附錄6-新型自動(dòng)氣象(氣候)站靜態(tài)準(zhǔn)確度測試方法

1、新型自動(dòng)氣象（氣候）站功能規(guī)格書附件6：新型自動(dòng)氣象（氣候）站靜態(tài)準(zhǔn)確度測試方法1 測試應(yīng)具備的條件1.1 靜態(tài)測試的環(huán)境條件如果測試所測數(shù)據(jù)對(duì)氣壓、氣溫、相對(duì)濕度有明顯的依賴關(guān)系，在進(jìn)行測量數(shù)據(jù)的比較或校準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)在常溫條件下進(jìn)行測試。被試測品的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)明確規(guī)定。若被試測品的技術(shù)指標(biāo)沒有明確規(guī)定，整機(jī)測量性能的靜態(tài)測試應(yīng)在室內(nèi)自然環(huán)境條件下進(jìn)行，其測量結(jié)果不考慮環(huán)境條件的影響，但應(yīng)記錄試驗(yàn)時(shí)的環(huán)境條件。1.2 標(biāo)準(zhǔn)器、標(biāo)準(zhǔn)裝置測試所用標(biāo)準(zhǔn)器、標(biāo)準(zhǔn)裝置應(yīng)有計(jì)量部門的檢定合格證書，并在有效期內(nèi)。測試前應(yīng)對(duì)所用測試設(shè)備進(jìn)行檢查，主要技術(shù)性能應(yīng)合格。當(dāng)測量被試測品的系統(tǒng)誤差時(shí)，靜態(tài)測試用的標(biāo)準(zhǔn)器或標(biāo)

2、準(zhǔn)裝置所造成的附加誤差不應(yīng)超過測量結(jié)果的1/10；當(dāng)測量被試測品的隨機(jī)誤差時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)器或標(biāo)準(zhǔn)裝置所造成的附加誤差不應(yīng)超過測量結(jié)果的1/3。標(biāo)準(zhǔn)器、標(biāo)準(zhǔn)裝置和比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器的操作、觀測和使用的人員應(yīng)經(jīng)過專門訓(xùn)練并考核合格。為天氣學(xué)、氣候?qū)W提供統(tǒng)計(jì)或分析資料的被試測品，應(yīng)采用氣象觀測網(wǎng)規(guī)定的同類觀測儀器作為比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器。2 被測試品的交接檢查2.1 要求被試測品到達(dá)測試現(xiàn)場后，應(yīng)首先進(jìn)行交接檢查。交接檢查應(yīng)由提供被測單位主持進(jìn)行，測試方提供設(shè)備并參加檢查，雙方作詳細(xì)記錄，確認(rèn)被試測品能正常工作時(shí)交付測試方。被試測品交付后應(yīng)由測試方對(duì)被試測品進(jìn)行編號(hào)，必要時(shí)，對(duì)機(jī)箱或可調(diào)整部位做加封處理。2.2 主要內(nèi)容和

3、方法2.2.1 包裝情況a) 儀器外包裝箱是否良好；b) 測量包裝箱的外形尺寸和被試測品包裝狀態(tài)的總重量；c) 開箱檢查并觀察箱內(nèi)墊座有無損傷、固定是否牢靠、取放是否方便。2.2.2 外觀和結(jié)構(gòu)按照被試測品的單位提供的資料進(jìn)行。2.2.3 成套性按照被試測品的單位提供的資料進(jìn)行。2.2.4 主要技術(shù)性能a)將各部件按其使用說明書連接，使被試測品處于正常工作狀態(tài)；b)接通電源，檢查開關(guān)、旋扭、指示燈、顯示器、記錄器等各部件的功能是否正常；c)連續(xù)通電工作30min,觀察儀器是否有過熱現(xiàn)象，有無異常聲響。檢查儀器外殼是否有帶電現(xiàn)象；d)觀察被試測品示值是否和估計(jì)值接近及有無異常情況。2.3 評(píng)定和

4、處理如發(fā)現(xiàn)異常情況，提供被試測品的單位應(yīng)負(fù)責(zé)調(diào)整、修理或更換，缺少的文件、部件和備份件等應(yīng)補(bǔ)齊。3 靜態(tài)測試方法和要求3.1 靜態(tài)測試的一般要求3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)器和測試設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)器，作為計(jì)量儀器也必須通過計(jì)量檢定才能使用。因而，在靜態(tài)測試時(shí)，不能任意確定標(biāo)準(zhǔn)器，標(biāo)準(zhǔn)器必須由上一級(jí)計(jì)量單位的認(rèn)可，并且應(yīng)有相應(yīng)授權(quán)單位的檢定合格證。氣象儀器定型試驗(yàn)通常采用一等標(biāo)準(zhǔn)器或標(biāo)準(zhǔn)裝置，必須溯源到國家氣象計(jì)量站或國家計(jì)量科學(xué)研究院。在靜態(tài)檢定時(shí)，根據(jù)被試測品本身的準(zhǔn)確度要求，標(biāo)準(zhǔn)器或標(biāo)準(zhǔn)裝置，必須符合附加誤差不超過1/3和1/10的要求。測試設(shè)備產(chǎn)生的模擬氣象量值的不穩(wěn)定性，同樣會(huì)給測量結(jié)果造成附加誤差。在對(duì)

5、標(biāo)準(zhǔn)器提出準(zhǔn)確度要求的同時(shí)，還要對(duì)測試設(shè)備中模擬氣象條件的穩(wěn)定性、均勻性提出要求。因此，一般要規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)器和標(biāo)準(zhǔn)裝置綜合附加誤差的極限，而不能只是規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)器本身的準(zhǔn)確度等級(jí)。3.1.2 選定測試點(diǎn)的方法和要求為了得到被試測品示值修正后的剩余系統(tǒng)誤差，靜態(tài)測試一般應(yīng)避開原來的檢定點(diǎn)，而重新選取。應(yīng)遵循以下原則：a) 對(duì)于已經(jīng)有了檢定曲線或給出各檢定點(diǎn)修正值的被試測品，一般應(yīng)選原來每相鄰兩檢定點(diǎn)的中間點(diǎn)作為測試點(diǎn)。b) 被試測品的基準(zhǔn)點(diǎn)（如氣壓的1013.25hPa點(diǎn)，溫度的0點(diǎn)等），測量范圍的上限、下限，無論是否原來的檢定點(diǎn)一般都要作為測試點(diǎn)。c) 若被試測品的特性曲線是非線性的，在曲率較大的部分

6、可適當(dāng)增加測試點(diǎn)，而在曲率較小的部分則可適當(dāng)減少測試點(diǎn)。d) 為了在合成整個(gè)測量范圍的總誤差時(shí)加大經(jīng)常使用段的“權(quán)”，在被試測品整個(gè)測量范圍的常用段，如氣壓l050950hPa段，溫度的-1030段，風(fēng)速015m/s段等，可以適當(dāng)增加測試點(diǎn)，而對(duì)實(shí)際觀測時(shí)較少使用的測量段，可適當(dāng)減少測試點(diǎn)。e) 對(duì)于某些要求使用前檢定的儀器，當(dāng)設(shè)計(jì)方不能提供檢定曲線時(shí)，應(yīng)在靜態(tài)測試前按照第c)條的原則選取檢定點(diǎn)進(jìn)行檢定，并做出檢定曲線，然后再按上述原則選取測試點(diǎn)進(jìn)行靜態(tài)測試。3.1.3 確定錄取數(shù)據(jù)的樣本大小當(dāng)測量結(jié)果為系統(tǒng)誤差時(shí)，其不確定度可用式（1）估計(jì)： （1）式中：系統(tǒng)誤差的不確定度；測量列的標(biāo)準(zhǔn)偏差

7、；n測量的次數(shù)。如果被試測品的標(biāo)準(zhǔn)偏差已知，只要給定測量結(jié)果的不確定度，就可求出必要的測量次數(shù)n。若測量結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)偏差，其不確定度可用式（2）表示： （2）同樣，如果儀器的標(biāo)準(zhǔn)偏差已知，只要給定標(biāo)準(zhǔn)偏差的不確定度，也可以求出測量次數(shù)n。在靜態(tài)測試時(shí)，通?？偸且瑫r(shí)求出測量結(jié)果的系統(tǒng)誤差和標(biāo)準(zhǔn)偏差。如果要給出能同時(shí)能滿足系統(tǒng)誤差和標(biāo)準(zhǔn)偏差不確定度的樣本大小n，顯然應(yīng)用式（1）計(jì)算。因此，確定樣本大小的計(jì)算公式為： （3）式中的值開始是未知的，應(yīng)根據(jù)被試測品的技術(shù)條件和歷次測試結(jié)果估計(jì)。同時(shí)還要考慮到測試設(shè)備中模擬氣象量的不穩(wěn)定和不均勻性造成的附加誤差，以及標(biāo)準(zhǔn)器測量結(jié)果的不確定度，并結(jié)合被試測品

