标准值的计算方法参见附录A。

在每一个测试点，以4.3mm、9.5mm、21.0mm粒子直径进行试验，记录被测雨滴谱降水现象仪输出的降水粒子速度值，重复测量三次。

取三次输出的降水粒子速度平均值作为被测雨滴谱降水现象仪输出的降水粒子速度值。

各测试点测量误差计算见公式（2）。

=
v-
∆'……………………………………
v
v
(2)
式中：
v∆——降水粒子速度测量误差，单位为米每秒（m/s）；
'
v——被测雨滴谱降水现象仪输出的降水粒子速度值，单位为米每秒（m/s）；
v——降水粒子速度标准值，单位为米每秒（m/s）。

<35%，则判定被核查雨滴谱式降水现象仪合格，否则返厂或送气象部若∆V
V
门检测实验室校准。

7核查时间间隔
第一次使用1个半月后现场核查一次；之后每1年现场核查一次；每次维修仪器之后都应做现场核查。

附录A 业务台站降水现象仪核查记录表
业务台站降水现象仪核查记录表
记录编号：
核查：核验：
附录B 降水粒子速度标准值计算方法
降水粒子速度标准值计算方法
按公式（B.1）计算出降水粒子速度标准值：
π2
ns
v=………………………………………………（B.1）式中：
v——降水粒子速度标准值，单位为米每秒（m/s）；
n——电机的转速n，单位为（r/s）；
s——粒子标记到转盘圆心的中心距离s，单位为米（m）；。