雨量传感器检定结果的不确定度分析
有关计量检测不确定度的分析

有关计量检测不确定度的分析
计量检测不确定度分析是对测量结果的不确定度进行定量描述和评估的过程。
不确定度是测量结果与测量对象真值之间的差异。
不确定度分析的目的是确定测量结果的可信程度,以便评估测量数据的准确性和可靠性,为决策和质量控制提供依据。
在计量检测不确定度的分析中,首先需要确定测量结果的类型,如长度、质量、时间等。
然后,需要按照国际标准规范对测量过程进行描述,包括测量设备的规格、测量方法的选择、环境条件的控制等。
接下来,需要对不确定度进行评估。
不确定度分为两种类型:类型A不确定度和类型B不确定度。
类型A不确定度是通过重复测量同一样本进行统计分析得到的,通常称为随机误差;类型B不确定度是通过经验估计、厂商规格、专家意见等进行的,通常称为系统误差。
对于类型A不确定度的评估,可以通过重复测量同一样本,计算平均值和标准偏差来确定。
一般情况下,可以使用正态分布或者t分布来描述测量结果的分布情况。
对于类型B不确定度的评估,可以通过根据经验和专业知识进行的。
可以通过查看仪器的技术规格书来确定其规格误差,然后根据使用经验进行估计。
根据以上的不确定度评估结果,可以计算出最终的不确定度。
通常情况下,最终的不确定度可以通过将类型A和类型B不确定度进行平方求和然后开平方得到。
最终的不确定度也可以用于计算置信区间,表示测量结果的范围。
在计量检测不确定度的分析中,还需要考虑到其他因素,如环境条件的影响、方法的不确定度、不确定度的传递等。
这些因素可以通过使用合适的数学模型来进行分析。
有关计量检测不确定度的分析

有关计量检测不确定度的分析计量检测不确定度是指测量结果的不确定性的度量。
它是指在同一测量条件下,由于各种不确定因素造成的测量结果的不确定性,通常用标准偏差来表示。
计量检测不确定度的分析是指对测量结果进行不确定度的估计、评定和控制,以确保测量数据的可靠性和准确性。
本文将从计量检测不确定度的概念、影响因素、评定方法和控制措施等方面进行分析。
一、概念计量检测不确定度是用数字表示的测量结果的不确定性。
不确定度是指在测量过程中,由于各种因素的影响所引起的测量结果的不精确性。
它是测量结果分布的散布范围的度量,通常用标准偏差表示。
计量检测不确定度的概念包括随机误差和系统偏差两个方面。
随机误差是由于测量条件的不稳定性而引起的不确定度,系统偏差是由于测量仪器的误差或操作方法的不当而引起的不确定度。
二、影响因素计量检测不确定度的大小受到多种因素的影响,主要包括测量仪器的精确度、环境条件的稳定性、人为因素的影响、测量方法的选择等。
1. 测量仪器的精确度:测量仪器的精确度直接影响着测量结果的准确性,精确度越高,测量不确定度越小。
2. 环境条件的稳定性:环境条件的不稳定性也会对测量结果产生影响,如温度、湿度、光照等因素的变化都会引起测量结果的不确定性。
3. 人为因素的影响:操作方法的不当、人员技术水平等都会影响测量结果的准确性,从而增加测量不确定度。
4. 测量方法的选择:不同的测量方法对测量结果的影响也不同,选择合适的测量方法可以减小测量不确定度。
三、评定方法评定计量检测不确定度是确保测量结果可靠性和准确性的重要手段。
通常有两种方法可以评定计量检测不确定度,一种是通过方差分析,另一种是通过实验测定。
1. 方差分析:方差分析是一种数理统计的方法,它通过测定测量数据的离散程度来评定测量不确定度,一般利用方差的大小来表示测量不确定度的大小。
以上两种方法各有优缺点,可以根据具体情况选择合适的方法进行评定。
四、控制措施为了减小计量检测不确定度,可以采取以下控制措施:3. 加强人员培训:提高人员的操作技能和专业知识,提高操作的准确性和可靠性。
SL3-1型雨量传感器标校中的常见问题及处理方法

SL3-1型雨量传感器标校中的常见问题及处理方法作者:宋敏徐玲玲相峰等来源:《农业开发与装备》 2015年第2期宋敏,徐玲玲,相峰,韩贵香,刘慧(山东省博兴县气象局,山东博兴 256500)摘要:自动气象站现用雨量传感器主要是SL3-1型翻斗雨量传感器。