8、技術(shù)條件的要求，確定測試結(jié)果的不確定度，然后再用式（3）計(jì)算。在實(shí)際操作中，往往要利用最初的測試結(jié)果，如第一個(gè)測試點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，必要時(shí)進(jìn)行修正，以最后確定增加或減少測量次數(shù)。一般情況下，如果技術(shù)條件對(duì)被試測品的準(zhǔn)確度要求較低，而實(shí)測結(jié)果可能遠(yuǎn)高于被試測品的指標(biāo)要求，則可適當(dāng)減少測量次數(shù)，反之則應(yīng)增加。地面氣象儀器通常在整個(gè)測量范圍選510個(gè)測試點(diǎn)，每個(gè)測試點(diǎn)應(yīng)取得36次測量數(shù)據(jù)。3.1.4 測試點(diǎn)穩(wěn)定時(shí)間的選擇所謂穩(wěn)定時(shí)間，是指在靜態(tài)測試時(shí)，從測試設(shè)備中的模擬氣象量開始穩(wěn)定，到讀數(shù)之前的一段使傳感器測量敏感部分與被測量達(dá)到充分平衡的時(shí)間。在靜態(tài)測試時(shí)，當(dāng)被試傳感器開始進(jìn)入模擬氣象量或氣象量

9、值有所改變時(shí)，要穩(wěn)定適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，才能記錄被試傳感器或儀器的輸出值。在此之前讀數(shù),將會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，這種誤差不能代表被試測品的真實(shí)特性。穩(wěn)定時(shí)間,應(yīng)視傳感器時(shí)間常數(shù)的大小確定,當(dāng)不同時(shí)間常數(shù)的幾種傳感器同時(shí)測量時(shí),應(yīng)以其中最大的時(shí)間常數(shù)確定穩(wěn)定時(shí)間。一般情況下，穩(wěn)定時(shí)間應(yīng)大于時(shí)間常數(shù)的5倍。在整個(gè)穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi),被測量應(yīng)保持恒定。3.1.5 定點(diǎn)測試的方法 定點(diǎn)測試法的具體步驟是：將被試傳感器置于模擬環(huán)境中，穩(wěn)定適當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)行第一次讀數(shù)，然后改變被測量值或?qū)鞲衅髅撾x被測條件，使示值改變，并保持適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，再重新進(jìn)入，再一次穩(wěn)定并平衡后，進(jìn)行第二次讀數(shù)，這樣反復(fù)進(jìn)行，直至達(dá)到規(guī)定的樣本大小。3.

10、2 靜態(tài)測試數(shù)據(jù)處理和評(píng)定3.2.1 剔出粗大誤差可疑數(shù)據(jù)應(yīng)于剔除：a) 標(biāo)準(zhǔn)器或檢定設(shè)備不正?；虿僮鞑划?dāng)時(shí)的讀數(shù)。b) 模擬環(huán)境條件超出規(guī)定值或穩(wěn)定性不符合要求時(shí)的讀數(shù)。c) 經(jīng)校正或補(bǔ)測確認(rèn)的粗大誤差。d) 萊依達(dá)準(zhǔn)則或三倍標(biāo)準(zhǔn)偏差（3）準(zhǔn)則。3.2.2 標(biāo)準(zhǔn)器附加誤差的處理標(biāo)準(zhǔn)器和測試設(shè)備的附加誤差一般采用兩種方法處理，一是放寬對(duì)被試測品測量準(zhǔn)確度指標(biāo)的要求。二是從測量結(jié)果中去除標(biāo)準(zhǔn)器和測試設(shè)備的附加誤差。在氣象儀器試驗(yàn)中一般采用第二種方法。這兩種方法都要求標(biāo)準(zhǔn)裝置本身的誤差已知。3.2.3 靜態(tài)測試結(jié)果的評(píng)定在表示被試測品的測量準(zhǔn)確度時(shí)，通常用誤差的概念，被試測品的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)采用“最大

11、允許誤差”或“允許誤差限”的概念，對(duì)被試測品的測量結(jié)果則應(yīng)給出“誤差”或“總誤差”。總誤差區(qū)間（）有任一端超出被試測品技術(shù)條件的要求，都應(yīng)認(rèn)為其測量準(zhǔn)確度不合格。4 傳感器實(shí)驗(yàn)方法4.1 氣溫測量傳感器4.1.1 靜態(tài)測試 4.1.1.1 標(biāo)準(zhǔn)裝置標(biāo)準(zhǔn)裝置應(yīng)符合1.2的規(guī)定。推薦采用計(jì)量一級(jí)鉑電阻溫度計(jì)。4.1.1.2 技術(shù)要求 測試點(diǎn)的選擇和穩(wěn)定時(shí)間及錄取數(shù)據(jù)的具體方法應(yīng)符合3.1.3的要求。0點(diǎn)必須作為測試點(diǎn)。規(guī)定測試點(diǎn)與實(shí)際測試點(diǎn)的偏差應(yīng)不超過0.1。測試時(shí)，應(yīng)首先確定液體浸潤對(duì)其測量結(jié)果的影響，并采取必要措施。標(biāo)準(zhǔn)器和被試傳感器都應(yīng)全浸于溫度槽的液體中。測試中，標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)和被試傳感器所

12、經(jīng)受的溫度突變都不應(yīng)大于30，否則應(yīng)采取預(yù)處理或過渡措施。4.1.1.3 測試的方法和程序應(yīng)首先進(jìn)行0測試點(diǎn)的測試，然后逐點(diǎn)升溫或降溫可根據(jù)具體情況確定，最后必須重復(fù)測試0點(diǎn)?？刹捎醚h(huán)測試法也可采用定點(diǎn)測試法進(jìn)行測試，但標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)的傳感器必須始終置于測試設(shè)備恒溫槽的介質(zhì)中。采用定點(diǎn)測試法時(shí)，被試傳感器每次讀數(shù)前的溫度改變量應(yīng)大于5而小于10。4.1.2 測定時(shí)間常數(shù)4.1.2.1 測試的方法和程序根據(jù)溫度t0確定起點(diǎn)溫度t1，使 1520。用公式（4）確定終點(diǎn)溫度t2 （4）式中： 自然對(duì)數(shù)的底。使傳感器的溫度升高至比t1高510。然后使溫度下降，傳感器的溫度降至t1時(shí)開始計(jì)時(shí)，降至t2時(shí)停

13、止計(jì)時(shí)。所計(jì)時(shí)間即為時(shí)間常數(shù)。每個(gè)傳感器，在每種規(guī)定的風(fēng)速條件至少要測量5次，取平均值作為時(shí)間常數(shù)的測量結(jié)果。4.2 濕度測量傳感器4.2.1 靜態(tài)測試4.2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)裝置標(biāo)準(zhǔn)裝置通常為分流法或雙壓法標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生裝置。也可采用滿足要求的飽和鹽試驗(yàn)裝置或其它濕度試驗(yàn)箱。采用飽和鹽試驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)按照規(guī)定的方法操作和確定標(biāo)準(zhǔn)濕度值。采用濕度試驗(yàn)箱時(shí)，應(yīng)由通風(fēng)干濕表或冷鏡式露點(diǎn)儀提供標(biāo)準(zhǔn)濕度值。4.2.1.2 驗(yàn)方法和要求按照3.1.2和3.1.3要求選取測試點(diǎn)，確定樣本大小和錄取數(shù)據(jù)的具體方法。測試前，被試傳感器應(yīng)進(jìn)行活化處理，其方法是，在被試傳感器通電工作的情況下，先在高濕條件下保持5min1

