自動(dòng)土壤水分傳感器電性能核查規(guī)范DB41-T 1975-2020

ICS01.040.17

A50/64

DB41

河南省地方標(biāo)準(zhǔn)

DB41/T1975—2020

自動(dòng)土壤水分傳感器電性能核查規(guī)范

2020-09-11發(fā)布2020-12-11實(shí)施

河南省市場監(jiān)督管理局發(fā)布

DB41/T1975—2020

目次

前言................................................................................II

1范圍..............................................................................1

2術(shù)語和定義........................................................................1

3核查條件..........................................................................1

4核查內(nèi)容和流程....................................................................2

附錄A（規(guī)范性附錄）標(biāo)準(zhǔn)樣本制作方法................................................4

附錄B（資料性附錄）自動(dòng)土壤水分傳感器電性能核查證書格式............................5

參考文獻(xiàn).............................................................................9

I

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前言

本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。

本標(biāo)準(zhǔn)由河南省氣象標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提出并歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：河南省氣象科學(xué)研究所、河南中原光電測控技術(shù)有限公司。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：陳海波、師麗魁、王艷斌、李鵬、陳濤、張廣周、胡程達(dá)。

II

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自動(dòng)土壤水分傳感器電性能核查規(guī)范

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了自動(dòng)土壤水分傳感器電性能核查的術(shù)語和定義、核查的條件、內(nèi)容和流程。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于在實(shí)驗(yàn)室對頻域反射法自動(dòng)土壤水分傳感器（以下簡稱“傳感器”）進(jìn)行周期性電性

能核查。

2術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

2.1

頻域反射法

根據(jù)土壤中的水和其他電介質(zhì)介電常數(shù)之間的差異的原理并采用頻域反射測試技術(shù)測量土壤含水

量的方法。

[GB/T28418—2012，定義3.2]

2.2

土壤體積含水量

土壤中水的體積與其總體積的比值，通常以百分?jǐn)?shù)形式表示。

[SL364—2015，定義3.12]

2.3

容重

單位體積原狀土烘干后的重量。

注：通常以克每立方厘米（g/cm3）表示。

[GB/T33705—2017，定義3.6]

3核查條件

3.1周期

傳感器業(yè)務(wù)運(yùn)行每滿兩年應(yīng)進(jìn)行一次電性能核查。

3.2實(shí)驗(yàn)室

核查實(shí)驗(yàn)室應(yīng)滿足以下要求：

——建筑層高宜為3.8m～4.2m；

——門寬宜為1.1m～1.5m（不對稱雙開）；

——實(shí)用面積不宜小于50m2；

——室內(nèi)應(yīng)設(shè)計(jì)給排水，地面宜做無縫化處理并設(shè)地漏；

——應(yīng)有通風(fēng)、除塵和溫濕度控制設(shè)備；

——環(huán)境條件指標(biāo)為空氣溫度20℃±2℃，空氣濕度≤75%RH；

1

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——實(shí)驗(yàn)臺(tái)柜基材應(yīng)堅(jiān)固、無異味，面材應(yīng)耐腐蝕、耐高溫、易清洗。

3.3器材

應(yīng)具備240目石英砂、蒸餾水、壓土器、亞克力標(biāo)準(zhǔn)容器、標(biāo)定試驗(yàn)桶、清洗池、烘箱、鋁盒、

環(huán)刀、電子天平、電子秤等專用器材。部分器材規(guī)格應(yīng)符合以下要求：

——亞克力標(biāo)準(zhǔn)容器Ф250mm×H150mm；

——標(biāo)定試驗(yàn)桶Ф350mm×H1500mm；

——烘箱，可控溫度在105℃±2℃，內(nèi)部容積大于0.06m3；

——鋁盒，直徑不小于50mm，容積不低于150cm3；

——環(huán)刀，容積100cm3；

——電子天平，最小感量0.01g,滿量程至少1000g。

4核查內(nèi)容和流程

4.1核查內(nèi)容

核查包括以下內(nèi)容：

a)傳感器的外觀檢查。

b)傳感器的基準(zhǔn)頻率值，包括空氣中與水中頻率，單位為kHz。

c)傳感器的體積含水量觀測值（以下簡稱“觀測值”）。

4.2核查流程

4.2.1登記建檔

登記傳感器接收時(shí)間、送檢單位、出廠編號(hào)等信息，建立傳感器信息檔案。

4.2.2外觀檢查

傳感器應(yīng)有型號(hào)、出廠編號(hào)等明顯標(biāo)志。傳感器外形結(jié)構(gòu)應(yīng)完好，不應(yīng)有明顯的凹跡、裂縫、變形

