自动气象站校准工作方式的比较研究

自动气象站校准是保证自动气象站探测数据准确可靠的基础,作者在新疆对若干个自动站进行现场校准后,对实验室检定全套设备方式、现场检测采集器实验室检定传感器方式、传感器实验室校准与现场校准相结合方式和现场检定方式进行分析比较,就这4种自动气象站校准工作方式的优缺点进行了探讨.     

DZS-Ⅱ型低速风洞的改进和利用

介绍了对DZS-Ⅱ型大型低速风洞系统内试验段夹具、测风标准器和应用软件的技改情况.使DZS-Ⅱ型大型低速风洞能够安装新型自动站风速传感器和数字风传感器,使自动站风速传感器能够在此风洞中进行检定和测试,满足了新型自动站的业务保障之需.同时,更新检定测试设备,提高了检定和测试的准确性和灵敏度.编制相应的风速检定用软件提高了整个检定过程的自动化水平.     

铂电阻温度传感器现场检定和实验室检定不确定度评定对比分析

目前我国自动气象站铂电阻温度传感器的检定方式有现场检定和实验室检定两种。根据《JJG(气象)002-2015自动气象站铂电阻温度传感器检定规程》的指导方法,分别对相同的铂电阻温度传感器开展现场检定和实验室检定,并通过GUM法对两种检定方式的检定结果进行测量不确定度评定,对比两种检定方式的测量不确定度,结果表明现场检定中测量重复性引入的不确定度和测量设备引入的不确定度较实验室检定更高。分析两种检定方式的测量不确定度产生差异的原因,建议国家级自动气象站的铂电阻传感器采用实验室检定的方式开展计量检定工作。     

区域自动气象站温度传感器检测仪的研制与应用

此温度传感器检测仪采用半导体制冷技术制作温度发生器,采用智能PID温控技术设计了温度控制装置,通过单片机来实现数据采集和检测过程智能控制功能。经试验验证其各项指标均达到了野外检测的技术要求。对比检测仪与常规实验室检定装置和国家级自动气象站现场校准装置的业务试用结果,3种检测结果基本一致。且此检测仪升温和降温速度快,操作简单,方便携带,检测的精度可满足区域自动气象站的温度探测数据的质量评估要求,为区域自动气象站温度传感器的现场检测提供了有效且可行的技术保障。     

气温与风速对气压传感器现场校准的影响

为确保各要素观测数据的准确、可靠并具有可比性,须定期开展自动气象站校准。自动气象站现场校准不同于实验室的检定检测,受客观条件的影响,校准结果具有明显的不确定性,气压要素表现尤为明显。为了保证量值传递准确可靠,减小这种不确定性对校准结果造成的误判,对气压现场校准提出了改进方法。基于2012—2014年"移动气象计量检定校准核查技术集成"项目的实验资料,采用实验室检定和现场校准气压传感器对比的方法,找出现场校准中影响气压值变化的因素。结果表明:实验室检定合格的气压传感器在现场再次进行校准中有12.5%不合格。经研究试验,这种结果是由于现场校准时的环境因素影响造成,其主要影响因素为气温和风速。选择适当的校准时间,即避开最高气温和最低气温出现时段及外界风速不大于5 m/s时进行气压现场校准,能较好地减少气压传感器的测量误差,提高气压测量数据的准确性。     

基于机械臂的温度传感器抗干扰检定系统

针对既有气象温度自动检定系统无法满足传感器年检量不断攀升的现状，为实现温度检定全程无人参与，提出一种基于机械臂的温度传感器检定系统。首先设计系统的并行控制工作模式及总体架构，然后指出搭建系统的关键技术是实现现场通信抗干扰，即分析电源共地、磁场环境、现场通信等要素共同作用使标准器示值持续跳变问题，最后提出一种抗干扰方法，并对优化后的系统进行对比测试。试验结果表明，该方法可使标准器示值回复至稳定状态，充分保证系统正常运行。     

杯式风速传感器现场校准方法

针对目前业务上风速传感器现场校准方法存在的不足,通过改进气象部门广泛使用的杯式风速传感器现场校准设备,利用启动风速校验仪对风速传感器进行低风速段的校准,从而解决风速校验仪无法检测风速传感器整体性能的问题,实现了杯式风速传感器到实验室风洞标准的量值溯源。利用改进后的现场校准方法对风速传感器校准后,拟合出的线性回归方程与风洞检定结果进行比对发现,改进后的方法基本上能满足风速传感器现场校准的需要。     