14、0min，然后迅速降濕至低濕條件，在低濕條件保持5min10min,再升濕至高濕條件，至少要進(jìn)行三個(gè)循環(huán)。高濕條件通常應(yīng)大于95%RH但不應(yīng)有結(jié)水，低濕條件應(yīng)小于20%RH。測試通常采用多循環(huán)試驗(yàn)法，根據(jù)敏感元件的特性可從高濕測試點(diǎn)開始逐點(diǎn)下降也可從低濕點(diǎn)逐點(diǎn)上升，然后按照相反順序再逐點(diǎn)回到原來的測試點(diǎn)。規(guī)定測試點(diǎn)與實(shí)際測試點(diǎn)的偏差應(yīng)不超過±3%RH。從一個(gè)測試點(diǎn)到另一個(gè)測試點(diǎn)的濕度變化速率不應(yīng)超過2%RH/min。若被試傳感器的敏感元件帶有防護(hù)罩，應(yīng)按照實(shí)際使用的狀態(tài)進(jìn)行測試。在確定測試點(diǎn)的穩(wěn)定時(shí)間時(shí)，其時(shí)間常數(shù)應(yīng)包括由于防護(hù)罩的作用而增加的時(shí)間。4.2.2 溫度影響量的測試4.2

15、.2.1 標(biāo)準(zhǔn)裝置采用分流法或雙壓法濕度標(biāo)準(zhǔn)裝置。4.2.2.2 技術(shù)要求對(duì)于技術(shù)指標(biāo)規(guī)定在0以下使用的被試傳感器。0以下溫度條件應(yīng)采用其溫度使用范圍下限。若下限溫度達(dá)到或低于-30，應(yīng)增加-10測試點(diǎn)。0以上采用10、30溫度測試點(diǎn)。溫度測試點(diǎn)不應(yīng)選在-105之間。注：溫度在-105之間，標(biāo)準(zhǔn)裝置的飽和器中往往出現(xiàn)冰水共存的情況，使飽和器輸出的水汽壓不可確定。測試方法應(yīng)符合第4.2.1.2條的要求，每種溫度條件的測試方法應(yīng)相同。在進(jìn)行低溫試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加測試點(diǎn)的穩(wěn)定時(shí)間。必要時(shí)，可以在一個(gè)測試點(diǎn)上連續(xù)觀察被試傳感器示值的變化情況，以示值穩(wěn)定所需要的時(shí)間作為測試點(diǎn)的穩(wěn)定時(shí)間。4.2.2.3

16、數(shù)據(jù)處理和評(píng)定每種溫度條件的數(shù)據(jù)都應(yīng)單獨(dú)處理，按照第4.2.1.3條方法和要求進(jìn)行。任一溫度條件的靜態(tài)測量誤差不符合技術(shù)指標(biāo)的要求，都應(yīng)判定為被試傳感器的靜態(tài)測量性能不合格。若被試傳感器技術(shù)指標(biāo)規(guī)定了溫度系數(shù)的具體數(shù)值，可用公式（5）計(jì)算溫度系數(shù)Ut： （5）式中： 高溫時(shí)的系統(tǒng)誤差； 低溫時(shí)的系統(tǒng)誤差； 兩種溫度的平均差值；0以下的溫度系數(shù)以-30和-10的測試結(jié)果計(jì)算，0以上的溫度系數(shù)以10和30的測試結(jié)果計(jì)算。計(jì)算溫度系數(shù)所用的系統(tǒng)誤差，應(yīng)是被試傳感器整個(gè)測量范圍的結(jié)果。若被試傳感器技術(shù)指標(biāo)規(guī)定了總的溫度系數(shù)，應(yīng)以最高和最低溫度測試點(diǎn)測量結(jié)果給出。同時(shí)提供0以上和0以下溫度條件的溫度系數(shù)

17、。0以上和0以下任一溫度段或總的溫度系數(shù)不符合技術(shù)指標(biāo)的要求，都應(yīng)判定為被試傳感器的溫度系數(shù)不合格。4.3 地面風(fēng)測量傳感器4.3.1 風(fēng)向傳感器起動(dòng)風(fēng)速 4.3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)器和測試設(shè)備風(fēng)向測量的標(biāo)準(zhǔn)器為圓形刻度盤?？潭缺P的直徑應(yīng)不小于20cm，刻線應(yīng)在圓盤的邊沿。刻度盤的刻度應(yīng)均勻、準(zhǔn)確、明顯，每10°刻有相應(yīng)的數(shù)字，其刻度應(yīng)為0360°，分辨力應(yīng)不大于1 。風(fēng)向傳感器起動(dòng)風(fēng)速的試驗(yàn)應(yīng)在風(fēng)洞中進(jìn)行。所采用的風(fēng)速測量標(biāo)準(zhǔn)器及其安裝、測量方法應(yīng)符合第4.3.3.1條的要求?？潭缺P應(yīng)安裝在風(fēng)洞試驗(yàn)段洞體下面，在靠近刻度盤邊沿的地方設(shè)置垂線， 垂線對(duì)準(zhǔn)刻度盤的0（360 ）刻線

18、作為風(fēng)向0 基準(zhǔn)點(diǎn)。 風(fēng)向傳感器應(yīng)通過中心軸固定在刻度盤中央，其中心軸應(yīng)垂直于風(fēng)洞底平面，兩者連為一體并能同軸轉(zhuǎn)動(dòng)。測試時(shí)應(yīng)能固定牢固。4.3.1.2 測試方法和要求a) 靜風(fēng)時(shí)，把風(fēng)向傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)至與風(fēng)向成90 角。緩慢增加風(fēng)速，當(dāng)風(fēng)向傳感器開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)停止增加，待對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向時(shí)，測定風(fēng)洞內(nèi)的風(fēng)速值。b) 分別使風(fēng)向傳感器置于與風(fēng)向成15 、45 、315 、345 角，重復(fù)第4.3.1.2 a)條的試驗(yàn)。c) 使風(fēng)向傳感器底座轉(zhuǎn)動(dòng)180 ，重復(fù)第4.3.1.2 a)和4.3.1.2 b)條的試驗(yàn)。在每個(gè)位置上至少測量三次。d) 發(fā)現(xiàn)風(fēng)向傳感器開始轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能維持至對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向時(shí)，應(yīng)繼續(xù)增加風(fēng)速，直至風(fēng)

19、向傳感器能夠?qū)?zhǔn)風(fēng)向，起動(dòng)風(fēng)速值應(yīng)以增加風(fēng)速后的數(shù)值為準(zhǔn)。e) 若風(fēng)速增加至被試傳感器規(guī)定起動(dòng)風(fēng)速的三倍，風(fēng)向傳感器仍不能對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向，應(yīng)檢查有無卡滯現(xiàn)象。若無卡滯現(xiàn)象，應(yīng)記錄風(fēng)向傳感器指向與風(fēng)向的夾角，起動(dòng)風(fēng)速值應(yīng)以風(fēng)向傳感器回到這個(gè)夾角的最小風(fēng)速值為準(zhǔn)。f) 繼續(xù)增大風(fēng)速值，直至所配風(fēng)速傳感器測量范圍上限，每間隔5m/s設(shè)一個(gè)測試點(diǎn)檢查風(fēng)向傳感器是否能夠?qū)?zhǔn)風(fēng)向，以及夾角的大小。g) 若風(fēng)速增加至風(fēng)向傳感器技術(shù)指標(biāo)規(guī)定起動(dòng)風(fēng)速的三倍，仍不能對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向，且夾角超過了連續(xù)型傳感器的一個(gè)分辨力或間斷型傳感器一個(gè)分辨力的一半，應(yīng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)偏角測試。4.3.1.3 數(shù)據(jù)處理和評(píng)定以每個(gè)角度正反兩個(gè)方向每次測

20、量的平均值表示該角度的起動(dòng)風(fēng)速值。有一個(gè)或一個(gè)以上角度的起動(dòng)風(fēng)速不符合技術(shù)指標(biāo)的要求，即判定為不合格。若實(shí)際的起動(dòng)風(fēng)速與技術(shù)指標(biāo)規(guī)定的數(shù)值很接近，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度不能判定是否合格時(shí)，應(yīng)增加測量次數(shù)，直至可以95%概率進(jìn)行合格或不合格判定。4.3.2 風(fēng)向靜態(tài)測量誤差4.3.2.1 技術(shù)要求機(jī)械旋轉(zhuǎn)式風(fēng)向傳感器按照其輸出分辨力可分為連續(xù)型和間斷型兩種，應(yīng)采用不同的測試方法。若傳感器的輸出分辨力小于3 應(yīng)作為連續(xù)型處理,否則為間斷型風(fēng)向傳感器。風(fēng)向靜態(tài)測試應(yīng)在起動(dòng)風(fēng)速測試的基礎(chǔ)上進(jìn)行，采用與起動(dòng)風(fēng)速測試相同的標(biāo)準(zhǔn)器和測試設(shè)備。4.3.2.2 連續(xù)型風(fēng)向傳感器a) 調(diào)整風(fēng)向傳感器的底座與刻度盤

