JJG 005-2011 自动气象站降水传感器检定规程.pdf
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1、 中国气象局部门计量检定规程 JJG(气象)005-2011 自动气象站雨量传感器 Rainfall Sensor of Automatic Meteorological Station 2011-06-13发布 2010-10-01 实施 中国气象局 发布 JJG(气象)005-2011 自动气象站雨量传感器检定规程 Verification Regulation of Rainfall Sensor of Automatic Meteorological Station 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。 归口单位:中国气象局 主要起
2、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 JJG (气象 )005-2011 JJG(气象)005-2011 本规程主要起草人: 朱乐坤 (国家气象计量站) 沙奕卓 (国家气象计量站) 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) 周昌文 (安徽省气象计量站) 温晓清 (国家气象计量站) JJG(气象)005-2011 目 录 1. 范围 . 1 2. 术语和计量单位 . 1 2.1 降水 1 2.2 降水量 1 2.3 降水强度(雨强) 1 2
3、.4 计量单位 1 3. 概述 . 1 3.1 单翻斗雨量传感器 1 3.2 双翻斗雨量传感器 1 4. 计量性能要求 . 2 5. 通用技术要求 . 2 6. 计量器具控制 . 2 6.1 检定条件 2 6.2 检定项目 2 6.3 检定方法 2 6.4 检定结果处理 4 6.5 检定周期 4 附录A 5 附录B 6 附录C 8 附录D . 10 JJG(气象)005-2011 自动气象站雨量传感器检定规程 1. 范围 本规程适用于单、 双翻斗雨量传感器的首次检定、 后续检定及修理后的检定。 2. 术语和计量单位 2.1 降水precipitation 降水是指从天空降落到地面上的液态或固态
4、(经融化后)的水。 2.2 降水量 precipitation accumulation 降水量 是指 某一时 段内 的未经 蒸发 、渗透 、流 失的降 水, 在水平 面上 累积的 深度。 2.3 降水强度(雨强) precipitation intensity 单位时间内或某一时段内的降水量 2.4 计量单位 降水检定时降水量用“mm”作计量单位;雨强用“mm/min”作计量单位。 3. 概述 翻斗式雨量传感器是用来连续采集液体降水量的传感器, 分为双翻斗与单翻 斗两种类型。 3.1 单翻斗雨量传感器 该传感 器主 要由 承水 器 (口径 为 15.96cm ) 、 过滤漏 斗、 翻斗 、干
5、 簧 管和底 座等组成。 降水通过承水器, 再经过一个过滤漏斗流入翻斗里, 当翻斗流入一定 量的雨水后, 翻斗翻转, 倒空斗里的水, 翻斗的另一个斗又开始接水, 翻斗的每 次翻转动作通过干簧管转换成脉冲信号(1 个脉冲为 0.1mm)传输到采集器。该 传感器适用雨强范围为(04)mm/min。单翻斗雨量传感器的结构如图1 所示。 3.2 双翻斗雨量传感器 该传感器主要由承水器 (口径为20cm) 、 上翻斗、 汇集漏斗、 计量翻斗和干 簧管等组成。 承水器收集的降水通过漏斗进入上翻斗, 当降水积到一定量时, 由于水本身 重力作用使上翻斗翻转, 水进入汇集漏斗。 降 水量从汇集漏斗的节流管注入计
6、量 翻斗时, 就把不同强度的自然降水, 调节为比较均匀的大降水强度, 以减少由于 降水强 度不 同所 造成的 测量误 差, 当计 量翻斗 承受的 降水 量为 0.1mm 时( 也有 0.5mm 或 1.0mm 的翻斗 ) ,计量翻斗把降水倾倒到计数翻斗,使计数翻斗翻转一 次。 计数翻斗在翻转时, 与它相关的磁钢对干簧管扫描一次。 干簧管因磁化而瞬 间闭合一次。 这样, 降水量每次达到0.1mm 时, 就送出去一个开关信号, 直接输 入计算机进行计数, 通过数据处理获得累计降水量、 降水时数和降水强度。 双翻 斗雨量传感器的结构如图2 所示。 1 JJG(气象)005-2011 图1 单 翻斗
7、雨量 传感 器结构 图 2 双翻斗 雨 量传感 器结 构图 4. 计量性能要求 测量范围: (04)mm/min 分辨力:0.1mm 最大允差:0.3mm (降雨量10mm 时) 4(降雨量10mm 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。 对于使用过的雨量传感器, 用卡尺 重点检查承水器是否有变形。 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 流量计 测量范
8、围:50mL 为一满量程,可连续加液至1000ml; 最大允差:0.1(50mL) 6.1.2 检定设备 雨量传感器自动检测系统 流量控制范围: 50mL1000 mL 流速控制范围:0.05mL/min150ml/min 6.1.3 6 位半多通道数据采集器 频率测量 测量范围:3Hz500kHz 最大允差:(读数的ppm+量程的ppm) 6.2 检定项目 6.2.1 外观检查 2 JJG(气象)005-2011 按照通用技术要求进行外观检查. 目测雨量传感器外型结构是否完好; 传感 器表面是否有明显的凹迹、 外伤、 裂缝、 变形 。 传感器型号、 出厂编号 是否清晰, 对于使用过的雨量传感
9、器, 用卡尺重点检查承水口是否有变形。 过滤网和翻斗是 否有任何损坏。 6.2.2 示值误差检定 经过外 观检 查合 格的 雨量 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 降雨量和降水强度选择 降雨量:10mm;降水强度:1mm/min、4mm/min。 根据需要进行30mm 降雨量的检定 6.3.2 检定前准备 手动检测操作是通过加液器和数据采集器实现。 连接加液器的进、
10、 出水 管路, 将数据采集器与被检雨量传感器相连, 根据被检传感器承水口面积将雨强、 雨量 通过加液器键盘分别输入到加液器主机。 用加液器检定不同口径雨量传感器时降 雨量和雨强设定方法见附录B。 6.3.3 检定数据读取(采集)方法 将被检雨量传感器安装在检测台上, 将导水管置入雨量传感器的承水口, 按 “GO”键( 按“FILL” 键, 加液器停止运行并恢复至初始设置状态) , 加液器主 机按程序运行, 数据采集器记录翻斗的翻动次数, 程序结束后察看数据采集器读 数。 加液器按设定雨强和雨量自动检定。 每种雨强和雨量分别检定3 次。 检定开 始前和检定结束后, 分别读取 (采集) 环境温 度
11、、 湿度和大气压力值, 用两次读 取 (采集) 到的环境条 件的平均值, 作为环境条件, 填写到检定记录表格中。 检 定记录见附录A。 若采用 自动 检测 ,按 雨量 传感器 自动 检测 系统 程序 运行。 6.3.5 示值误差的计算 以被检雨量传感器3 次测量值的平均值减去标准值, 得出该雨强下的测量误 差,分 别用公 式(1) 和(2)计算 各雨强 下的 测量 误差值(如雨 量传 感器 输出值 是频 率信号、脉冲信号,应转换成雨量值)。 (1) ) s , ( ) , ( R R R 4 3 4 4 = (2) 式中: 1 R 雨强为1mm/min 时的测量误差,mm; ) 3 , 1 (
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