雨量传感器在使用过程中容易出现测量数据不准确的现象,要获得准确的雨量数据必须在每年雨量传感器开始启用前进行标校。
在雨量传感器的标校工作中分为两个强度分别是大雨强与小雨强。
本文主要从标校前的准备工作与标校过程中常出现的问题进行分析并提出处理方法。
关键词:雨强;标校;常见问题;处理方法1 标校前的准备工作在对SL3-1型雨量传感器进行现场标校前首先要了解雨量传感器的结构及工作原理这对刚接触雨量传器的新工作人员来说是非常重要的。
其次是对雨量传感器进行全面清洁。
1.1 雨量传感器的结构及工作原理SL3-1型雨量传感器主要是由承水器、漏斗、上翻斗、汇集漏斗、计量翻斗、计数翻斗、干簧管等组成。
当有液态降水时,水通过承水器汇集进入漏斗,再流入上翻斗,上翻斗的作用是使降水强度近似稳定的大降水强度(6mm/min),然后进入计量翻斗计量,计量翻斗每翻动一次记录0.1mm的降水量。
随后水由计量翻斗倒入计数翻斗,在计数翻斗的中间装有一块小磁钢,磁钢上部装有干簧管,计数翻斗每翻转一次,磁钢对干簧管进行一次扫描,使干簧管的接点因磁化而瞬间闭合一次,由于开关的闭合送出一个信号,代表0.1mm降水量。
输出信号由红黑接线柱引出,接入采集器内相应的模块上。
1.2 雨量传感器的清洁为了保证数据的准确性在进行标校前应对雨量传感器进行全面的清洁,在进行清洁传感器时首先要将采集器内雨量传感的端子拔下,或将雨量传感器内红黑接线柱上的任意一根接线取下,用胶带缠好放在一边。
用毛刷把翻斗内壁清洁干净,把汇集漏斗拆下清洗干净,并保证节流管与计数翻斗的排水孔畅通。
2 标校中常出现的问题在标校时为了能更快的了解传感器存在误差,先分别测一个大雨强与小雨强。
二等铂电阻温度计标准装置检定结果不确定度分析

二等铂电阻温度计标准装置检定结果不确定度分析不确定度是对测量结果受测量误差影响不确定程度的描述,本文依据《JJG (气象)002-2015自动气象站温度传感器检定规程》完成检定结果重复性试验,并依据《JJF1059.1-2012 测量不确定度评定与表示》的要求,完成二等铂电阻温度计标准装置检定结果进行分析,确保气象用铂电阻温度传感器观测数据的可靠性。
关键字:铂电阻温度传感器;不确定度,二等铂电阻1. 前言测量不确定度[1]是“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”。
意味着对测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度,是定量说明测量结果的质量的一个参数。
测量结果是否可信根据测量误差来判断,但是测量误差只能体现结果的短期质量。
测量过程是否持续受控,测量结果是否能保持稳定一致,测量能力是否符合相关要求,就需要用测量不确定度来衡量。
测量不确定度越大,表示偏差可能越大;测量不确定度越小,表示数值可能更稳定。
不过,不管测量不确定度多小,测量不确定度范围必须包括真值(一般用约定真值代替),否则表示测量过程已经失效。
朱乐坤[2]对自动气象站各要素传感器检定结果做了不确定度分析,2014年陈桂生[3]对工业铂热电阻不同检定方法的可信度进行了研究评定;2015年郑亮等[4]对自动气象站气象要素计量性能要求进行了探讨。
2. 二等铂电阻温度计检定装置二等铂电阻温度计标准装置由标准铂电阻温度计、高精密直流测温电桥、制冷恒温槽和数字多用表等组成,利用铂电阻值随温度变化而变化的特性,对自动气象站铂电阻温度传感器进行检定,检定规程为《JJG(气象)002-2015自动气象站温度传感器检定规程》。
2.1标准器及配套设备标准器:一等标准铂电阻温度计,测量范围(-190~+420)℃;配套设备:(1)高精密直流测温电桥,测量范围0.01Ω~500kΩ,不确定度等级为0.0001级;(2)制冷恒温槽,波动度:≤±0.01℃/30min,均匀度:≤0.01℃;(3)数字多用表:测量范围100 -1000 ,测试分辨率0.1 。
