稱重式降水傳感器是實現降水自動化觀測的智能傳感器,可用于固態及液態降水的觀測。近幾年,我國引進了全天候稱重式降水測量技術,經過改進研制生產出稱重式降水傳感器,并已在全國氣象臺站廣泛使用。
然而,目前因缺少相關的計量檢定規范與校準規范,傳感器無法進行檢定/校準,觀測數據的可靠性大大降低。為保證觀測數據質量和早日開展該類型傳感器的檢定/校準工作,迫切需要研究稱重式降水傳感器校準方法和制定校準規范,為稱重式降水傳感器的校準提供技術依據。
近日,由國家水大流量計量站、河南省計量科學研究院、北京市計量檢測科學研究院、重慶市計量質量檢測研究院等單位起草,由開封儀表有限公司、深圳拓安信計控儀表有限公司參加起草共同編制的《稱重式降水傳感器校準規范》(征求意見稿)已經完成,現面向全社會公開征求意見。請業內專家學者積極建言獻策,并盡快將修改意見提交給技術委員會或稿件起草人。
該項新技術規范的主要內容有范圍、引用文件、術語和計量單位、概述、計量特性、校準條件、校準項目、校準方法和步驟、校準結果、復校時間間隔等,適用于承水口內徑200mm、測量范圍在(0~400)mm的稱重式降水傳感器的校準。
據了解,稱重式降水傳感器基于載荷測量技術原理設計,通過對質量變化的快速響應測量降水量,主要由承水口、外殼、內筒、載荷原件及處理單元、底座組件、防風圈等部件組成,測量原理是通過對質量變化的快速響應測量降水量,基本結構見圖1:
稱重測量技術主要有兩種,一種是基于電阻應變技術:敏感梁在外力作用下產生彈性變形,使粘貼在它表面的電阻應變片也隨同產生變形,電阻應變片變形后,它的阻值將發生變化,再經相應的測量電路把這一電阻變化轉換為電信號,進而得到降水的質量;另一種是振弦技術:以弦絲為彈性部件,根據其所受拉力與振動頻率的對應關系,通過相應的測量電路得到降水的質量。
儀器的計量特性包括:承水口內徑:200+0.6mm;測量范圍:0mm~400mm;分辨力:0.1mm;零值誤差:不大于0.1mm; 靈敏閾:不大于0.1mm;最大允許誤差:當降水量小于或等于10mm時,為±0.4mm;當降水量大于10mm時,為±4%。
校準條件有:環境溫度:(23±5)℃;環境濕度:小于85%RH;砝碼組:M1級(1g~10kg);游標卡尺:(0~300)mm。校準項目如下表所示:
儀器的校準方法和步驟包括承水口內徑、零值誤差、靈敏閾、示值誤差。另外,關于儀器的復校時間間隔,標準明確:建議被校傳感器復校間隔為1年,送校單位也可以根據實際使用情況自主決定復校時間間隔。
以上校準規范承水口、降水稱重單元、降水處理單位的術語參照QX/T320-2016 《稱重式降水測量儀》中的術語給出,靈敏閾、基值測量誤差、零值測量誤差參照JJF1001《通用計量術語及定義》中的定義給出。規范提及的測量原理參照QX/T320-2016《稱重式降水測量儀》,計量特性參照JJG669《稱重傳感器檢定規程》中的技術特性給出。
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《稱重式降水傳感器校準規范》(征求意見稿)相關資料