氣象0022011自動(dòng)氣象站溫度傳感器檢定規(guī)程

1、附件2:gw第中國(guó)氣象局部門(mén)計(jì)量檢定規(guī)程JJG （氣象）002-2011自動(dòng)氣象站溫度傳感器Temperature Sensor of Automatic Meteorological Station2011-06-13 發(fā)布 2011-10-01 實(shí)施中國(guó)氣象局發(fā)布自動(dòng)氣象站溫度傳感器檢定規(guī)程舟 JJG （氣象）002-20112TftVerification Regulation ofTemperature Sen sor of AutomaticMeteorological Stati on本規(guī)程經(jīng)中國(guó)氣象局于2011年6月13日批準(zhǔn)，并自2011年10 月1日起施行。歸口單位：中國(guó)氣象

2、局主要起草單位：國(guó)家氣象計(jì)量站參加起草單位：遼寧省氣象計(jì)量站陜西省氣象計(jì)量站安徽省氣象計(jì)量站本規(guī)程委托國(guó)家氣象計(jì)量站負(fù)責(zé)解釋本規(guī)程主要起草人：朱樂(lè)坤（國(guó)家氣象計(jì)量站）王軍（遼寧省氣象計(jì)量站）賀曉雷（國(guó)家氣象計(jì)量站）參加起草人：陳征（陜西省氣象計(jì)量站）周昌文（安徽省氣象計(jì)量站）溫曉清（國(guó)家氣象計(jì)量站）目錄1. 范圍12. 術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位12.1工作區(qū)域12.2穩(wěn)定性12.3溫度均勻性12.4溫度穩(wěn)定性12.5計(jì)量單位13. 概述14. 計(jì)量性能要求24.1氣溫24.2地溫25. 通用技術(shù)要求26. 計(jì)量器具控制26.1檢定條件26.2檢定項(xiàng)目36.3檢定方法36.4檢定結(jié)果處理46.5檢定周期4

3、附錄A5附錄B6自動(dòng)氣象站溫度傳感器檢定規(guī)程1. 范圍本規(guī)程適用于鉑電阻溫度傳感器的首次檢定、后續(xù)檢定及修理后的檢定。2. 術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位2.1 工作區(qū)域 worki ng area檢定設(shè)備中受檢和標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量器具敏感部分能夠和可能觸及到的，滿足本規(guī)程相關(guān)指標(biāo)要求的最大范圍。22 穩(wěn)定性 stability測(cè)量?jī)x器保持其計(jì)量特性隨時(shí)間恒定的能力2.3 溫度均勻性 degree of temperature homogeneity在恒溫控制條件下，恒溫槽工作區(qū)域中任意兩點(diǎn)間溫度差值的絕對(duì)值。2.4 溫度穩(wěn)定性 degree of temperature fluctuate在恒溫控制條件下，恒溫槽工作

4、區(qū)域任一點(diǎn)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)的溫度變化量。用規(guī)定時(shí)間內(nèi)所有測(cè)試位置最大和最小溫差平均值的1/2加“土”號(hào)表示。2.5 計(jì)量單位 measurement unit溫度傳感器檢定使用“C”為計(jì)量單位。3. 概述鉑電阻溫度傳感器，是利用金屬電阻值隨溫度變化的原理制成的測(cè)溫傳感 器，電阻與溫度的關(guān)系如式（1）:2Rt=R（1+At+t ）（1）、式中A、為系數(shù)，其中A=： 1+）、- -: 10,， Rt、R）是溫度為t100和0C時(shí)的電阻值，R）=100Q。表1是R100鉑電阻的默認(rèn)因數(shù)表1 Pt100的默認(rèn)因數(shù)TypePt1000.0038500.108831.49990100由于鉑金屬的物理化學(xué)性能穩(wěn)

5、定，材料易于提純，測(cè)溫準(zhǔn)確度高，復(fù)現(xiàn)性好, 因此，自動(dòng)氣象站主要采用鉑電阻傳感器來(lái)進(jìn)行溫度和地溫的測(cè)量。 作用是將隨溫度變化的電阻值轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出，測(cè)量原理如圖轉(zhuǎn)換電路的1所示圖1溫度器測(cè)量原理圖 進(jìn)行溫 量時(shí)，恒流源 放電路始終穩(wěn)定狀態(tài)，通過(guò)切換測(cè)出鉑電阻和（標(biāo)準(zhǔn)電阻）輸出的電壓值分別為和因?yàn)?，V； = I 0 R ; V。= I 0 R°因此，與和之間的函數(shù)關(guān)系用式表示:VV0傳感度測(cè) 和運(yùn) 處于將式代入式中，計(jì)算出空氣溫度t的值。此方法屬于四線制測(cè)量，可 消除引線電阻影響，提高了溫度測(cè)量準(zhǔn)確度。4. 計(jì)量性能要求4.1氣溫測(cè)量范圍：（-50+50）C分辨力：0.1 C最大允

