DB41 T 1975-2020 自动土壤水分传感器电性能核查规范.pdf

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1、ICS 01.040.17 A 50/64 DB41 河南省 地 方 标 准 DB41/T 1975 2020 自动土壤水分传感器 电性能核查规范 2020 - 09 - 11 发布 2020 - 12 - 11 实施 河南省市场监督管理局 发布 DB41/T 1975 2020 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 术语和定义 . 1 3 核查条件 . 1 4 核查内容和流程 . 2 附录 A（规范性附录） 标准样本制作方法 . 4 附录 B（资料性附录） 自动土壤水分传感器电性能核查证书格式 . 5 参考文献 . 9 DB41/T 1975 2020 II 前 言 本标准按照

2、GB/T 1.1 2009给出的规则起草。 本标准由 河南省气象标准化技术委员会 提出 并归口 。 本标准起草单位：河南省 气象科学研究所、 河南 中原光电测控技术有限公司 。 本标准主要起草人： 陈海波 、 师丽魁 、 王艳 斌 、 李鹏 、陈涛、张广周、 胡程达 。 DB41/T 1975 2020 1 自动土壤水分传感器 电性能核查规范 1 范围 本标准 规定了 自动土壤水分传感器电性能核查的术语和定义、核查 的条件 、内容 和 流程。 本标准 适用于 在实验室对 频域反射法 自动土壤水分 传感器 （ 以下简称“传感器” ） 进行 周期 性 电性 能核查 。 2 术语和定义 下列术语和

3、定义 适用于本 文件 。 2.1 频域反射法 根据土壤中的水和其他电介质介电常数之间的差异的原理并采用频域反射测试技术测量土壤含水 量的方法。 GB/T 28418 2012，定义 3.2 2.2 土壤体积含水量 土壤中水的体积与其总体积的比值，通常以百分数形式表示。 SL 364 2015，定义 3.12 2.3 容重 单位体积 原状土烘干后 的重量。 注： 通常以克每立方厘米（ g/cm3） 表示。 GB/T 33705 2017，定义 3.6 3 核查 条件 3.1 周期 传感器 业务运行 每满两年 应进行一次电性能核查。 3.2 实验室 核查 实验室应满足以下 要求 ： 建筑层高宜为

4、3.8 m 4.2 m； 门宽 宜为 1.1 m 1.5 m（不对称双开）； 实用面积 不宜小于 50 m2； 室内 应 设计给排水，地面 宜 做无缝化处理 并 设地漏 ； 应有通风 、 除尘 和温湿度控制 设备 ； 环境条件指标为空气温度 20 2 ，空气湿度 75 %RH； DB41/T 1975 2020 2 实验台柜基材应坚固、无异味，面材应耐腐蚀、耐高温、易清洗 。 3.3 器材 应具备 240 目石英砂 、蒸馏水、压土器、亚克力标准容器、标定试验桶、 清洗池、 烘箱、 铝盒 、 环刀、 电子天平 、电子秤 等专用器材。 部分器材 规格应符合以下要求 ： 亚克力标准容器 250 mm

5、 H 150 mm； 标定试验桶 350 mm H 1500 mm； 烘箱，可控温度在 105 2 ，内部容积大于 0.06 m3； 铝盒 ， 直径不小于 50 mm，容积不低于 150 cm3； 环刀 ， 容积 100 cm3； 电子天平 ， 最小感量 0.01 g,满量程至少 1000 g。 4 核查 内容和 流程 4.1 核查内容 核查包括 以下 内容 ： a) 传感器的 外观检查。 b) 传感 器的基准频率值 ， 包括空气中与水中频率 ， 单位为 kHz。 c) 传感器 的 体积含水量观测值（以下简称“观测值”）。 4.2 核查流程 4.2.1 登记 建档 登记传感器 接收时间、送检单

6、位、 出厂编号等 信息， 建立传感器 信息 档案 。 4.2.2 外观检查 传感器应有型号、出厂编号等明显标志。传感器 外形 结构应完好， 不应有明显的凹迹、裂缝、变形 等现象，金属件不应有严重锈蚀及其它机械损伤。 4.2.3 标准样本制备 使用 240目石英砂与蒸馏水混合制作 5%、 15%、 25%和饱和点（烘干后体积含水量不低于 33%）四个 体积含水量等级的标准样本各 2个，标准样本制作方法见附录 A。 4.2.4 核查数据获取 4.2.4.1 利用标定试验桶测量每层传感器的空气中和水中频率，取四次测量平均值进行记录，获取基 准频率值，保留一位小数。 4.2.4.2 将各层传感器分别在

7、 5%、 15%、 25%和饱和点四个体积含水量等级的标准样本中测量记录，获 取观测值，保留一位小数。 4.2.5 烘干值计算 对 完成 核查 测量 的 标准样本 进行 环刀取样， 称重， 105 烘干 8 h后复 称， 计算 样本的实际体积含 水量，即 烘干值 ， 计算 方法 见 公式（ 1） 。 DB41/T 1975 2020 3 %10021 V wwa (1) 式中： a 烘干 值 （ %） ； w1 湿样本重，单位为 克 （ g） ； w2 干 样本重 ，单位为 克 （ g） ； V 环刀容积，单位为 立方厘米 （ cm3）。 4.2.6 核查 数据 处理 4.2.6.1 基准频率