等現(xiàn)象，金屬件不應(yīng)有嚴(yán)重銹蝕及其它機(jī)械損傷。

4.2.3標(biāo)準(zhǔn)樣本制備

使用240目石英砂與蒸餾水混合制作5%、15%、25%和飽和點(diǎn)（烘干后體積含水量不低于33%）四個(gè)

體積含水量等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)樣本各2個(gè)，標(biāo)準(zhǔn)樣本制作方法見附錄A。

4.2.4核查數(shù)據(jù)獲取

4.2.4.1利用標(biāo)定試驗(yàn)桶測量每層傳感器的空氣中和水中頻率，取四次測量平均值進(jìn)行記錄，獲取基

準(zhǔn)頻率值，保留一位小數(shù)。

4.2.4.2將各層傳感器分別在5%、15%、25%和飽和點(diǎn)四個(gè)體積含水量等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)樣本中測量記錄，獲

取觀測值，保留一位小數(shù)。

4.2.5烘干值計(jì)算

對完成核查測量的標(biāo)準(zhǔn)樣本進(jìn)行環(huán)刀取樣，稱重，105℃烘干8h后復(fù)稱，計(jì)算樣本的實(shí)際體積含

水量，即烘干值，計(jì)算方法見公式（1）。

2

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ww

a12100%?????????(1)

V

式中：

a——烘干值（%）；

w1——濕樣本重，單位為克（g）；

w2——干樣本重，單位為克（g）；

V——環(huán)刀容積，單位為立方厘米（cm3）。

4.2.6核查數(shù)據(jù)處理

4.2.6.1基準(zhǔn)頻率值核查判定

基準(zhǔn)頻率值核查合格的標(biāo)準(zhǔn)為傳感器空氣中和水中頻率與原基準(zhǔn)頻率值偏差均不超過1kHz，超過

1kHz為不合格。

4.2.6.2觀測值核查判定

4.2.6.2.1觀測值核查合格標(biāo)準(zhǔn)為各層傳感器觀測值與烘干值平均絕對誤差不超過2.5；平均絕對誤

差計(jì)算方法見公式（2）。

N

xa

ii

i1?????????(2)

N

式中：

xi——觀測值（%）；

ai——烘干值（%）；

N——對比觀測次數(shù)；

θ——烘干值與觀測值平均絕對誤差（%）。

4.2.6.2.2平均絕對誤差若超過2.5，可按4.2.4再獲取一次核查數(shù)據(jù)，按4.2.6.2.1進(jìn)行最終判定。

4.2.7核查證書制作

根據(jù)核查結(jié)果，制作傳感器電性能核查證書，應(yīng)包括傳感器的基本信息、核查時(shí)間、核查環(huán)境條件、

核查數(shù)據(jù)和核查結(jié)論（參見附錄B）。

4.2.8文檔管理

4.2.8.1傳感器核查的原始記錄及相關(guān)資料應(yīng)進(jìn)行存檔管理。

4.2.8.2傳感器電性能核查證書一式兩份，送檢單位留存一份，檢測單位一份歸檔。

3

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A

附錄A

（規(guī)范性附錄）

標(biāo)準(zhǔn)樣本制作方法

A.1材料與計(jì)算

將制作標(biāo)準(zhǔn)樣本所需的240目石英砂進(jìn)行晾曬或使用烘箱烘干（溫度控制在60℃±2℃），應(yīng)達(dá)

到干燥無水，密封保存?zhèn)溆茫⒎胖酶稍飫?/p>

標(biāo)準(zhǔn)樣本高度為12cm，240目石英砂模擬的土壤容重取為1.5g/cm3，飽和點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)樣本加水量以

36%的體積含水量估算，根據(jù)各核查點(diǎn)體積含水量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)樣本所需石英砂和水量（見表A.1）。