6、許誤差：土 0.2C4.2地溫4.2.1地表溫測(cè)量范圍：（-50+80）C分辨力：0.1 C最大允許誤差：土 0.4C4.2.2淺層地溫（520cm）測(cè)量范圍：（-40+60）C分辨力：0.1 C最大允許誤差：土 0.3C4.2.3深層地溫（40320cm）測(cè)量范圍：（-30+40）C分辨力：0.1 C最大允許誤差：土 0.2C5. 通用技術(shù)要求傳感器外型結(jié)構(gòu)應(yīng)完好，表面不應(yīng)有明顯的凹跡、外傷、裂縫、變形等現(xiàn)象， 鉑電阻外護(hù)管不應(yīng)有壓痕，密封連接部分不應(yīng)有開(kāi)裂，開(kāi)裂部分要做防水處理。傳感器應(yīng)有型號(hào)、出廠編號(hào)等明顯標(biāo)志。對(duì)于使用過(guò)的溫度傳感器，重點(diǎn)檢查外套管是否有壓痕，信號(hào)電纜及其與傳感器之間的

7、密封均應(yīng)完好無(wú)損。6. 計(jì)量器具控制計(jì)量器具控制包括首次檢定、后續(xù)檢定和使用中的檢驗(yàn)。6.1檢定條件6.1.1 標(biāo)準(zhǔn)器標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字式鉑電阻溫度計(jì)測(cè)量范圍：（-60+80） C分辨力：0.01 C最大允差：土 （0.030.06廠C6.1.2檢定設(shè)備恒溫液體檢定槽溫度調(diào)節(jié)范圍：（-60+80）C （南方型：-30 C+80C）溫度波動(dòng)度： 土 0.02 C（ -30 C以下：土 0.04 C）均勻度：土 0.0 2C （ -30 C 以下：土 0.04 C）6位半多通道數(shù)據(jù)采集器四線電阻測(cè)量測(cè)量范圍0.0 Q1.0k Q分辨力：1.0m Q最大允差：土（讀數(shù)的ppm+量程的ppm）掃描開(kāi)關(guān)寄生電勢(shì)：

8、w 0.4 u V6.2檢定項(xiàng)目6.2.1 外觀檢查嚴(yán)格按照通用技術(shù)要求進(jìn)行外觀檢查，目測(cè)傳感器是否受到過(guò)擠壓或踩壓， 尤其是傳感器頭部（敏感部位）要認(rèn)真檢查。仔細(xì)檢查信號(hào)電纜與傳感器連接處 的密封程度。6.2.2性能檢查被檢溫度傳感器（氣溫和地溫）與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集器連接后要進(jìn)行上電檢查， 在常溫條件下與標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)進(jìn)行比較，檢查被檢溫度傳感器是否有電阻值輸出，對(duì)比兩者讀數(shù)是否接近，如發(fā)現(xiàn)相差較大，應(yīng)查明原因、排除故障后再進(jìn) 行正式檢定。外觀檢查和功能檢查合格的溫度傳感器， 才能進(jìn)行示值誤差檢定，檢定項(xiàng)目 如下表所示：檢定項(xiàng)目表檢定項(xiàng)目首次檢定后續(xù)檢定使用中檢驗(yàn)外觀檢杳+示值誤差檢疋+注：“

9、+”表示必須檢定的項(xiàng)目6.3檢定方法6.3.1檢定前準(zhǔn)備檢定前根據(jù)所檢溫度點(diǎn)將槽內(nèi)灌入相關(guān)恒溫液體（水或無(wú)水乙醇），將標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字式鉑電阻溫度計(jì)的傳感器、被檢溫度傳感器（多支）頭部對(duì)齊捆扎在一起放 入恒溫槽工作區(qū)域內(nèi)（注意各傳感器間不要碰觸，也不要與測(cè)試室壁相碰。對(duì)于溫濕一體的氣溫傳感器（如HMP45型）不能直接接觸液體，應(yīng)放入專(zhuān)用套管中）； 也可以用專(zhuān)配的插表盤(pán)，將所有被檢溫度傳感器插入插孔中， 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字式鉑電阻 溫度計(jì)的傳感器插入中間插孔。被檢溫度傳感器通過(guò)掃描開(kāi)關(guān)與多路數(shù)據(jù)采集器 連接，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字鉑電阻溫度計(jì)輸出通過(guò)RS-232接口與計(jì)算機(jī)相連，分別打開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字溫度計(jì)、多路數(shù)據(jù)采集器電源開(kāi)關(guān)，