21、的相互位置，使刻度盤0º對(duì)準(zhǔn)垂線時(shí)，傳感器輸出為0 ，然后固定好。b) 將風(fēng)速調(diào)整到5m/s，從0 開始，按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)一周，每間隔15 20 取一測試點(diǎn)，記錄標(biāo)準(zhǔn)刻度盤的刻度和被試傳感器的輸出值。c) 按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)一周重復(fù)第4.3.2.2 b)條的試驗(yàn)。d) 重復(fù)第4.3.2.2 b)和4.3.2.2 3)條的試驗(yàn)，直至每個(gè)測試點(diǎn)錄取37次數(shù)據(jù)。e) 風(fēng)速增加到10m/s，重復(fù)第4.3.2.2 b)4.3.2.2 d)條的試驗(yàn)。4.3.2.3 間斷型風(fēng)向傳感器a) 調(diào)整風(fēng)向傳感器的底座與刻度盤的相互位置，使刻度盤0 對(duì)準(zhǔn)傳感器的零位刻線并固定好。然后使傳感器底座與刻度盤整體轉(zhuǎn)

22、動(dòng)至刻度盤0 刻線對(duì)準(zhǔn)垂線。注：若被試傳感器的零位刻線標(biāo)明的是風(fēng)向南（S），調(diào)整時(shí)零位刻線應(yīng)與刻度盤180 對(duì)齊。b) 調(diào)整風(fēng)速至5m/s，刻度盤從0 開始按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，待被試傳感器的顯示值開始改變一個(gè)分辨力時(shí)，記錄刻度盤對(duì)應(yīng)垂線位置的讀數(shù)。c) 按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)刻度盤，依次確定被試傳感器每個(gè)方位邊界位置刻度盤上的讀數(shù)。d) 按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)刻度盤，依次確定被試傳感器每個(gè)方位邊界位置刻度盤上的讀數(shù)。e) 連續(xù)進(jìn)行第4.3.2.3 c)和4.3.2.3 d)條的試驗(yàn)，直至每個(gè)方位邊界位置得到37次讀數(shù)值。f) 風(fēng)速調(diào)整至10m/s，重復(fù)第4.3.2.3 c)至4.3.2.3 e)條的試驗(yàn)。

23、4.3.2.4 數(shù)據(jù)處理和評(píng)定a) 連續(xù)型傳感器按照3.2.1方法和要求進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，按照3.2.3要求評(píng)定。b) 間斷型風(fēng)向傳感器，應(yīng)以每個(gè)方位邊界的標(biāo)準(zhǔn)刻度值分別減去每次測得的實(shí)測邊界值，得出差值。仍按照第4.3.2.4 a)條的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和評(píng)定。注1：由于間斷型風(fēng)向傳感器N方位（或S方位）中心線與刻度盤0 刻線很難調(diào)整至重合，可能造成各邊界位置的系統(tǒng)誤差，應(yīng)特別注意調(diào)整不當(dāng)造成的系統(tǒng)誤差與風(fēng)向傳感器動(dòng)態(tài)偏角相區(qū)別。注2：由于連續(xù)型風(fēng)向傳感器在測量誤差測試時(shí)，其動(dòng)態(tài)偏角已包括在風(fēng)向系統(tǒng)誤差中，在計(jì)算誤差時(shí)其系統(tǒng)誤差不應(yīng)再加動(dòng)態(tài)偏角的值。c) 對(duì)于間斷型傳感器，可以利用各邊界位置的角度

24、平均值，作出被試傳感器每個(gè)方位的實(shí)際刻度圖形。若發(fā)現(xiàn)被試傳感器各個(gè)方位對(duì)應(yīng)的角度范圍不一致，應(yīng)提出改進(jìn)建議。4.3.2.5 平均風(fēng)向若被試傳感器有專用的顯示裝置，并能夠同時(shí)或順序顯示瞬時(shí)值和平均值，應(yīng)在錄取瞬時(shí)值后緊接著錄取平均值的數(shù)據(jù)。若為算術(shù)平均值，每次都應(yīng)在規(guī)定的平均時(shí)間過后讀數(shù)；若為滑動(dòng)平均值，可在開機(jī)后達(dá)到規(guī)定的平均時(shí)間后隨時(shí)讀數(shù)。平均風(fēng)向的測量誤差，用測定整機(jī)轉(zhuǎn)換、計(jì)數(shù)、顯示或記錄系統(tǒng)的計(jì)算或轉(zhuǎn)換誤差的方法，應(yīng)特別注意設(shè)置風(fēng)向傳感器過0 時(shí)的情況。4.3.3 風(fēng)速傳感器起動(dòng)風(fēng)速4.3.3.1 技術(shù)要求對(duì)于機(jī)械旋轉(zhuǎn)式風(fēng)速傳感器應(yīng)測量其起動(dòng)風(fēng)速。標(biāo)準(zhǔn)器和測試設(shè)備應(yīng)符合1.2要求。推薦采

25、用一等標(biāo)準(zhǔn)皮托靜壓管和精密微差壓計(jì)。計(jì)算風(fēng)速所用溫度的誤差應(yīng)不超過±0.2，氣壓誤差應(yīng)不超過±0.5hPa、濕度誤差應(yīng)不超過±5%RH。皮托管應(yīng)安裝在被試傳感器的前上方，其總壓孔對(duì)準(zhǔn)氣流的來向，距風(fēng)洞頂部的距離為風(fēng)洞垂直直徑的1/3，且在風(fēng)洞體的縱向軸線上，其靜壓孔距被試傳感器感應(yīng)部分邊沿的風(fēng)洞水平直徑的1/2。風(fēng)速傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)到任何角度，在風(fēng)洞中垂直于氣流的阻擋面積，都不應(yīng)大于風(fēng)洞試驗(yàn)段橫截面積的5%，否則，應(yīng)進(jìn)行阻塞修正。起動(dòng)風(fēng)速測量之前應(yīng)在10m/s的風(fēng)速條件下轉(zhuǎn)動(dòng)10min15min，以使其轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。風(fēng)速傳感器應(yīng)固定在風(fēng)洞試驗(yàn)段底面中心，中心軸垂直于底平面。

26、其感應(yīng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，邊沿和風(fēng)洞壁的距離應(yīng)大于10cm。4.3.3.2 測試方法和要求風(fēng)洞內(nèi)風(fēng)速從零緩慢增加至感應(yīng)部分開始轉(zhuǎn)動(dòng)。測量開始并能維持轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的最小風(fēng)速值作為被試傳感器的起動(dòng)風(fēng)速值，同時(shí)記錄被試傳感器的輸出值。起動(dòng)風(fēng)速至少應(yīng)測量3次，每次都應(yīng)從靜風(fēng)開始，重新進(jìn)行測試。取每次測量起動(dòng)風(fēng)速的平均值作為被試傳感器起動(dòng)風(fēng)速的測量結(jié)果。若實(shí)際的起動(dòng)風(fēng)速與技術(shù)指標(biāo)規(guī)定的數(shù)值很接近，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度不能判定是否合格時(shí)，應(yīng)增加測量次數(shù)，直至可以95%概率進(jìn)行合格或不合格判定。4.3.4 風(fēng)速靜態(tài)測量誤差 4.3.4.1 技術(shù)要求 風(fēng)速靜態(tài)測量誤差的測試應(yīng)在風(fēng)速傳感器起動(dòng)風(fēng)速測試的基礎(chǔ)上進(jìn)行。按照3.