压力传感器测量误差不确定度分析概要

压力传感器测量误差不确定度分析概要压力传感器是一种重要的测量设备,广泛应用于工业、医疗、航空航天等领域。
在测量过程中,无论使用何种方法,都难免会存在一定的误差。
为了确保测量结果的准确性和可靠性,需要进行误差分析和不确定度分析。
本文就压力传感器的测量误差和不确定度进行概要分析。
压力传感器是一种基于压力感应元件的测量设备,其测量误差主要包括静态误差和动态误差两个方面。
静态误差:指在静止条件下,在某个压力范围内,测量值与真实值之间的差异。
静态误差可进一步分为硬件误差和软件误差两种。
硬件误差包括感应元件本身的误差、电子电路的误差和机械结构的误差等;软件误差主要包括信号处理算法的误差、采样频率的误差等。
动态误差:指在变化条件下,测量值与真实值之间的差异。
动态误差涉及到压力传感器的响应速度、幅度响应等因素。
常见动态误差包括谐波失真、交叉干扰、噪声等。
不确定度是指测量结果与真实值之间的差异,不确定度分析是对测量结果的可靠性进行评估。
在进行压力传感器的不确定度分析时,需要考虑以下几个因素。
1. 设备误差:包括传感器感应元件的误差、电子电路的误差和机械结构的误差等。
这些误差可以通过校准和质量控制来限制并确定不确定度。
2. 外部条件:如环境温度、湿度等因素会影响传感器的测量精度,需要进行环境校准和温度补偿。
3. 操作员误差:测量时操作员的误差也会影响测量结果的准确性,因此需要严格控制操作流程,进行技术培训和质量管理。
4. 不确定度评估:通过数学模型,基于标准偏差、置信度等指标,对测量结果的不确定度进行评估和预测。
其中,标准偏差是指对同一任务测量多次取得的结果的离散程度。
在进行压力传感器的不确定度分析时,需要通过实验数据和理论计算相结合的方法进行。
此外,还需对误差来源进行分析和排除,确保得到准确的测量结果。
总之,压力传感器的测量误差和不确定度是影响测量结果准确性和可靠性的重要因素,需要进行充分的误差分析和不确定度分析,并采取相应的措施进行校准、温度补偿和质量控制,以确保测量结果的可靠性。
自动气象站雨量传感器误差产生的原因及解决方法

来 自动 站 的 维 修 和 检定 工 作口 ] , 对 自动 气 象 站
雨量 传感 器在测 量过 程 中产 生误 差 的几 个 主要 因 素进 行 了分析 总结 , 叙 述 如下 , 以资参 考 。
次为 0 . 1 mm 的降 水量 ( 这 就 是通 常 我 们 所说 的
雨量传 感器 的分 辨力 的概 念 ) 随着计 量 翻斗 的 不 断翻动 , 雨水 被不 断地倒 人计 数翻 斗 , 在计 数 翻斗
0 引言
吉 林省作 为 一个 农 业 大 省 , 降水 量 是 关 乎 粮 食生产 的一 个重 要 因 素 , 因此 保 证 自动 气象 站 雨 量传感 能够 器 的正常运 行 , 及时、 准确地 反 映降水 量, 是 各气 象 台特 别 重视 的 问题 。笔 者 通过 近 年
雨水 首先 在承 水 口汇 集后 , 再流 入上 翻斗 , 上 翻斗
Er r o r c a u s e s o f r a i nf a l l s e n s o r a nd i t s s o l u t i o ns i n a u t o ma t i c we a t h e r s t a t i o n
Ob s e r v a t i o n C e n t e r, Ch a n g c h u n 1 3 0 0 6 2 )
