基于GUM法的气压传感器检定结果不确定度分析

正1引言测量结果是由被测量的估计值及其测量不确定度来表示的,不确定度的评定是计量检定中不可缺少的重要内容[1]。目前,DZZ6型自动气象站均选用PTB330气压传感器,为保证PTB330气压传感器检定结果的可靠性,本文以745数字气压计为标准器,依据JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》的相关要求[2-3],对传感器PTB330的实验室检定结果基于GUM法进行不确定度分析。2数学模型     

气压传感器检定装置对比实验与分析

合理选取PTB22O气压传感器的检定装置对提高校准质量、节约校准成本具有重要意义。文中基于本单位现有的4台气压检定装置,通过大量的对比实验,分析了不同装置对PTB22O气压传感器校准质量的差异,结果表明:370数字气压计/压力调节器、CPC6000系列自动压力控制/校准仪、省级气压自动检定系统、QYJD-1C气压仪器检定装置都具有较高的性价比,适合作为PTB22O气压传感器的检定装置。具体来说370数字气压计/压力调节器、CPC6000系列自动压力控制/校准仪,适合PTB22O气压传感器的现场校准工作,但省级气压自动检定系统、QYJD-1C气压仪器检定装置更适合完成室内检定与校准。     

多路气压检定系统的设计与实现

该文针对气象用的PTB220、PTB330气压传感器检定效率低,检定中存在人工误差等现状,研发了多路气压检定系统。系统采用具有8个RS-232/422/485的三合一串口的MOXA-Nport5650-8-DTL型号串口服务器,实现了8个气压传感器的同步检定和数据处理,提高了气压检定的工作效率,排除人工检定带来的误差。     

基于串口通信的PTB220气压传感器误差自动调整系统设计

为进一步提升自动气象站计量检定工作的自动化水平,简化气压传感器示值超差调整工作,通过对PTB220气压传感器工作原理的分析与研究,利用省级气象计量检定业务系统(3MS)的部分硬件,采用串口通信自动应答技术,在原有3MS系统自动化检定的基础上实现了PTB220气压传感器数字量及模拟量示值超差的自动调整。文中详细阐述了数字量及模拟量调整的原理及操作流程,给出了串口通信参数配置及自动调整软件部分代码示例,并通过实际业务验证了系统设计思路的可行性。     

DYJ1型气压计常压定域检定方法

目前,DYJ1型气压计的检定方法是按照“空盒气压计”检定规程规定方法进行的,这在检定范围内使用,其仪器精度可以保证。但是,在改变使用范围以后,其误差不能和检定范围的误差一致。本文是讨论 DYJ1型气压计的常压定域检定方法,即在汁量检定所以平均气压为中值,在90mb 气压范围内(以下简称常压区     

PTB210气压传感器检定结果的不确定度分析

按照《测量不确定度评定与表示》(JJF1059.1—2012)中的规范要求,任意选取3台合格的PTB210气压传感器,在3个气压测试点上进行检定。结果表明PTB210气压传感器测量结果的不确定度为0.056hPa,计量特性相同或相近的气压传感器可参考使用这一评定结果。     

电源及负载电阻对PTB220型气压传感器检定结果的影响

为保证检定结果的准确可靠,对多台自动气象站用PTB220型气压传感器进行了供电电压及负载电阻的试验。试验结果表明:在12~30V的范围内,随着供电电压的提高,PTB220型气压传感器模拟量输出测量误差存在着逐渐变大的现象,这种变化最大达到了-0.28hPa;而数字量输出则不存在这一问题;当负载电阻在10~500kΩ之间变化时,PTB220型气压传感器的模拟量输出测量误差在测量范围下限附近呈现出随着负载电阻的增加而逐渐增大的现象。基于这一发现,对PTB220型气压传感器检定方法的完善提出了针对性建议。     

DYJ1型气压计非线性分析及调试

DYJ1型气压计已在国内使用多年。根据国家颁布的计量器具检定规程“气压计应能在大气压力960—1050百帕……的条件下正常工作”。专业标准技术条件规定:“气压计应能在大气压力870—1050百帕……的环境下正常工作”。“仪器经调整、试验后,也适用于870—960百帕的气压范围”。气压计不在上述气压范围使用,就要产生非线性误差,精度不能保证。现对非线性误差产生的原因及如何调试这一问题作如下分析。     

湿度传感器示值误差测量结果的不确定度评定

依据JJG(气象)003—2011《自动气象站湿度传感器检定规程》与JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》,对湿度校准装置校准湿度传感器示值误差测量结果的不确定度进行评定。通过实例,详细分析标准不确定度来源分量,评定对湿度传感器示值误差的测量结果不确定度,从而给出湿度传感器示值误差测量结果的不确定度评定方法,供今后评定其它类型的传感器示值误差测量结果的不确定度做参考。     

PTB220型压力传感器检定结果不确定度评估

测量不确定度是表明测量结果可信程度的参数。为了保证气压传感器检定结果的准确可靠,依据JJG(气象)001-2011《自动气象站气压传感器检定规程》及JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》的要求,使用省级压力标准器745,以VAISALA的PTB220型压力传感器为研究对象,通过建立被测量的数学模型,分析并列出了对测量结果有明显影响的不确定度来源,并定量评定了各标准不确定度分量,通过实验分析及验证得出其检定结果的扩展不确定度为0.2hPa,对其他类型压力传感器的检定结果的不确定度评定具有指导意义和参考价值。     