27、1.2的原則選取測試點(diǎn)，確定樣本大小和測試方法。實(shí)際測試點(diǎn)和規(guī)定測試點(diǎn)風(fēng)速值的偏差不應(yīng)超過±1m/s。4.3.4.2 測試方法和要求通常采用多循環(huán)測試法，從最小風(fēng)速測試點(diǎn)開始，逐點(diǎn)增大至最大測試點(diǎn)，然后再逐點(diǎn)下降至最小測試點(diǎn)。同一循環(huán)應(yīng)連續(xù)作完。對(duì)于風(fēng)速的瞬時(shí)值，應(yīng)在風(fēng)速穩(wěn)定2min后錄取數(shù)據(jù)。每次都應(yīng)錄取微差壓計(jì)的讀數(shù)和當(dāng)時(shí)的室內(nèi)溫度、氣壓和濕度值。如果被試傳感器配有輸出裝置并有平均風(fēng)速值的輸出，可以適當(dāng)延長每次測試的時(shí)間，以錄取被試傳感器平均風(fēng)速的測量數(shù)據(jù)。在測量平均風(fēng)速時(shí)，風(fēng)洞內(nèi)的風(fēng)速應(yīng)保持不變，被試傳感器應(yīng)按照規(guī)定間隔時(shí)間采樣。4.4 氣壓測量傳感器4.4.1 靜態(tài)測試4.4

28、.1.1 標(biāo)準(zhǔn)裝置標(biāo)準(zhǔn)裝置應(yīng)符合第1.2條的要求，推薦采用下列標(biāo)準(zhǔn)器或標(biāo)準(zhǔn)裝置。4.4.1.2 技術(shù)要求靜態(tài)測試應(yīng)在專用氣壓室內(nèi)進(jìn)行，測試時(shí)應(yīng)保持室內(nèi)溫度穩(wěn)定、均勻，減少空氣的流動(dòng)和擾動(dòng)，避免陽光直射到被試測品和標(biāo)準(zhǔn)裝置上；氣壓室附近應(yīng)避免對(duì)測量結(jié)果有影響的振動(dòng)源。對(duì)于由彈性材料制做的壓力傳感器，若有較大的遲滯或壓力沖擊作用可能造成材料的殘余變形。應(yīng)從接近當(dāng)時(shí)自然大氣壓力的測試點(diǎn)開始，然后按順序上升或下降。必要時(shí)，壓力控制系統(tǒng)與傳感器之間可串入穩(wěn)定器，以控制壓力變化率不致過大，并使增壓或降壓時(shí)壓力變化均勻，無脈動(dòng)。靜態(tài)測試前，被試氣壓傳感器應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)器在自然大氣壓力條件下進(jìn)行比較讀數(shù)，比較讀數(shù)應(yīng)

29、不少于6次，間隔10min15min，靜態(tài)測試后還應(yīng)進(jìn)行一次比較讀數(shù)，兩次比較讀數(shù)的的方法應(yīng)相同。若發(fā)現(xiàn)靜態(tài)測試前、后的系統(tǒng)誤差變量超過被試傳感器技術(shù)指標(biāo)規(guī)定允許誤差限的1/3,應(yīng)查明原因。4.4.1.3 測試方法和程序按照3.1.2和3.1.3的要求選取測試點(diǎn)和確定樣本大小。1010hPa和被試測品氣壓測量范圍的上限和下限必須選取。測試點(diǎn)的實(shí)際氣壓值與規(guī)定值的偏差不應(yīng)超過±0.5hPa。將被試傳感器放入氣壓箱或與標(biāo)準(zhǔn)裝置的氣路連結(jié)，檢查氣壓測試系統(tǒng)連結(jié)后的密封性是否符合要求。測試點(diǎn)的穩(wěn)定時(shí)間應(yīng)符合3.4.1要求，但不應(yīng)少于1min。每個(gè)循環(huán)，在每個(gè)測試點(diǎn)至少應(yīng)有兩次升、降不同趨勢的

30、測試數(shù)據(jù)。在整個(gè)測試過程中，改變壓力時(shí)的變化速率，應(yīng)根據(jù)被試傳感器的遲滯特性確定，但不應(yīng)超過10hPa/min。當(dāng)測試時(shí)的壓力變化速率選定后，每兩個(gè)測試點(diǎn)間的變化速率應(yīng)相同。所有測試點(diǎn)完成后，對(duì)于由彈性材料制做的壓力傳感器，應(yīng)進(jìn)行彈性恢復(fù)特性的試驗(yàn)。先進(jìn)行測量范圍上限壓力條件，然后進(jìn)行下限壓力條件的試驗(yàn)。其方法是：改變壓力至規(guī)定條件并穩(wěn)定1h 2h，然后迅速放氣至自然大氣壓力，立即錄取標(biāo)準(zhǔn)器和被試傳感器的讀數(shù)，以后每10min15hin一次，直至差值穩(wěn)定。4.4.2 溫度影響特性的測試4.4.2.1 要求a) 無論被試傳感器技術(shù)指標(biāo)是否規(guī)定了溫度影響特性的要求，都必須進(jìn)行溫度影響特性測試，以檢

31、查溫度對(duì)被試傳感器輸出值的影響。b) 測試溫度由技術(shù)指標(biāo)規(guī)定的傳感器溫度適用范圍確定，一般每隔20取一溫度點(diǎn)，至少要進(jìn)行0和溫度適用范圍上限和下限值的測試。c) 若技術(shù)指標(biāo)無特殊要求，地面觀測儀器使用的氣壓傳感器，溫度影響特性的測試只在自然大氣壓力條件下進(jìn)行。d) 若技術(shù)指標(biāo)規(guī)定了被試傳感器在不同壓力條件的溫度影響特性，第4.4.2.1 b)條規(guī)定的每種溫度條件，都應(yīng)進(jìn)行不同壓力的測試，各溫度條件的壓力測試點(diǎn)的間隔應(yīng)不大于50hPa，應(yīng)在全量程均勻選取。e) 若可以判定不同壓力對(duì)被試傳感器的溫度特性有明顯的影響，而技術(shù)指標(biāo)沒有規(guī)定，也應(yīng)進(jìn)行第4.4.2.1 d)條規(guī)定的試驗(yàn)。4.4.2.2 標(biāo)

32、準(zhǔn)裝置氣壓測試應(yīng)采用靜態(tài)測試的同一標(biāo)準(zhǔn)器；溫度可采用測量誤差不超過±0.2的任何溫度計(jì)測量。測定溫度影響特性的設(shè)備為溫度-壓力試驗(yàn)箱或其它恒溫箱。溫度穩(wěn)定時(shí)，恒溫箱內(nèi)的溫度波動(dòng)不應(yīng)超過±1，其變化量應(yīng)連續(xù)記錄。4.4.2.3 測試方法和程序在利用自然壓力條件進(jìn)行測試時(shí)，氣壓標(biāo)準(zhǔn)器和溫度試驗(yàn)箱應(yīng)安裝在同一房間內(nèi)，相距不應(yīng)超過2m，其測壓基準(zhǔn)面與被試傳感器感應(yīng)部分的高度應(yīng)相同。測試時(shí)的室外風(fēng)速應(yīng)小于8m/s。溫度或溫度-壓力試驗(yàn)箱內(nèi)應(yīng)盡量采用空氣的自然循環(huán)使溫度穩(wěn)定、均勻。當(dāng)箱內(nèi)必須進(jìn)行強(qiáng)迫通風(fēng)時(shí)，應(yīng)在停止通風(fēng)后5min再進(jìn)行氣壓讀數(shù)。按照第3.3.1條計(jì)算或估計(jì)每個(gè)溫度點(diǎn)的錄

33、取數(shù)據(jù)的樣本大小。各溫度點(diǎn)錄取數(shù)據(jù)的樣本大小應(yīng)相同。測試時(shí)，應(yīng)從最高溫度點(diǎn)開始，然后逐點(diǎn)下降，直至最低溫度點(diǎn)。在進(jìn)行低于室內(nèi)自然溫度條件的測試時(shí)，若試驗(yàn)溫度低于室內(nèi)露點(diǎn)溫度，應(yīng)使被試傳感器自然升溫或加熱后再取出，以防止被試傳感器結(jié)露（霜）。測試時(shí)，被試傳感器應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)器同時(shí)讀數(shù)。在進(jìn)行不同氣壓點(diǎn)的測試時(shí)，讀數(shù)的間隔時(shí)間應(yīng)與靜態(tài)測試相同；采用自然氣壓條件時(shí)，每次讀數(shù)的間隔時(shí)間為10min20min。4.4.2.4 數(shù)據(jù)處理和評(píng)定用以下公式計(jì)算被試傳感器的溫度系數(shù)： （6）式中： 氣壓傳感器的溫度系數(shù)，hPa/； 高溫點(diǎn)被試傳感器的系統(tǒng)誤差，hPa； 低溫點(diǎn)被試傳感器的系統(tǒng)誤差，hPa； 兩個(gè)溫度點(diǎn)