8、值 核查 判定 基准频率值核查合格的标准为 传感器 空气 中 和 水中频率 与原基准频率值偏差 均 不超过 1 kHz， 超过 1 kHz 为 不合格。 4.2.6.2 观测值核查 判定 4.2.6.2.1 观测值 核查 合格 标准为 各层传感器观测值与烘干值 平均绝对误差 不超过 2.5； 平均绝对误 差 计算方法见 公式（ 2） 。 N axN i ii 1 (2) 式中： xi 观测值 （ %） ； ai 烘干 值 （ %） ； N 对比观测次数； 烘干值与 观测值平均绝对误差 （ %）。 4.2.6.2.2 平均绝对误差 若 超过 2.5， 可 按 4.2.4 再 获取一次 核查 数据

9、 ， 按 4.2.6.2.1 进行最终判定 。 4.2.7 核查 证书 制作 根据 核查 结果 ，制作 传感器电性能 核查 证书 ， 应 包括传感器的基本信息 、 核查时间 、 核查环境条件 、 核查数据 和 核查 结论 （ 参 见 附录 B） 。 4.2.8 文档管理 4.2.8.1 传感器核查的原始记录及相关资料应进行存档管理。 4.2.8.2 传感器电性能 核查 证书 一式两份， 送检单位留存一份， 检测单位一份归档。 DB41/T 1975 2020 4 A 附 录 A （规范性附录） 标 准 样本 制作方法 A.1 材料与计算 将 制作标准样本 所需 的 240 目石英砂进行晾晒或使

10、用烘箱烘干 （ 温度控制在 60 2 ） ， 应 达 到 干燥无水 ， 密封 保存 备用 ， 并 放置 干燥剂。 标准样本 高度 为 12 cm， 240 目 石英砂模拟的土壤 容重 取 为 1.5 g/cm3， 饱和点 标准样本 加水量以 36 %的体积含水量估算 ， 根据各 核查 点体积含水量计算 标准样本 所需 石英砂和 水量（ 见 表 A.1） 。 表 A.1 标准物质 配比质量 核查 点 体积 /cm3 水 质 量 /g 石英砂 质 量 /g 5% 5130.5 256.5 7695.8 15% 5130.5 769.6 7695.8 25% 5130.5 1282.6 7695.8

11、 饱和点 5130.5 2052.2 7695.8 A.2 制作 工序 A.2.1 称量 使用 电子秤和 电子 天平分别称出 各核查 点 相应量的 石英砂 和水 ，如水的质量 超出天平的量程，可分 多次 称量 。 A.2.2 搅拌压制 制作 标准样本 过程中使用的容器及工具均应清洗干净，并保持干燥。 首先，将所需 石英砂 倒入 搅拌 容器中 ， 加 入所需 水量 ，使用 搅拌机 搅拌 均匀 ， 然后将混合 均匀的 砂 水混合物 用电子秤 称 取四分之一倒 入 标准 容器， 使其均匀分布在容器内 ， 使用压土器压实， 重复以上步骤，直至倒入全部 砂水混合物并压 实。 A.2.3 标准 容器的密封

12、 非饱和 标准 样本 制作完成后，即可密封 ； 饱和 标准 样本 制作完成 后， 需 静置 1 h， 将 表面 渗出 的 水 用吸管吸出 ， 保证容器内 石英砂 表面无 渗出 水方 可 密封 。 A.3 有效期 标准 样本 制作完成后 ， 非饱和 标准 样本 制作完成后 有效期为 12 h， 饱和 标准 样本 制作完成后 有效 期为 24 h。 A.4 重复性 标准 样本 在有效期内 可 重复 使用 ，样本中 取出 的石英砂不可重复使用。 DB41/T 1975 2020 5 A B 附 录 B （资料性附录） 自动土壤水分传感器电性能核查证书格式 实验 室 自动土壤水分传感器 电性能核查 证

13、书 证书编 号： 号 使用 单 位 使用 单位地址 生 产 厂 家 型号 / 规 格 传感器 编号 批准人 （核查 盖章） 复核人 核查人 核查 日期 年 月 日 DB41/T 1975 2020 6 实验室 证书编号： 号 核查 说明 1本次 核查 所使用的标准仪器及设备可溯源至国家或国际计量基准 或标准 。 2 核查 所使用的主要计量标准器具： 测量范围 /准确 名称 /型号 设备编号 证书编号 度等级 电子天平 3 核查 地点： 4 核查 的环境条件： 温度 湿度 %RH 其他 5备注： DB41/T 1975 2020 7 实验室 证书编号： 号 核查项目 1.外观检查 传感器外观 检

14、查 说明 2.基准 频率 值 层次 10cm 20cm 30cm 40cm 50cm 60cm 80cm 100cm 结论 核查值 原值 偏差 3.观测值 层 次 （ cm） 核查 点（ %） 烘干值（ %） 观测值（ %） 10 5% 15% 25% 饱和点 20 5% 15% 25% 饱和点 DB41/T 1975 2020 8 实验室 证书编号： 号 层 次 （ cm） 核查 点（ %） 烘干值（ %） 观测值（ %） 30 5% 15% 25% 饱和点 40 5% 15% 25% 饱和点 50 5% 15% 25% 饱和点 60 5% 15% 25% 饱和点 80 5% 15% 25% 饱和点 100 5% 15% 25% 饱和点 核查 结论： DB41/T 1975 2020 9 参 考 文 献 1 GB/T 28418 2012 土壤水分（墒情）监测仪器基本技术条件 2 GB/T 33705 2017 土壤水分观测 频域反射法 3 SL 364 2015 土壤墒情监测规范 4 中国气象局 .自动土壤水分观测规范（试行） .2010 5 中国气象局 .农业气象观测 规范 .1993 6 中国气象局 .自动土壤水分观测仪功能规格需求书 .2008 _