自动气象站风速现场校准量值溯源及传递方法试验

现阶段自动气象站风速现场校准量值无法进行溯源,从而导致风速现场校准数据的准确性和可靠性得不到保证。究其原因,是由现行的现场校准方法和现场校准设备工作原理决定的。为了解决这一问题,使用"量传"风速传感器和叶轮风表进行中间数据传递,在校准时用叶轮风表作为校准的标准设备,并利用了三杯式风速传感器的线性特点,把台站风速传感器的现场校准量值溯源到了大型风洞皮托管上,并且通过大量试验证明了该方法的正确性,为新的自动气象站风速现场校准规范制定和校准设备的完善提供有力的理论依据。     

自动气象站现场校准和传感器调整方法探讨

讨论在自动气象站现场校准中一些需要改进的校准方法和超差传感器的调整方法。在将近2年对74个自动气象站的温湿度传感器、风向风速传感器、气压传感器、雨量和蒸发传感器的现场校准中,不断改进校准方法,对超差传感器进行调整。结果表明:气温传感器和风向传感器的校准方法需要改进,湿度传感器、气压传感器、雨量和蒸发传感器超差时可进行适当调整,使传感器误差值达到最小。     

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。     

风速仪校验器误差源和校准参数的计算分析

风速仪校验器作为自动气象站风速传感器的现场校准仪器,已配备在新的移动计量检定车上使用.为确保风速传感器现场校准的准确、可靠,本文从风速仪校验器的工作原理、误差来源和风速校准参数的确定方法等方面加以探讨,并对风速仪校验器标准风速进行了可溯源性验证,证明了风速仪校验器作为现场风速传感器标准器的可行性.     

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。     

华北四省(市)气象计量检定风洞实验室比对分析

计量实验室比对,可以客观、公正地反映计量实验室现状,验证各实验室开展检定和校准的能力,考察计量人员的技术水平和设备运行状态,识别人员、设备及技术等方面存在的问题。文章针对2015年内蒙古、山东、河北、天津四省(市)气象计量风洞实验室,以自动气象站风速传感器为比对样品,确定比对内容和方法,依据相关数据处理原则,对4个实验室比对结果进行全面分析,总结比对过程中存在的问题,并对四省市风洞实验室今后的工作提出建议,最后对本次实验室比对做出总结。     

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。     

南雄气象站一次遥测风速异常的分析与处理

对南雄气象遥测站出现的一次风速异常记录,采用带电测量风速传感器法及替代法进行故障诊断,经排查分析得出采集器主板连接插口与风速信号的连接线路出现故障,对连接插口进行维修后故障排除;此外还介绍了风向风速传感器及采集器的日常维护方法。     

恶劣探测环境对风速传感器启动风速的影响

讨论长期处于海风、酸雨、沙尘等恶劣探测环境下,风速传感器启动风速的变化。采用试验分析的方法,利用M3DS型风速传感器自动化检定系统和EL15-1C型风速传感器,分别测量取自不同恶劣探测环境的风速传感器和全新风速传感器的启动风速数据。得到的数据显示:取自海风、酸雨、沙尘等恶劣探测环境的风速传感器启动风速远大于全新风速传感器启动风速。长期海风、酸雨、沙尘天气改变了风速传感器的机械结构,同时降低了风速传感器启动风速的鉴别阀。     

一种低风速校准装置

一、概况 目前,用于低风速的校准装置大体有以下四种类型: 1.风洞 风洞中的气流不会完全均匀和稳定,存在着气流的紊流,限制了风洞对低风速校准的精度。目前所使用的气象仪器检定风洞,在风速低于O.5米/秒时,都很不稳定。因此要使     

气象用90m/s回流开闭两用强风风洞设计

为解决国内70 m/s以上风速传感器没有检定和校准能力的问题,本文设计一种风速上限为90 m/s的回流强风气象风洞,并利用移动导轨使试验段具备开闭两用功能.风洞整体尺寸为26 m×10 m×4.2 m(长×宽×高);流速范围闭口时达到0.49～90.74 m/s;控制系统采用物理量全数字化设计,满足计量实验的自动化需求...     

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。     

雨量传感器全自动校准仪研制与测试

为了解决雨量传感器野外检定的难题,研制了一种新型、便携的雨量传感器全自动校准仪。其采用二级标准玻璃量器为标准器,数控恒流泵控制水流速度,降水量和雨强模拟精度较高。详细介绍全自动校准仪的系统结构和工作原理,阐明其技术参数和主要功能。国家气象计量站对全自动校准仪的多个参数进行测试,均满足野外检定的技术指标要求。对比全自动校准仪与765型流量计的检定结果,两种校准仪的检定结果基本一致,全自动校准仪的检测质量具有可信度。     

新型多普勒测风激光雷达Windcube的风参数观测与验证

2007年12月11～14日,中国科学院大气物理研究所与法国Leosphere公司在该研究所位于北京市北三环和北四环之间的325 m气象塔试验场内联合开展了一次测风激光雷达Windcube的外场演示试验.Windcube观测数据随后与325 m气象塔上的风杯风速仪测得的风速资料进行了对比,结果是:由两种手段获得的所有6...     

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。     

风速传感器自动化检定系统中自动控制的实现

广东省大气探测技术中心成功开发研制的风速传感器自动化检定系统（M3DS）,主要用于自动检定我国现用的各型自动气象站所配套的风速传感器。该检定系统具有自动化水平高,控制准确,操作简单等优点。文章就检定系统自动控制的工作原理,从硬件软件的设计和开发等方面详细介绍了如何实现检定系统的自动控制。     

基于测风塔观测资料的近地层风速平面订正

利用辽宁和吉林省24座测风塔风速观测资料,应用线性回归方法对高分辨率中尺度模式近地层风速预报产品进行订正。首先通过4组不同的订正实验分析训练样本长度、样本滚动方式等对订正效果的影响,确定单点订正最佳方案,并综合线性方法在东北地区不同下垫面条件下的适用性;然后应用24座测风塔已确定的单点订正关系,尝试区域风速的平面订正,并基于剩余23座测风塔资料对全场订正效果进行评估。结果表明：训练样本的长度对订正效果影响较明显,在东北地区训练样本长度取20 d效果最佳;当训练样本长度取最优天数时,滚动系数的订正效果与固定系数的订正效果基本一致;各种下垫面通过线性订正均能取得较明显提高,其中丘陵地区效果最明显,通过订正均方根误差整体降低1.61 m·s^-1,平原地区为0.95 m·s^-1,沿海地区为0.91 m·s^-1;平面风速订正实验显示,订正关系平面外推可取得明显的订正效果,全场平均绝对误差降低0.20 m·s^-1,该方法可为订正资料匮乏区域的预报提供参考。