DYC1型数字气压传感器检定结果的不确定度分析

测量不确定度是表示测量结果可信度的参数。DYC1型气压传感器是DZZ4新型气象自动站中采集大气压力的数字型压力传感器,在常年的使用过程中存在零点漂移,根据JJG(气象)001—2015《自动气象站气压传感器检定规程》,使用3MS(Meteorology Metrology Management System)省级气象计量检定业务系统,以DYC1型气压传感器为分析对象,通过被测量数学模型,对其检定结果进行不确定度评估,通过实验分析得出DYC1型数字气压传感器检定结果的扩展不确定度为0.102h Pa,对其他类型传感器的检定结果不确定度评定有指导意义。     

三杯风速传感器非水平风场测量性能

为解决三杯风速传感器在计量检定条件下与观测场景中环境差异所导致的测量数据误差,致力于研究空气流速计量标准在量值传递过程中的真实性、准确性和一致性,为新一代三杯风速传感器作为计量器具的新产品型式评价提供思路和参考指标,依据杯式测风仪测量方法与自动气象站风速风向传感器检定规程,并在实验中加入了主体由角度编码器构成的自动化转盘系统,设计了三杯风速传感器在非水平风场内测量性能水平实验。通过调整三杯风速传感器在风洞试验段内的倾斜角度,模拟其在自然界非水平风场中的测量状态,同步采集风洞的标准指示风速、三杯风速传感器的实测风速以及其相应的倾斜角度,计算示值误差,利用方差分析、趋势分析、相关性分析和线性回归分析等统计方法,对不同倾斜角度下三杯风速传感器示值误差进行研究,得出了三杯风速传感器在风洞试验段内的示值误差与实测风速和倾斜角度之间的相关关系,提出了三杯风速传感器在非水平风场下的测量性能指标。研究了三杯风速传感器在非水平风场中实测风速与标准风速和倾斜角度的回归关系,提出了三杯风速传感器在计量环境下非水平风场中数据的量值传递修正算法。     

压温湿自记仪器的调试

台站经常反映压、温、湿自记仪器在使用过程中与实测值相差较大,且调整无效。现根据压、温、湿自记仪器的基本特点,检定中对示值偏差的具体要求,以及容易引起示值偏差的原因,对使用中的调试问题加以探讨。1 气压计气压计是用来记录气压连续变化的仪     

PTB210气压传感器参数配置软件的研发

为简化各级气象部门对PTB210气压传感器进行检测、维修、使用和校准的流程,节约人力物力和成本,使得PTB210气压传感器检测、维修、使用和校准更为便捷。利用Visual Basic开发一款能够便捷地对PTB210气压传感器参数进行配置的软件。该软件能够通过计算机串口与PTB210气压传感器进行通信,从而达到读取PTB210气压传感器的串口通信参数及对PTB210气压传感器各项参数进行配置的目的。     

PTB220气压传感器的设置与校准

该文介绍PTB220数字气压传感器的工作原理,通过使用超级终端对气压传感器进行设置和校准,使超差的气压传感器误差控制在允许范围内,为自动气象站气压传感器的维修和校准提供参考。     

HMT333温湿度变送器湿度示值误差测量不确定度的分析与评定

为评估湿度传感器计量业务质量,提高HMT333温湿度变送器(以下简称温湿度变送器)湿度测量结果的可信度。依据JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》和JJG(气象)003-2011《自动气象站湿度传感器检定规程》,对温湿度变送器各检定点湿度示值误差进行测量不确定度的分析与评定。评定得出温湿变送器湿度测量误差的扩展不确定度最大值为1.0%RH。为温湿度变送器测量结果的可靠性提供了依据,确保其量值溯源的准确可靠。     

气象用温度表检定槽读数窗的改造

1 概述 根据“国家计量检定规程”的规定,针对温度表检定装置读数不准确的问题,重点对标准装置的读数窗进行了处理,设计制作了提高读数精确的一整套方案。从而实现了用高精端的读数设备取代人工读取示值的办法为台站观测准确度评估提供科学、有效、客观的手段。根据近几年温度表数据的记录与“国家计量检定规程”对比,其中干湿球温度表、通风干湿表、直管地中温度表在使用中的示值误差±0．30,相邻示值误差≤0．20。最高温度表、曲管地中温度表的示值误差±0．4,相邻示值误差≤0．3。     

定槽水银气压表检定证的编制

定槽水银气压表除了比较检定之外，还需进行全程刻度检定，刻度检定依规程要求是由810hPa开始，每隔30hPa检定一点，一直检到1070hPa(1050-1070hPa是隔20hPa)。若某一检定点的修正值最大变幅≥0．4hPa时，则应分段修正。该表的分段仪器修正值是将比较检定所得的修正值减去比较检定所属气压变化范围内的刻度修正值，再将其差值分别加在各分段的修正值上。     

广西自动气象站计量检定智能显示平台的研制

为了实现计量检定的智能化,更高效快捷的完成计量检定工作,提出设计研发自动气象站计量检定智能显示平台。该平台可用于新型国家自动气象站(DZZ5型)设备的检定,也可以用于多要素区域自动气象站(DZZ5型)设备的检定,不需要人工发送命令请求传感器观测值,还可依据《JJG(气象)自动气象站传感器检定规程》自动判断传感器是否超差。     

自动气象站气压传感器调试方法

目前,国产自动气象站所用的气压传感器是芬兰Vaisala公司的Ptb220型气压传感器,该传感器具有精度高、稳定性好等特点,在各厂家生产的自动站中均有应用。但在检定过程中发现有个别传感器会出现超差或使用一段时间后产生漂移,用现有的检定手段无法消除误差。经与Vaisala公司技术人员多次沟通和大量实验,找出一套行之有效的调试方法,可以将气压传感器的误差用参数设置的方法设置到传感器内存中,将其控制在要求范围内,下面详述此方法,以供参考。