双翻斗雨量传感器测量数据不确定度评定

根据自动气象站雨量传感器检定规程和测量不确定度评定的过程与方法,以实验室检定SL3-1型双翻斗雨量传感器为例,通过逐项分析误差来源及其引入的不确定度分量,针对各分量分别使用不同的评定方法和数学方法计算了各项标准不确定度,最终给出了实验室检定双翻斗雨量传感器的扩展不确定度:在大小两种雨强下,测量不确定度均为U95=0.14mm,包含因子k95=2.06。经传递比较法验证,评出的测量不确定度结果满足了计量标准考核规范和法定计量检定机构考核规范中的相关要求。该研究完善了雨量传感器的实验室检定工作流程,提高了工作质量。     

区域自动气象站风向风速传感器检测仪设计与应用

为了解决区域自动气象站的风向传感器、风速传感器的检测难题,设计出一种新型便携式风向风速传感器检测仪。该检测仪通过上位机软件和单片机来实现智能检测和控制等功能,工作时由单片机对步进电机驱动器编程可控制步进电机的精确定位,进而精确控制风向传感器的转动角度或风速传感器的转动速度,将传感器输出值与步进电机的标准值进行对比,最终实现自动化检测风向传感器、风速传感器计量性能的目的。通过与现有检测方法对比,结果显示其精确度更高,稳定性更好;该检测仪体积小、重量轻、操作简单便于携带、集合了风向检测功能和风速检测功能;能有效地解决野外区域自动气象站的现场检测难题。     

自动气象站故障诊断、测试、维修系统设计与实现

面对气象防灾减灾业务服务需要,自动气象站的技术维修、保障效率问题日趋突出,主要表现为:1在自动站维修维护中存在故障检测仪器的不统一,难以适应业务维护标准化的要求;2检测方法单一,难以适应设备多样化的设备检测要求;3故障检测的自动化程度低,难以满足高时效、快速维修保障的需求。针对维护保障工作存在的问题,使用美国NI公司PXI的虚拟仪器技术,并采用NI公司的图形化软件编程平台LabVIEW设计了一个基于虚拟仪器的自动气象站故障诊断、测试、维修系统,主要包括测试系统的硬件设计、应用软件设计和动态维修数据库设计3部分。实现了待检自动气象站的数据采集、处理、分析、诊断、显示及归档打印等功能。利用软件编程对测试信号进行了调理处理,增加了自适应测试功能。采用数据库检索功能,实现了故障的相似查找功能,提高了故障的测试与诊断效率,系统解决自动气象站维护维修保障的标准化、自动化问题。     

使用2000型数字多用表实现温场性能参数的测试

在气象仪器计量检定工作中,常常需要对各项检定设备内温场及环境温场的均匀性、波动度等参数进行测试,测试过程中需要设置多个测试点进行同时测量.因测量仪器所限,要实现多点同时测量难度很大.为经济有效地解决这一问题,我们使用现有的自动气象站现场校准设备-2000型数字多用表及自动气象站备份地温传感器,设计了一套准确、轻便、易操作的设施,经过实验,它很好地解决了“多点同时测量“难于实现的问题,进而实现了对实验设备温场性能参数的测试.……     

自动气象站风向测量系统现场校准方法改进的探讨

研究了一种现场校准自动气象站风向测量系统的方法,即静态三点测量法。目的在于解决目前对风向示值校准角度覆盖不全,即风向校准区间缺测问题。根据格雷码盘式风向传感器的风向值对应码的编码原理和规律,采用理论分析和实验对比的方式论证该校准方法有效性和可靠性。在对风向测量系统的现场校准中,该方法能够很好的解决现场风向校准的区间缺测问题,并且校准数据准确可靠,在现场实际运用中切实可行。对于现行的室内检定风向示值,也建议采用该方法。     

实验室温湿度跟踪与分析系统的设计与应用

根据JJF1069-2012法定计量检定机构规范的要求,采用温湿度传感器与温湿度测控仪智能一体化设计,运用C++语言开发温湿度跟踪与分析系统,对温湿度自动监测分析,实现了对温湿度自动监测分析查看、数据统一管理、数据存档及时超限报警以及温湿度环境数据跟踪.结果 表明,气温与相对湿度的检测值与实际值误差绝对值分别在1.0°和3.0％RH内,满足气象计量实验室对环境温湿度数据跟踪与分析的要求,有助于提高气象计量检定的工作效率和促进检测质量控制工作的开展.     