Ab s t r a c t : Ba s e d o n t he s t r u c t u r e a nd me a s ur i n g pr i n c i p l e of r a i n f a l l s e ns or i n a u t o ma t i c we a t h e r s t a t i o n, t hi s p a pe r a n a l y z e s t he m a i n r e a s o n s t h a t c a u s e d t h e e r r or o f r a i nf a l l s e ns o r .Th e n,t h e c o r r e s po n d i n g s o l ut i o ns a r e p ut f or wa r d . Ke y wo r ds : a u t o ma t i c we a t he r s t a t i o n; r a i nf a l l s e ns o r; e r r o r ; s o l ut i o ns
SL3型雨量传感器降水误差之原因分析
通 过时段 降水量 > 6 mm的降水量 的对 比可 以看 出 ,时段 降水 量 > 6 am时 ,误差 较大 ,且误 差 发生率 为 1 r 0 0 %,其 中
最大差值超过 1 . 0 mm。
3 . 1 4 g 时 ,因动量作用 ,翻斗提 前翻倒 ,造 成计数增 加。而雨 强较小 时,施加给漏斗 的动量较小 ,其测量误差也较小。
2 . 2雨 水 残 留 导 致 测 量 不 准确
由于水是翻斗的浸润液体 ,具 有一 定的表面张力 ,因此 翻 斗在倒水 时总会有小部分雨水残 留在翻斗表面。 当雨强较小时 ,
值为 0 . 4 mm。 1 . 2 . 2时段雨量 > 6 m m 的降水量 的对 比分析
( 中部 贴有 一块 小磁 钢 )和干簧管组成 ,它的计 量方式为翻斗 式 ,当翻斗翻动时 ,磁钢 对干簧管扫描 ,使 干簧接点因磁 化而 瞬间 闭合 1 次 ,送 出 1 个 脉 冲信号 ,相 当于 0 . 1 mm降水 。而 翻斗 翻动主要 依靠 翻斗承接 雨水 的重量 和雨水 给其作 用 的动 量 。S L 3型雨量传感器 的 口径为 2 0 c r n ,0 . 1 m m的雨量的重量为 0 . 0 1 e m×3 . 1 4 e m×1 0 e m= 3 . 1 4 g ,也就是说 ,当雨量在 漏斗 内重 量 达到 3 . 1 4 g 时一侧 翻斗 就会翻倒 ,而用另 一侧 的翻斗继续 承 接降水 。通 过以上对 雨量传感器原 理分析 ,可以推断其观测误
关 键 词 :S L 3型 雨 量传 感 器 、 降 水误 差 、 原 因分 析 中图 分 类 号 :P 4 1 5 . 1 2 文 献标 识 码 :A
如何正确进行测量结果的不确定性分析
如何正确进行测量结果的不确定性分析在科学研究、工程技术、质量控制等众多领域,测量是获取数据和信息的重要手段。
然而,测量结果往往不是绝对准确的,存在一定的不确定性。
正确进行测量结果的不确定性分析,对于评估测量质量、判断测量结果的可靠性以及做出合理的决策都具有至关重要的意义。
首先,我们要明白什么是测量结果的不确定性。
简单来说,它是指由于测量误差的存在,测量结果不能确定的程度。
测量误差可能来自多个方面,比如测量仪器的精度限制、测量环境的变化、测量人员的操作差异等等。
不确定性并不是一个具体的误差值,而是一个范围或概率分布,用来描述测量结果可能的变动范围。
那么,为什么要进行测量结果的不确定性分析呢?想象一下,如果我们只给出一个测量值,而不考虑其不确定性,那么别人在使用这个测量结果时可能会产生误解或做出错误的决策。
例如,在建筑工程中,如果对材料强度的测量结果没有给出不确定性,施工方可能会根据不准确的强度估计来设计结构,从而导致安全隐患。
通过不确定性分析,我们可以更全面、准确地表达测量结果,提高测量数据的可信度和可用性。
接下来,让我们探讨一下如何进行测量结果的不确定性分析。
这通常包括以下几个主要步骤:第一步,识别不确定度的来源。
这需要对整个测量过程进行详细的分析,找出可能影响测量结果的所有因素。
例如,在使用尺子测量长度时,尺子的刻度精度、测量时的视线角度、尺子与被测物体是否完全平行等都可能是不确定度的来源。
第二步,对每个不确定度来源进行量化。