10、上電預(yù)熱15分鐘后，才能開(kāi)始溫度傳感器示值誤差檢定。檢定開(kāi)始前和檢定結(jié)束后，分別讀?。ú杉┉h(huán)境溫度、 濕度和大氣壓力值，用兩次讀?。ú杉┑沫h(huán)境條件的平均值，作為檢定時(shí)的環(huán) 境條件，填寫(xiě)到檢定記錄表格中。6.3.2溫度檢定點(diǎn)的選擇溫度檢定點(diǎn)為：-50 C、-30 C、-10 C、0C、+10C、+30C、+50C。檢定 點(diǎn)也可根據(jù)實(shí)際使用范圍選擇，但 0C為必檢點(diǎn)，檢定點(diǎn)不應(yīng)少于5個(gè)，間隔不 大于30C。6.3.3檢定數(shù)據(jù)讀?。ú杉┓椒ò匆陨蠝囟赛c(diǎn)及順序調(diào)節(jié)槽溫，當(dāng)槽溫達(dá)到設(shè)定溫度并穩(wěn)定后方可進(jìn)行檢 定。每隔30秒鐘讀取（采集）一次標(biāo)準(zhǔn)器示值和被測(cè)溫度傳感器的輸出值，連 續(xù)讀?。ú杉?次

11、。一個(gè)溫度檢定點(diǎn)檢定完畢，緊接著調(diào)整下一個(gè)溫度點(diǎn)，以 下各溫度檢定點(diǎn)的示值讀?。ú杉┐螖?shù)、讀?。ú杉?shù)據(jù)間隔、數(shù)據(jù)處理方 法相同。檢定記錄格式見(jiàn)附錄 A1。6.3.4示值誤差計(jì)算用標(biāo)準(zhǔn)器的4次示值平均值，加上該溫度點(diǎn)的修正值，作為溫度標(biāo)準(zhǔn)值。被 檢溫度傳感器的4次讀數(shù)值的平均值，減去標(biāo)準(zhǔn)值得出該溫度點(diǎn)上的示值誤差。 計(jì)算公式如式（1）。如果溫度傳感器的輸出值是電阻值，應(yīng)換算成溫度值。 Ti = T 4 T s4 +At ）式中：.：Ti 溫度傳感器在各溫度點(diǎn)的示值誤差，C；溫度傳感器各溫度點(diǎn)上 4次測(cè)量值平均值，C；標(biāo)準(zhǔn)器在各溫度點(diǎn)上 4次示值平均值，C;標(biāo)準(zhǔn)器在該溫度點(diǎn)上修正值，C。被檢

12、溫度傳感器在所選溫度檢定點(diǎn)上的示值誤差均滿足技術(shù)要求時(shí)為合格。 當(dāng)某一個(gè)溫度點(diǎn)或多個(gè)溫度點(diǎn)的示值誤差超出技術(shù)要求時(shí)，應(yīng)將該溫度傳感器作 不合格處理。6.4檢定結(jié)果處理經(jīng)檢定合格的溫度傳感器，發(fā)給檢定證書(shū)（檢定證書(shū)格式見(jiàn)附錄B），檢定不 合格的溫度傳感器，發(fā)給檢定結(jié)果通知書(shū)，并在檢定結(jié)果通知書(shū)中注明示值誤差 不合格對(duì)應(yīng)的溫度點(diǎn)。6.5檢定周期溫度傳感器的檢定周期一般為2年。但有以下情況之一時(shí)須提前送檢。1 ）自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)采集器經(jīng)過(guò)維修或更換后。2）當(dāng)發(fā)現(xiàn)溫度測(cè)量值出現(xiàn)異常時(shí)。附錄A溫度傳感器檢定記錄表檢定證書(shū)號(hào)：檢定記錄流水號(hào)：第頁(yè)共頁(yè)檢 測(cè) 環(huán) 境項(xiàng)目檢定開(kāi)始時(shí)檢定結(jié)束時(shí)平均值空氣溫度（C）

13、相對(duì)濕度（ RH）大氣壓力（hPa）標(biāo)準(zhǔn)器被檢溫度傳感器名稱(chēng)：生產(chǎn)單位：型號(hào)/規(guī)格：出廠編號(hào)：準(zhǔn)確度等級(jí)/最大允差：名稱(chēng)：生產(chǎn)單位：型號(hào)/規(guī)格：送檢單位：出廠編號(hào)：準(zhǔn)確度等級(jí)/最大允差：標(biāo)準(zhǔn)器被檢溫度傳感器檢 定 占J '、C）修正值平均值示值誤差修正值平均值示值誤差修正值平均值示值誤差修正值平均值示值誤差修正值平均值示值誤差檢定依據(jù)檢定結(jié)論檢定人：復(fù)核人：檢定日期：年月日附錄B檢定證書(shū)圭寸面格式式樣（檢定機(jī)構(gòu)名稱(chēng)）Name for Institute of Verification檢定證書(shū)Verificati on Certificate證書(shū)編號(hào)：字第號(hào)Certificate No.計(jì)量器具名稱(chēng)Name