34、的平均溫差，。若技術(shù)指標(biāo)有溫度系數(shù)的具體要求，以計(jì)算得到的溫度系數(shù)作為其是否合格的判據(jù)。若試驗(yàn)溫度超過兩個(gè)，應(yīng)以各溫度區(qū)間溫度系數(shù)的最大值判斷是否合格。若技術(shù)指標(biāo)沒有溫度影響特性的具體要求，應(yīng)計(jì)算氣壓傳感器的溫度影響量。設(shè)被試傳感器規(guī)定的基準(zhǔn)溫度為，技術(shù)指標(biāo)要求的溫度適應(yīng)范圍上限值為，下限值為，溫度系數(shù)的平均值為，則溫度影響量以公式（7）、（8）計(jì)算： （7） （8）被試傳感器測量范圍上限和下限溫度影響量用和分別表示，應(yīng)取其中絕對(duì)值最大的數(shù)作為被試傳感器的溫度影響量。若技術(shù)指標(biāo)沒有規(guī)定被試儀器的基準(zhǔn)溫度，采用20作為基準(zhǔn)溫度。若被試儀器的最大允許誤差是否合格以各測試點(diǎn)的總誤差進(jìn)行判定，應(yīng)以溫度

35、影響量與各測試點(diǎn)系統(tǒng)誤差之和作為各測試點(diǎn)新的系統(tǒng)誤差，重新計(jì)算各測試點(diǎn)的總誤差。若被試儀器的最大允許誤差是否合格以全量程的總誤差判定，全量程的總誤差應(yīng)以各測試點(diǎn)附加溫度影響量后的系統(tǒng)誤差重新進(jìn)行計(jì)算。若進(jìn)行了不同溫度、不同氣壓測試點(diǎn)的溫度影響量測試，應(yīng)以所有溫度條件下，各氣壓測試點(diǎn)的差值，采用批統(tǒng)計(jì)的方法計(jì)算被試傳感器的測量誤差作為是否合格的最終判據(jù)。4.5 降水測量傳感器4.5.1 閾值和分辨力測試時(shí)被試傳感器應(yīng)垂直安裝在支架或地面上，承水口應(yīng)與地面平行，被試傳感器應(yīng)處于測量狀態(tài)。閾值的測定每次都應(yīng)在承水口和感應(yīng)部件處于干燥狀態(tài)時(shí)進(jìn)行；分辨力分別在1mm和9mm的累計(jì)雨量基礎(chǔ)上進(jìn)行。用雨強(qiáng)0

36、.05mm/min緩慢注入承水口，記錄所加水量和被試傳感器的顯示值。閾值和分辨力的測量至少要進(jìn)行3次，以各次的平均值作為測量結(jié)果。固態(tài)降水傳感器的閾值和分辨力應(yīng)換算為水，并用水進(jìn)行測量。降水識(shí)別器的閾值，采用向傳感器噴水或滴水的方法進(jìn)行，水滴的大小應(yīng)符合技術(shù)指標(biāo)的要求。應(yīng)用實(shí)際加入水量給出被試傳感器的閾值和分辨力，同時(shí)還應(yīng)給出被試傳感器的顯示值與實(shí)際加入水量的差值。4.5.2 靜態(tài)測量誤差4.5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)裝置推薦采用雨量標(biāo)準(zhǔn)球或JJ2雨量檢定裝置。4.5.2.2 測試點(diǎn)和測試方法測試前應(yīng)檢查雨量傳感器承水口的直徑是否符合技術(shù)指標(biāo)要求，應(yīng)在成120°的三個(gè)方向上進(jìn)行測量。測試點(diǎn)的選

37、擇和樣本大小推薦：0.1mm翻斗降水或稱重降水采用10mm、30mm，0.1mm翻斗降水采用20mm、60mm。測試用水應(yīng)采用過濾過的自來水或其他不帶漂浮物PH值中性的水來試驗(yàn)。每個(gè)測試點(diǎn)0.1mm翻斗降水或稱重降水應(yīng)有1.0mm/min、4.0mm/min兩種降水強(qiáng)度條件的測試結(jié)果，0.5mm翻斗降水應(yīng)有4.0mm/min、10mm/min兩種降水強(qiáng)度條件的測試結(jié)果。4.5.2.3 數(shù)據(jù)處理和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)球容量值以公式（9）換算為傳感器的雨量顯示值。 （9）式中：h 雨量，mm；L 容量,mL；D 承水口直徑，cm。注：承水口直徑為15.96cm的雨量計(jì)，10mm、30mm雨量對(duì)應(yīng)的容量分別為2

38、00mL、600mL承水口直徑為20cm的雨量計(jì)，10mm、30mm雨量對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容量分別為314.16mL、942.48mL，其他承水口直徑雨量器，應(yīng)按照（9）式換算。兩種降水強(qiáng)度的測試結(jié)果有任一種不符合技術(shù)指標(biāo)要求，被試傳感器的靜態(tài)測量誤差都應(yīng)作不合格處理。4.6 輻射傳感器的測試4.6.1 輻照度測試4.6.1.1 總輻射輻照度測試總輻射的輻照度測試，是在室外總輻照度大于500 W/m2的條件下進(jìn)行，將標(biāo)準(zhǔn)總輻射表放在室外平臺(tái)上，與被校準(zhǔn)總輻射表的距離不大于20m；接線柱朝北，清除儀器玻璃罩上的灰塵，調(diào)整水平，預(yù)熱半小時(shí)后開始校準(zhǔn)。校準(zhǔn)一般在地方時(shí)9時(shí)至15時(shí)之間進(jìn)行，校準(zhǔn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)表和被校

39、準(zhǔn)表進(jìn)行同步測量；數(shù)據(jù)采集開始時(shí)間為整點(diǎn)，采集時(shí)間56h，采樣間隔2秒鐘，每分鐘采30個(gè)數(shù)平均值作為該分鐘的輸出值。在測試過程中同時(shí)記錄當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度，最后給出整個(gè)數(shù)據(jù)采集期間的平均氣溫。根據(jù)采集到的標(biāo)準(zhǔn)表輸出的電壓值， 用下式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)表測量的時(shí)累積值Q（MJ/m2， 修約到小數(shù)點(diǎn)后二位）： （10）式中：Vi 標(biāo)準(zhǔn)表第i次測量輸出的電壓值（V）K 標(biāo)準(zhǔn)表的靈敏度（V/（Wm2）按下式計(jì)算出被測總輻射表的時(shí)累積值的相對(duì)誤差值，并作為測試結(jié)果。 （11）式中： 被校準(zhǔn)表測量的時(shí)累積值（由自動(dòng)氣象站采集器直接讀出）。測試結(jié)果處理，當(dāng)總輻射表的時(shí)累積值的相對(duì)誤差值小于或等于自動(dòng)氣象站給定的技術(shù)指標(biāo)時(shí)，

40、視為合格。否則應(yīng)判為不合格。4.6.1.2 直接輻射輻照度測試直接輻射的校準(zhǔn)在室外總輻照度大于500 W/m2的條件下進(jìn)行，將標(biāo)準(zhǔn)直接輻射表安裝在全自動(dòng)太陽跟蹤器上，放在室外平臺(tái)，與被校準(zhǔn)直接輻射表的距離不大于20m，清除儀器玻璃片上的灰塵，對(duì)準(zhǔn)南北方向，調(diào)整水平，輻射表對(duì)準(zhǔn)太陽，預(yù)熱半小時(shí)后開始校準(zhǔn)。校準(zhǔn)一般在地方時(shí)10時(shí)至14時(shí)之間進(jìn)行，校準(zhǔn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)表和被校準(zhǔn)表進(jìn)行同步測量；采集時(shí)間1小時(shí)，采樣間隔2秒鐘，每分鐘采30個(gè)數(shù)平均值作為該分鐘的輸出值。在校準(zhǔn)過程中同時(shí)記錄當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度，最后給出整個(gè)數(shù)據(jù)采集期間的平均氣溫。根據(jù)采集到的標(biāo)準(zhǔn)表輸出的電壓值， 用下式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)表測量的時(shí)累積值I（MJ/m