这通常需要参考测量仪器的技术规格、以往的测量经验、相关的标准和规范等。
比如,如果使用的尺子标称为±01 厘米的精度,那么这就是尺子精度导致的不确定度的一个估计值。
第三步,根据不确定度的性质和传播规律,计算合成不确定度。
不确定度可以分为两类:A 类不确定度和 B 类不确定度。
A 类不确定度是通过对同一被测量进行多次重复测量,用统计方法计算得到的;B 类不确定度则是基于经验或其他信息估计得到的。
测量结果的不确定度及其计算
讲座??测量结果的不确定度及其计算周舜元卫生部工业卫生实验所北京1000881概述随着生产和科学技术的进步对检测数据的准确可靠性提出了更高的要求。
过去通常用测量误差即测量结果与真值的差异来表示测量结果的准确可靠程度但由于真值通常是未知的所以误差常常也无法知道只能用约定真值代替真值来求误差。
在实际工作中更多遇到的应该是测量的不准确度这已逐渐成为人们的共识。
特别是由于国际贸易的发展检测数据的质量高低需要在国际间得到评价和承认由此开展的国际间的验证比对试验、实验室认可等活动越来越重视对测量结果不确定度的分析和表达。
国家标准《校准和检验实验室能力的通用要求》GB/T15481-1995等同采用ISO 导则25中就要求实验室的每个证书或报告均应对估算的校准和测试结果的不确定度作出说明:ISO9001也规定应保证所用设备的测量不确定度已知。
在1993年由BIPM国际计量局、IEC国际电工委员会、IFCC国际临床化学联合会、ISO国际标准化组织、IUPAC国际理论与应用化学联合会、IUPAP国际理论与应用物理联合会和OIML国际法制计量组织等7个国际机构共同发起ISO公布了“测量不确定度表示指南”从而形成了共同的基础。
2基本概念2.1测量不确定度它是一个与测量结果相关的参数用以表征可以合理赋予被测量值的分散性。
该参数可以用标准偏差或其给定倍数来表示也可以用置信水平的区间半宽度来表示。
测量不确定度通常由其所有的不确定度分量构成其中有些分量可以用测量结果的统计分析来加以评定有些分量则基于统计分析以外的方法或信息来评定。
测量不确定度一般来源于随机性和模糊性前者来自一些主客观条件不充分后者归因于事物本身概念不明确。
在具体实践中可能包括的来源如下:1对被测量的定义不完善2实现被测量的定义的方法不理想3被测量的样本抽样不能代表所定义的被测量4环境条件的测量不完善或对测量受环境条件影响的认识不周全5人员对模拟仪器的读数有偏差6测量仪器的分辨力和鉴别阈不够7赋予计量标准的值和标准物质的值不准8从外部来源取得并用于数据计算的常数和其他参数不准9与测量方法和测量程序相关联的近似性和假定性10在表面上完全相同的条件下被测量重复观测值的变化。
气候变化监测中的测量误差分析
气候变化监测中的测量误差分析气候变化监测中的测量误差分析气候变化是当前全球面临的重大挑战之一。
为了有效地监测气候变化并制定应对策略,科学家们进行了大量的测量工作。
然而,这些测量过程中存在着一定的误差,我们需要对这些误差进行分析,以确保得到准确可靠的气候数据。
首先,我们需要了解气候变化监测中的常用测量方法。
常见的气候测量包括温度、降水量、海平面变化等。
针对不同的指标,科学家们使用不同的仪器和方法进行测量。
例如,温度可以通过气温计或红外线测温仪进行测量,而降水量可以通过雨量计或雷达测量。
在进行测量时,科学家们需要考虑到各种潜在误差来源。
例如,温度测量时可能受到仪器误差、人为干扰、海拔高度等因素的影响;降水量测量可能受到雨量计积累误差、风速和风向的影响等。
因此,科学家们需要采取措施来减小这些误差,确保测量结果的准确性。
为了分析测量误差,科学家们通常会进行多次测量,计算出平均值和标准差。
平均值可以反映出测量结果的中心趋势,而标准差则可以反映出测量结果的离散程度。
较小的标准差表示测量结果更加稳定和可靠。
此外,科学家们还需要进行误差传递分析。
误差传递分析是指通过计算各个测量值的误差传递到最终结果中的过程。