表A.1標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)配比質(zhì)量

核查點(diǎn)體積/cm3水質(zhì)量/g石英砂質(zhì)量/g

5%5130.5256.57695.8

15%5130.5769.67695.8

25%5130.51282.67695.8

飽和點(diǎn)5130.52052.27695.8

A.2制作工序

A.2.1稱量

使用電子秤和電子天平分別稱出各核查點(diǎn)相應(yīng)量的石英砂和水，如水的質(zhì)量超出天平的量程，可分

多次稱量。

A.2.2攪拌壓制

制作標(biāo)準(zhǔn)樣本過程中使用的容器及工具均應(yīng)清洗干凈，并保持干燥。首先，將所需石英砂倒入攪拌

容器中，加入所需水量，使用攪拌機(jī)攪拌均勻，然后將混合均勻的砂水混合物用電子秤稱取四分之一倒

入標(biāo)準(zhǔn)容器，使其均勻分布在容器內(nèi)，使用壓土器壓實(shí)，重復(fù)以上步驟，直至倒入全部砂水混合物并壓

實(shí)。

A.2.3標(biāo)準(zhǔn)容器的密封

非飽和標(biāo)準(zhǔn)樣本制作完成后，即可密封；飽和標(biāo)準(zhǔn)樣本制作完成后，需靜置1h，將表面滲出的水

用吸管吸出，保證容器內(nèi)石英砂表面無滲出水方可密封。

A.3有效期

標(biāo)準(zhǔn)樣本制作完成后，非飽和標(biāo)準(zhǔn)樣本制作完成后有效期為12h，飽和標(biāo)準(zhǔn)樣本制作完成后有效

期為24h。

A.4重復(fù)性

標(biāo)準(zhǔn)樣本在有效期內(nèi)可重復(fù)使用，樣本中取出的石英砂不可重復(fù)使用。

4

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BA

附錄B

（資料性附錄）

自動(dòng)土壤水分傳感器電性能核查證書格式

實(shí)驗(yàn)室

自動(dòng)土壤水分傳感器電性能核查證書

證書編號(hào)：號(hào)

使用單位

使用單位地址

生產(chǎn)廠家

型號(hào)/規(guī)格

傳感器編號(hào)

批準(zhǔn)人

（核查蓋章）復(fù)核人

核查人

核查日期年月日

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實(shí)驗(yàn)室

證書編號(hào)：號(hào)

核查說明

1．本次核查所使用的標(biāo)準(zhǔn)儀器及設(shè)備可溯源至國家或國際計(jì)量基準(zhǔn)

或標(biāo)準(zhǔn)。

2．核查所使用的主要計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具：

測量范圍/準(zhǔn)確

名稱/型號(hào)設(shè)備編號(hào)證書編號(hào)

度等級(jí)

電子天平

3．核查地點(diǎn)：

4．核查的環(huán)境條件：

溫度℃

濕度%RH

其他

5．備注：

6

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實(shí)驗(yàn)室

證書編號(hào)：號(hào)

核查項(xiàng)目

1.外觀檢查

傳感器外觀檢查說明

2.基準(zhǔn)頻率值

層次10cm20cm30cm40cm50cm60cm80cm100cm結(jié)論

核查值

原值

偏差

3.觀測值

層次（cm）核查點(diǎn)（%）烘干值（%）觀測值（%）

5%

15%

1025%

飽和點(diǎn)

5%

15%

2025%

飽和點(diǎn)

7

DB41/T1975—2020

實(shí)驗(yàn)室

證書編號(hào)：號(hào)

層次（cm）核查點(diǎn)（%）烘干值（%）觀測值（%）

5%

15%

3025%

飽和點(diǎn)

5%

15%

4025%

飽和點(diǎn)

5%

15%

5025%

飽和點(diǎn)

5%

15%

6025%

飽和點(diǎn)

5%

15%

8025%

飽和點(diǎn)

5%

15%

10025%

飽和點(diǎn)

核查結(jié)論：

8

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參考文獻(xiàn)

[1]GB/T28418—2012土壤水分（墑情）監(jiān)測儀器基本技術(shù)條件

[2]GB/T33705—2017土壤水分觀測頻域反射法

[3]SL364—2015土壤墑情監(jiān)測規(guī)范

[4]中國氣象局.自動(dòng)土壤水分觀測規(guī)范（試行）.2010

[5]中國氣象局.農(nóng)業(yè)氣象觀測規(guī)范.1993

[6]中國氣象局.自動(dòng)土壤水分觀測儀功能規(guī)格需求書.2008

_________________________________

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目次

前言................................................................................II

1范圍..............................................................................1

2術(shù)語和定義........................................................................1

3核查條件..........................................................................1

4核查內(nèi)容和流程....................................................................2

附錄A（規(guī)范性附錄）標(biāo)準(zhǔn)樣本制作方法................................................4

附錄B（資料性附錄）自動(dòng)土壤水分傳感器電性能核查證書格式.........