PTB220型气压传感器调整方法

1概述目前内蒙古自动站气压传感器使用的输出方式有两种：RS232串行输出和模拟电压输出。当对气压传感器进行检定后,如果发现各检定点测量误差的总平均大于±0.3 hPa,则需要进行调整。     

地面气象观测站自动检测系统研究

为了解决目前的计量检定标准设备和方法不适于地面气象观测站仪器,检测的自动化水平及工作效率低等矛盾,研究设计了地面气象观测站自动检测系统,特点是将地面气象观测站的温度、湿度、大气压力、风速风向和降水等传感器和地面气象观测站的数据采集器分开进行性能的自动检测.传感器自动检测系统采用多通道设计,可同时进行多个传感器的自动检测并自动输出检测结果.数据采集器自动检测系统可以对气象台站使用的各种不同的地面气象观测站数据采集器系统进行性能测试.文章所设计的地面气象观测站自动检测系统提高了地面自动观测仪器的检测效率,确保了各台站的地面气象自动观测仪器观测数据的准确可靠.     

多路自动气象站湿度传感器检定系统设计

随着地面自动气象观测站在我省的广泛应用,湿度传感器计量检定业务量比原来成倍增加,现有的计量检定设备和方法已经不能满足当前的业务要求。针对我省气象计量站面临的湿度传感器室内自动化检定难题,设计出了多路湿度传感器检定系统,实现自动气象站湿度传感器室内检定过程自动化,本地或远程计算机可以通过局域网远程调取检定数据,实现数据远程处理、打印。     

一种数字频率特性测试仪的设计

设计了一种基于正交调制原理的数字频率特性测试仪,系统用稳态响应法测量电路的频率特性.单片机作为主控芯片,完成系统的总体控制及数字信号处理;使用集成的直接数字频率合成芯片输出全频率范围内的正弦波.系统对待测电路的输入信号及其输出响应采样,经数字信号处理后,获得电路的幅频特性和相频特性.设计的测试仪测某RLC网络,中心频率的相对误差小于0.2%,有载品质因数相对误差小于1.25%,最大电压增益大于-1 dB.频率特性测试仪输入输出阻抗均为50 Ω,幅频误差绝对值小于0.5 dB,相频误差绝对值小于3°,测试仪能满足微机械谐振传感器特征参数测试需求.     

气象计量实验室如何进行中间核查

中间核查是指对设备和参考标准、计量基准、传递标准或工作标准以及标准物质在相邻的两次检定或校准间隔内 ,为保持其准确可靠而进行的一种核查。在 GB/T1 5 4 81 - 2 0 0 0《检测和校准实验室能力的通用要求》中 ,明确要求对设备和参考标准、传递标准或工作标准、标准物质、参考物质进行中间核查。在气象部门 ,气象计量检定实验室是开展气象检定测试 ,健全本部门计量基准、标准和量值传递系统 ,保障气象要素量值的准确可靠和计量单位统一 ,以确保气象资料的三性 (准确性、比较性、代表性 ) ,满足国际交换及国内需求的法定实验室。气象计…     

超声测风传感器在回路风洞中的测试

超声测风仪因启动风速小、无转动部件、不破坏风场、测量精度高等特点,适用于多种行业的测风需求。超声波测风的相关检定规程当前在国内尚未正式制定。本文借鉴风杯检定规程所选择的风速测试点,在HDF-720低速回路风洞中,对超声测风仪在不同角度下进行了测试数据统计分析。结果表明:超声测风仪可以安装在工作段面较大的风洞中进行测试,由于超声探头存在阴影效应,对于同一风速,不同角度上的测量结果稍有差异,而且不同风速对应的差异也不同。利用超声测风仪进行风速实时测量时,必须结合上述测试分析,按照超声传感器的安装角度,对测量值进行相应修正。     

自动气象站现场校准方法探讨

为确保各要素观测数据的准确、可靠并具有可比性,定期开展自动气象站校准是非常重要的。自动气象站现场校准不同于实验室的检定检测,受客观条件的影响,校准结果具有明显的不确定性。为了保证量值传递准确可靠,减小这种不确定性对校准结果造成的误判,对现场校准提出了改进方法。利用2004年至2006年山东省现场校准资料,采用对比方法分析了常规校准法与改进校准法校准误差的变化趋势。结果表明:按新的方法校准后,气温、湿度、气压传感器的校准误差分别减小0.1℃、1%和0.2hPa;地温传感器的超差数量由23.6%下降到5.2%。改进法减小自然环境对校准结果的影响,避免盲目更换传感器,弥补了常规法的不足。