在这个过程中,科学家们需要考虑到不同测量值之间的相关性,以及误差的传播方式。
误差传递分析可以帮助科学家们确定测量结果的不确定性范围,从而提供更加可靠的数据。
另外,科学家们还会使用一些校准方法来减小测量误差。
校准方法可以通过与已知准确值进行比对,从而调整测量结果。
例如,在温度测量中,科学家们会使用国际标准温度来校准仪器,以确保测量结果的准确性。
综上所述,气候变化监测中存在着测量误差,但科学家们可以通过多次测量、计算平均值和标准差、进行误差传递分析以及使用校准方法来减小这些误差。
这些分析方法可以帮助科学家们得到更加准确可靠的气候数据,从而为制定应对气候变化的策略提供科学依据。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
雨量传感器检定结果的不确定度分析
摘要:为保证气象仪器检定结果的可信程度,提高全区气象自动站
探测设备数据的准确可靠,依据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与
表示》中的不确定度评定思路及相应的检定规程,对使用新一代气象
检定系统进行检定的自动气象站雨量传感器的检定结果进行了不确
定度分析。确定了雨量气象要素传感器的检定流程、数据处理方法,
并对检定过程中影响检定结果不确定度的因素进行了详细分析。该方
法同样适用于其他气象要素传感器检定结果的不确定度分析。
关键词:雨量 传感器 检定 不确定度
为提高天气监测服务水平,截至到2013年底宁夏回族自治区气象
局完成了730多套自动气象站的建设,水利水文完成雨量组成了全区
地面自动气象探测网。气象探测是气候预测、地面综合观测系统的重
要组成部分,因此,自动气象探测网观测数据的准确与否直接关系到气
候预测的准确性。
自动气象站各传感器及数据采集器均为电子产品,测量性能会随
时间变化而产生漂移,为保证观测数据的准确性,必须对自动气象站进
行周期性检定。不确定度是表征检定结果的可信程度的参数,也是计
量器具使用部门进行建标考核时的重要技术参数。国家认可委CNAS
中要求需对有数据的测量结果进行不确定度评估。对承担量值传递的
标准和仪器设备,要求应在其校准证书上报告测量结果的不确定度。
1 A类标准不确定度评定
1.1 灵敏阈测量
用加液器控制水的流速和流量,用50 ml/min的抽水速度抽取储水
器中的水,每次抽取0.1 mm(3.14 ml)的水倒入雨量量筒测量雨量,总共
测量10次。
1.2 示值误差测量
用加液器控制水的流量和流速,取抽水速度分别为50 ml/min和
150 ml/min抽取储水器中的水,雨量测试点分别为5 mm(157.08 ml)、
10 mm(314.16ml)和30 mm(942.48 ml),每次抽满后将水放至雨量量筒,
测量雨量。每种抽水速度测量10次。用式(1)分别计算各测试点的实
验标准差:
2 B类标准不确定度评定
2.1 雨量标准器的分辨力误差引入的不确定度
根据雨量标准器的技术指标,其分辨力为0.005 ml,对应的不确定
度分量为: 0.29×0.005=0.00145 ml,将其换算成降雨量对于200 mm
直径的承水口的雨量传感器为0.000046 mm,对于159.6 mm直径的承
水口的雨量计为0.000072 mm。在评定标准雨量计时显然可以忽略。
2.2 雨量标准器的最大允许误差
2.2.1 检定雨量传感器的灵敏阈时
被检雨量传感器的灵敏阈通常为0.1 mm,对于承水口直径为200
mm的雨量传感器,相当于水的体积为3.14 ml,由实验得知标准装置在
该测量段的最大允许误差为0.3%,属于正态分布,取由此产生的不确
定度分量为:
基本结论:测量标准的稳定性满足小于合成标准不确定度的要
求。
2.2.5 测量标准的不确定度的验证
用加液器控制水的流量和流速,对15 mm(471.24 ml)测试点进行
测试,与雨量量筒的测量结果进行比较。共录取10组数据,均小于。经
验证本标准装置的不确定度符合要求。