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.     

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。     

超声波测风仪风速的不同算法误差分析

超声波测风仪与气象业务用风向标测风仪相比具有诸多优势,可为气象业务中风向风速观测急需解决的较多问题提供解决方案。为促成超声波风速仪尽早在气象部门业务应用,同时解决资料同化等问题,研究和选择适用于超声波测风仪的风速平均(平滑)算法显得极为重要。为此,从超声波测风仪测量原理出发,介绍了超声波测风仪获取数据的特点;利用台站获取的超声波测风仪风速的秒数据,采用不同时段、不同平均(平滑)方法,计算风速多种形式的平均值,通过统计、分析和比较,获得了标量和矢量不同算法下风速平均值的特性差异及其之间的误差,进一步验证了标量平均大于矢量平均的结论。通过对超声波测风仪的风速算法研究及其误差分析,对减小因算法带来的风速测量误差提供方法,同时探讨了超声波测风仪在气象业务使用的可能和方向。     

不同天气条件下脉冲激光风廓线仪测风性能

将2012年5月21日-8月16日广东省湛江市东海岛气象观测站内脉冲激光风廓线仪WINDCUBE V2与气象站内的100 m测风塔进行同步观测试验,在经过观测数据同步性调整、有效性检验和代表性样本筛选基础上,分大小风和有无降雨天气过程,对杯式测风仪、超声风速仪与激光风廓线仪的同步测风数据进行比较,结果显示:脉冲激光风廓线仪与杯式测风仪测量水平风参数的相关性较好,10 min平均风速、风向的线性拟合度均大于0.99,3 s阵风风速的拟合度大于0.96,湍流强度的拟合度大于0.67,风速标准差的拟合度大于0.79;大风情况下,激光风廓线仪对风参数的测量效果更佳。无降雨情况下,激光风廓线仪的测量效果较降雨时略好,10 min降水量小于15 mm的降雨对这款激光风廓线仪的风速、风向、湍流强度、3 s阵风风速的测量没有显著影响,对风速标准差有一定影响。当水平风速增大和有降雨时,激光风廓线仪对垂直速度的测量效果欠佳。该对比分析可为激光风廓线仪观测数据的可靠性提供参考。     

EL风感应器的维护与检定

ＥＬ风感应器的维护与检定目前,我省所有气象台站使用的测风仪器都是ＥＬ型风向风速计。风向风速仪感应器多安装在观测场中的风向杆上,高度比较高,安装后若没有故障,多年使用也无人问津,致使不少台站测得的风速值比实际值偏小,启动风速偏大,有时实际风速达２～３ｍ...     

自动气象站与人工气象站风速差异及原因分析

根据国家气象中心气候资料中心制定的《对比观测期间监测资料评估技术方法》．对2004-2005年自动气象站和人工气象站的风速资料对比分析．以了解两种观测仪器之间的差异,有利于换型后资料的连续使用。结果表明：人工气象站与自动气象站风速存在系统偏差,风速较小时自动气象站所测风速大于人工站,风速较大时则反之;两种测风仪风杯质量不同导致所测风速不同仪器安装高度不同是造成二者风速差异的另一重要原因。     

DEM6型测风仪器检定数据处理方法的改进

DEM6型轻便三杯风向风速表是气象上常用的测风仪器之一，具有测量精度高、携带方便等特点，野外作业普遍采用该种仪器。目前此风速表的主要检定设备为DJMB型轻便风速表检定器（简称风洞）。检定周期为3年。下面就我区DEM6型测风仪器检定数据处理方法的使用与改进作一介绍：1检定数据处理方法的使用在整理检定结果时，先计算出标准状态下的相当风速v1，并根据检定过程中的室内温度、大气压力和相对湿度平均值计算出风速值的空气密度修正系数kp1，从而求出总订正系数K。利用检定器上静压孔的测量结果，计算实测风速v以及实际风速v与指示…     

大型低速回路风洞在省气象专业计量站投入使用

贵州省气象专业计量站建成投入使用的HDF－600型低速回路风洞是目前全国省级气象部门及贵州省区域内最大的风速检定设备。它的外型尺寸长9．1m，宽3．0m，高1．7m。，工作段直径600mm，采用换段式结构可获得0．05m／s～37．5m／s范围内的风速。由于它的工作断面大，测量范围宽，功能齐全，用途广泛，所以能有效地承担我省各种规格型号的测风仪器。仪表。托管的计量检定测试及有关仪器、仪表设备的风洞试验和研究。它填补了贵州没有低微风速标准的空白。贵州省气象专业计量站在风洞建标测试课题研究中，发现洞体温度升温较大，流场温度波动…     

螺旋桨测风仪风洞测试及不确定度分析

本文借鉴国标GB/T-24559海洋螺旋桨式风向风速计中的测试方法及测试点,在低速直路风洞中,对螺旋桨测风仪进行测试,并依据JJF1059.1-2012测量不确定度的评定与表示要求,对风速7个校准点分别进行重复试验,采用极差法进行A类不确定度评定,并分析测试过程中的B类不确定来源,进行B类不确定度评定.结果表明:在WZ...     