41、2，修約到小數(shù)點(diǎn)后二位）：（12）式中：Vi 標(biāo)準(zhǔn)表第i次測量輸出的電壓值（V）；K 標(biāo)準(zhǔn)表的靈敏度（V/（Wm2）。按下式計(jì)算出被測直接輻射表測量的時(shí)累積值的相對(duì)誤差值 ，并作為測試結(jié)果。 （13）式中：被校準(zhǔn)表測量的時(shí)累積值（由自動(dòng)氣象站采集器直接讀出）。測試結(jié)果處理，當(dāng)直接輻射表輻照度時(shí)累積值的相對(duì)誤差值小于或等于自動(dòng)氣象站給定的技術(shù)指標(biāo)時(shí)，視為合格。否則應(yīng)判為不合格。4.6.2 凈全輻射4.6.2.1 全波輻照度測試應(yīng)在白天太陽輻射條件下進(jìn)行。a) 將標(biāo)準(zhǔn)儀器、被測儀器放在室外平臺(tái)的特制儀器支架上，一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)地球輻射表和一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)總輻射表感應(yīng)面向上水平安裝。一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)地球輻射表和一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)總輻

42、射表感應(yīng)面向下安裝，標(biāo)準(zhǔn)儀器接線柱朝北，被測儀器感應(yīng)頭朝南。電測儀表宜放置室內(nèi)，若在室外，應(yīng)避免日光直接照射。b) 將標(biāo)準(zhǔn)儀器、被測儀器的遮光罩取下，與電測儀表連接，檢查儀器輸出值的正負(fù)極性、信號(hào)大小和穩(wěn)定性是否正常。c) 將被測儀器的薄膜罩充足氣，調(diào)整好水平，并在檢定環(huán)境中放置1h以上（電測儀表應(yīng)預(yù)熱0.5h以上），才能進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。d) 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)儀器和被測儀器進(jìn)行同步測量，測量的時(shí)間間隔為2秒鐘，每分鐘采30個(gè)數(shù)的平均值作為該分鐘的輸出值。測量時(shí)間為（56）h （在地方時(shí)9時(shí)至15時(shí)之間進(jìn)行）, 同時(shí)記錄下測量期間的平均氣溫。e) 測試數(shù)據(jù)的處理標(biāo)準(zhǔn)全波輻照度 計(jì)算公式如下： （13）式中：

43、 總輻射； 大氣長波輻射； 短波反射輻射； 地面長波輻射。而： （14）式中：V0 標(biāo)準(zhǔn)地球輻射表熱電堆輸出值；K0 標(biāo)準(zhǔn)地球輻射表靈敏度； 發(fā)射率為1； 斯蒂芬波耳茲蔓常數(shù)為5.67×10-8 ；T 儀器的絕對(duì)溫度。4.6.2.2 長波輻照度測試應(yīng)在夜間進(jìn)行,夜間由于短波輻射為零，所以標(biāo)準(zhǔn)長波輻照度 的計(jì)算公式： （15）El 的計(jì)算見公式（14）。此項(xiàng)測試應(yīng)在日落后2h和日出前2h之間進(jìn)行，用向上，向下各一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)地球輻射表。其他各項(xiàng)準(zhǔn)備工作、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理等項(xiàng)的具體操作和要求，均與全波靈敏度的檢定方法相同。用下式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)表測量的時(shí)累積值I（MJ/m2，修約到小數(shù)點(diǎn)后二位）：

44、（16）式中： 標(biāo)準(zhǔn)表第i分鐘測量的輻照度（W/m2）。按下式計(jì)算出被測凈全輻射表測量的時(shí)累積值的相對(duì)誤差值，并作為測試結(jié)果。 （17）式中： 被校準(zhǔn)表測量的時(shí)累積值（由自動(dòng)氣象站采集器直接讀出）。測試結(jié)果處理，當(dāng)凈全輻射表輻照度時(shí)累積值的相對(duì)誤差值 小于或等于自動(dòng)氣象站給定的技術(shù)指標(biāo)時(shí)，視為合格。否則應(yīng)判為不合格。4.7 日照傳感器的測試此項(xiàng)內(nèi)容在野外考核臺(tái)站進(jìn)行。4.8 蒸發(fā)傳感器的測試4.8.1 測試前準(zhǔn)備向蒸發(fā)桶內(nèi)均勻注水，并用測針讀取液面的初始值。4.8.2 測試點(diǎn)選擇蒸發(fā)傳感器的測試點(diǎn)為：1mm、5mm、10mm、20mm、50mm。4.8.3 測試方法測試采用定量汲水法。其方法為

45、：從蒸發(fā)桶中汲取定量的水，計(jì)算模擬蒸發(fā)量與蒸發(fā)傳感器輸出的顯示值相對(duì)比，得到傳感器測量誤差的結(jié)果。4.8.4 數(shù)據(jù)處理根據(jù)蒸發(fā)取水量換算出的高度值與傳感器測量值，計(jì)算誤差。4.8.5 測試結(jié)果處理測試結(jié)果應(yīng)滿足自動(dòng)氣象站給定的準(zhǔn)確度指標(biāo)，否則按不合格處理。4.9 能見度測試4.9.1 靜態(tài)測試方法和要求即使很好的透射型能見度儀，由于儀器本身的誤差和大氣粒子散射的不均勻性，其測量誤差也是不可忽略的，即氣象能見度本身沒有計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器。其測量準(zhǔn)確度的校準(zhǔn)通常采用多臺(tái)同類或不同類儀器，結(jié)合人工觀測進(jìn)行動(dòng)態(tài)比對(duì)試驗(yàn)。能見度儀的測量準(zhǔn)確度是通過動(dòng)態(tài)試驗(yàn)給出的。一般只能作出定性的分析。目前還不能得到精確的校準(zhǔn)

46、結(jié)果。由于能見度儀都采用光學(xué)測量的方法，其靜態(tài)測試通常是指對(duì)光學(xué)部分的測試和校準(zhǔn)。測試的項(xiàng)目有光發(fā)射器的發(fā)光強(qiáng)度和接收器的靈敏度等。4.9.2 觀測方法和要求由于能見度測量儀器都是智能儀器只要按照其說明書的要求正確安裝，并與人同時(shí)觀測就可以了。比對(duì)試驗(yàn)的關(guān)鍵是如何組織人工觀測，并保證觀測質(zhì)量。首先必須注意的是，人與人之間觀測能見距離的差異是很大的。目前光學(xué)計(jì)量部門還沒有視覺感閾的測量標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的測量儀器。需用實(shí)際觀測的方法進(jìn)行考核，應(yīng)選擇合適的天氣條件組織所有要參加觀測的人員同時(shí)進(jìn)行觀測，以選出合適的觀測員。用光學(xué)的方法測量能見度，大氣中不同的反射粒子其回波特性是不同的，不同散射粒子形成的用人

47、工觀測方法相同的能見距離，儀器的測量結(jié)果可能有較大的差異。例如，對(duì)后向散射型能見度儀的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，同一臺(tái)儀器，海霧回波在150200m可以使接收器達(dá)到飽和狀態(tài)，而在遠(yuǎn)離海洋的內(nèi)地，50m左右的能見度其回波才能使其接收器達(dá)到飽和，接收器飽和時(shí)，儀器顯示的能見距離不再增加，這就造成了低能見度的測量誤差。對(duì)雪、沙塵、霾及其它不同的反射粒子也可能有更大的差異。因此，能見度儀器的動(dòng)態(tài)比對(duì)試驗(yàn)，應(yīng)選不同的散射粒子條件分別進(jìn)行，試驗(yàn)中對(duì)散射粒子的性質(zhì)和天氣狀況要作嚴(yán)格的記錄。由于人工觀測與儀器測量的能見距離，其相對(duì)誤差的隨機(jī)分布范圍通常很大，必須有大量的數(shù)據(jù)才能得到統(tǒng)計(jì)結(jié)果。另外，由于沒有能見度的靜態(tài)測試標(biāo)準(zhǔn)

48、，被試能見度儀的測量性能是否合格，全部依靠動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)。為了提高合格判定的準(zhǔn)確性必須增加比對(duì)觀測的次數(shù)。因此，能見度儀器的比對(duì)試驗(yàn)必須錄取大量的比較數(shù)據(jù)。通常情況下，要得到某種特性的數(shù)據(jù)其測量次數(shù)要在百次以上。大氣能見度的變化沒有一定的規(guī)律，有時(shí)變化很快，12min錄取一組數(shù)據(jù)就具有獨(dú)立性，而有時(shí)可能幾個(gè)小時(shí)也很少變化，過密的錄取數(shù)據(jù)就沒有意義，必須根據(jù)實(shí)際情況確定錄取數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔，一般為315min，目前都采用的是10分鐘平均值。4.9.3 能見度平均值計(jì)算方法在能見度平均值計(jì)算時(shí)，我們往往會(huì)犯一個(gè)錯(cuò)誤，就是簡單的將能見度值進(jìn)行算術(shù)平均，例如有兩個(gè)能見度測量值（2KM，8KM），我們會(huì)錯(cuò)