三类测风仪测量近地层小尺度风场比较

用LSF1-1型测风仪测量一分钟一次瞬时风速记录分析表明,该测风仪可以粗略测量比较长周期的风速脉动变化,但精度较差。FL和Dyne测风仪由于它们灵敏度低,精度不够,不太合适测量小尺度风场的脉动变化。     

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。     

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...     

超声波传感器雪深测量与人工观测对比试验分析

通过对2010年2、3月佳木斯国家基准气候观测站人工观测与超声波雪深传感器测量获取数据对比、分析不同天气条件下（高风速、低风速、低温度）两种方法获得的数据差值的变化情况。结果表明：观测结果差异的大小主要受温度和风速两个因素的影响。低温环境下温度会影响超声波的行程时间使得超声波传感器的测量精度受到影响,通过温度补偿的方法对雪深进行订正可以提高超声波传感器的测量精度,两者的差值较小,且观测资料有较好的可比性;高风速时,风速会影响超声波脉冲,使其偏离传感器的下方,同时超声波的速度也会受到影响,从而影响测量结果,使得两者的差值较大。     

超声风速温度仪的误差分析与检定方法研究

根据超声风速温度仪的原理,分析了其测量误差的主要来源,进而总结出两个主要误差项.针对这两个主要误差项提出了一种快速的误差检定方法,理论上只需两次测量即可完成对风速温度的误差检定.同时分析了不同温度条件下相对湿度对超声风速温度仪测温的影响,并给出了相关结论.     

风廓线雷达测风精度评估

采用风廓线雷达5波束探测模式的数据对测风精度进行评估分析,用垂直波束和其中两个相邻倾斜波束的探测数据构成一对计算因子,通过对同一距离高度上的4对计算因子进行误差分析,评估风廓线雷达的测风精度,得到水平风在垂直指向连续高度上的精度。对北京延庆CFL-08风廓线雷达2010年3,6,9,12月4个典型代表月份逐日连续探测资料进行了处理分析,结果表明:该雷达满足风速误差不大于1.5 m·s-1、风向误差不大于10°探测精度要求的最大探测高度6月、9月为8 km,3月、12月为6 km,基本符合该雷达探测高度的设计要求。信噪比、大气风场的不均匀性是影响雷达测风精度的主要因素:信噪比影响了高空的测风精度,-15 dB可以作为判断雷达测风可信数据最大探测高度的阈值;晴空大气出现的风场不均匀性对风廓线雷达的测风精度影响不大,降水出现时环境风场不均匀性造成水平风向、风速的测量误差较大,不能满足测风精度要求,特别是对流性降水发生前的1~2 h,水平风向、风速的方差增长迅速,可以作为强降水出现的预警指标。     

多路风速测量方法

自动站测量风速通常只有1路采集处理电路,为了实现多路风速同时测量,针对多路风速测量的特点,设计了基于中断控制器的硬件电路,利用中断方式进行软件计数的方法实现了8路风速同时测量。分析了系统的单片机运行速度和中断程序代码的相互关系,计算中断例程可容许的最长执行时间。这种方法不仅避免了各路中断计数丢失,而且起到了很好抗干扰作用。在本设计基础上,适当增加硬件和软件优化,可以扩展到同时16路风速测量的能力。给出实际的硬件原理图和部分源代码。该测量方法成功地应用于广东省大气探测技术中心开发的多路风速观测系统,并在全国气象行业推广应用,实验数据结果证明,该测量方法实用可行,应用效果良好。     

基于测风塔数据的最大风速与极大风速 关系研究

利用辽宁省风能资源专业观测网2009年6月至2010年5月26座测风塔10—70 m(部分塔为100 m)高度的逐10 min梯度风观测数据,采用线性相关分析的方法,研究了近地层最大风速和极大风速的关系。结果表明:年内最大风速与极大风速多数出现在同一大风天气过程中,但极大风速并非主要发生在出现最大风速的20 min内;最大风速和极大风速易出现在午后和傍晚;极大风速与最大风速普遍具有较好的线性相关关系,日时距、10 min时距和大风条件下,日时距的相关性最好,平均相关系数达到0.970;不同时距和大风条件下,极大风速与最大风速的比值系数相差不大,但从相关性看可以考虑优先使用日时距样本的最大风速推算极大风速;随着高度的增加,极大风速与最大风速的比值系数减小,10 m高度日极大风速是日最大风速的1.42倍左右,70 m高度则是1.24倍左右,利用最大风速推算不同高度极大风速时不宜采用统一的比值系数。