49、誤地認(rèn)為平均值是5KM（2+8）/2=5），實(shí)際上應(yīng)該為3.2KM（1/2+1/8）/2=5/16，1/5/16=3.2），因?yàn)槟芤姸葴y量的是大氣的散射能力，也叫消光系數(shù)，在低層大氣中，大氣消光系數(shù)與波長和氣象能見度之間的關(guān)系可由經(jīng)驗(yàn)公式（18）表示。 （18）式中：與不同波長對(duì)應(yīng)的大氣消光系數(shù)； 能見度傳感器所采用的發(fā)光管光波長；V能見距離。4.9.4 能見度測量結(jié)果及評(píng)定方法對(duì)能見度儀測量準(zhǔn)確度的評(píng)定與其它氣象儀器不同的是必須依據(jù)動(dòng)態(tài)比對(duì)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)。靜態(tài)測量的數(shù)據(jù)只起參考作用。在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行以下工作：4.9.4.1 對(duì)人工觀測結(jié)果的修正將所有的測量結(jié)果都統(tǒng)一到白天能見距離上來。

50、夜間用燈光觀測的結(jié)果將其分為暗夜、月光、黃昏（拂曉）三種情況，按照地面氣象觀測規(guī)范的要求進(jìn)行修正。對(duì)于三種情況還可以分別給出不同的等級(jí)，采用不同的視覺閾值 。然后再由觀測時(shí)的記錄，根據(jù)最后一個(gè)燈光的明暗程度對(duì)觀測結(jié)果進(jìn)行數(shù)值調(diào)整。對(duì)于白天能見度的觀測結(jié)果，也應(yīng)根據(jù)記錄對(duì)當(dāng)時(shí)的目標(biāo)物亮度、背景亮度及有無陽光等進(jìn)行修正，對(duì)實(shí)際的能見距離進(jìn)行數(shù)值調(diào)整。被試儀器的觀測結(jié)果目前通常只給出氣象光學(xué)視程（MOR）。人工觀測的結(jié)果也應(yīng)換算為MOR進(jìn)行比較。4.9.4.2 計(jì)算人為觀測結(jié)果的散布在進(jìn)行能見度的動(dòng)態(tài)比較時(shí)，盡管對(duì)觀測員進(jìn)行了考核和篩選，由于不同觀測員所掌握的“模糊”程度不同和能見度觀測本身的不穩(wěn)定

51、性，人與人之間的誤差是很大的。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，人與儀器觀測之間的隨機(jī)誤差，通常有三分之一的分量是人與人之間觀測結(jié)果的散布造成的。其計(jì)算方法是將對(duì)每次同時(shí)觀測的結(jié)果分別求出每兩人之間的差值，然后求取每兩人之間的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差，一組觀測員觀測的隨機(jī)散布用所有觀測員的平均值與每個(gè)人之間的差值表示。通常用所有差值的標(biāo)準(zhǔn)偏差表示人為觀測結(jié)果的散布。4.9.4.3 計(jì)算人工觀測與儀器觀測數(shù)據(jù)間的相關(guān)系數(shù)對(duì)于能見度的觀測，人與儀器之間往往有較大的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差，單從其數(shù)值上很難分清它們之間的關(guān)系，因此，一般要用相關(guān)統(tǒng)計(jì)的方法，計(jì)算人與儀器同時(shí)觀測能見度時(shí)，其數(shù)據(jù)間的相關(guān)系數(shù)。一般認(rèn)為，相關(guān)系數(shù)在90%

52、以上，儀器與人的觀測數(shù)據(jù)就具有可比較性，可以用修正的方法使兩者一致，同時(shí)應(yīng)給出修正系數(shù)。如果相關(guān)系數(shù)在90%以下，則說明被試測品觀測的能見距離是有問題的，即可能有某種原理或計(jì)算方法方面的錯(cuò)誤，必須查明原因。4.9.4.4 計(jì)算不同天氣條件誤差的散布不同天氣條件一般指不同的散射粒子條件。不同散射粒子一般要分霧、沙塵、霾、降水、降雪等不同情況，將不同條件下與人的觀測結(jié)果進(jìn)行比較。在進(jìn)行不同地點(diǎn)的動(dòng)態(tài)比較時(shí)，還應(yīng)統(tǒng)計(jì)相同散射粒子條件時(shí)不同地點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。通過統(tǒng)計(jì)可以列出各種分析表格，進(jìn)一步進(jìn)行比較，以找出不同條件的差異，從而得到被試測品能見度儀的各種特性，必要時(shí)提出進(jìn)行不同天氣條件修正的建議。在給出

53、人工觀測與儀器觀測的比對(duì)結(jié)果時(shí)，應(yīng)以多人的平均值作為標(biāo)準(zhǔn)值，求得被試儀器的差值并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。由于能見度測量儀器還處于研究階段，其測量原理和基本概念都是不完善的。因此，對(duì)被試能見度儀的測量性能是否合格的評(píng)定，不要只憑直觀數(shù)據(jù)的比較結(jié)果就得出結(jié)論，應(yīng)考慮是否可以修正及與人工觀測數(shù)據(jù)是否相關(guān)。只要修正后符合要求，而相關(guān)系數(shù)在90%以上，就應(yīng)認(rèn)為是合格的。4.10 土壤水分傳感器測試4.10.1 標(biāo)準(zhǔn)裝置標(biāo)準(zhǔn)裝置應(yīng)符合1.2.1條的規(guī)定。推薦采用高精度的土壤水份測量儀在安裝現(xiàn)場進(jìn)行標(biāo)定測試或者采用烘干法對(duì)比測試。4.10.2 技術(shù)要求 測試點(diǎn)的選擇和穩(wěn)定時(shí)間及錄取數(shù)據(jù)的具體方法應(yīng)符合3.1.3的要求。在

54、空氣中（相當(dāng)于0%點(diǎn)）和放到純水中（相當(dāng)于100%點(diǎn)）必須作為測試點(diǎn)。規(guī)定測試點(diǎn)與實(shí)際測試點(diǎn)的偏差應(yīng)不超過5%。測試中，標(biāo)準(zhǔn)土壤水份測量儀和被試傳感器所買埋放的高度要一致，也就是說盡量避免測量環(huán)境帶來的誤差，否則應(yīng)采取預(yù)處理或過渡措施。測試一定要在土壤濕度傳感器跟土壤充分接觸后進(jìn)行，建議至少有一次降雨過程后進(jìn)行，但要避免在雨剛過后進(jìn)行，也不宜在大風(fēng)干燥的季節(jié)進(jìn)行，這樣取得的樣本到到達(dá)稱重時(shí)會(huì)失水過多，因?yàn)檫@樣會(huì)使環(huán)境誤差加大。4.10.3 測試的方法和程序應(yīng)首先選擇能代表當(dāng)?shù)赝寥劳临|(zhì)的地方安裝傳感器，并使傳感器跟土壤充分接觸。然后用取土鉆取土，用烤箱烘干法進(jìn)行對(duì)比測試或者用標(biāo)準(zhǔn)土壤水份測試儀標(biāo)

55、定。無論采用哪種測試法，至少要測量兩個(gè)不同濕度的點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)低點(diǎn)應(yīng)在萎調(diào)濕度附近進(jìn)行，高點(diǎn)在田間持水量濕度點(diǎn)附近進(jìn)行。這樣可以降低修正誤差，建議最低測試點(diǎn)不高于10%，最高測試點(diǎn)不低于20%。采用測試對(duì)比法重新修正傳感器測量值時(shí)，測量過程至少比低于2次，并且，這兩次測量起碼要經(jīng)過一次天氣過程的變化，（至少間隔7天）也就是說需要讓土壤濕度有兩次周期性的變化，而不是在同一天同一時(shí)刻讀取多組數(shù)據(jù)。4.10.4 測量結(jié)果的判定在土壤濕度通過兩次或三次測量對(duì)比修正后，應(yīng)再等下一次天氣過程后，選擇一個(gè)低點(diǎn)和一個(gè)高點(diǎn)濕度進(jìn)行測量檢查，注意檢查點(diǎn)濕度值與修正點(diǎn)的濕度值至少差值不小于2%（依據(jù)3.1.2的a）條），任意點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)濕度差絕對(duì)值大于規(guī)定要