【其他行业标准】 自动气象站数据采集器现场校准方法

ICS07.060
中华人民共和国气象行业标准
QX/T291—2015
自动气象站数据采集器现场校准方法Field-calibration method for data logger ofautomaticweatherstation
2015-12-11发布
中国气象局
2016-04-01实施
术语和定义
标准器
校准环境条件
校准点
校准项目及流程
示值误差计算方法
校准结果处理
附录A（资料性附录）
附录B(资料性附录)
附录C(资料性附录)
附录D(资料性附录)
参考文献
数据采集器现场校准数据记录表.
数据采集器现场校准证书内页格式数据采集器通道参考技术指标
现场校准数据采集器温度通道测量不确定度评定示例QX/T291—2015
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。QX/T291—2015
本标准由全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会（SAC/TC507)提出并归口。本标准起草单位：山东省气象局大气探测技术保障中心。本标准主要起草人：孙嫣、房岩松、韩广鲁、任燕、郭瑞宝、王锡芳、徐伟。立
自动气象站数据采集器现场校准方法QX/T291—2015
本标准规定了自动气象站数据采集器现场校准的标准器、校准环境条件、校准点、校准项目及流程、示值误差计算方法和校准结果的处理本标准适用于自动气象站数据采集器的现场校准。术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。2.1
[自动气象站］数据采集器
dataloggerofautomaticweatherstation对自动气象站传感器输出信号进行采集、处理、存储、传输的装置。注：按照组成结构划分，与若干被测气象要素传感器连接的数据采集器称为集中式数据采集器：由一个主数据采集器和若干分数据采集器（含变送器)及传感器连接的数据采集器，称为分布式数据采集器。2.2
[自动气象站】信号发生器
automatic weather station signal generator能模拟自动气象站传感器输出信号，可用于校准数据采集器的装置。3标准器
应选择符合表1要求的信号发生器作为标准器。表1信号发生器技术要求
气象要素
电参量
数字信号（RS232）
数字脉冲
输出范围
500hPa~1100hPa
(0V~5V)
500hPa~1100hPa
(0 V~2.5 V)
500hPa~1100hPa
500hPa～1100hPa
（5000~11000）
50℃~80℃
(80.31Q~130.902)
0~100%
(oV~1V)
分辨力
字符串输出
最大允许误差
±0.04hPa
(±0.33mV)此内容来自标准下载网
±0.04hPa
(±0.17mV)
±0.03℃
（±12m2）
(±3mV)
QX/T291—2015
气象要素
电参量
六位格雷码
七位格雷码
信号发生器技术要求（续）
输出范围
0m/s~150m/s
(0Hz~1500Hz)
0°~360°
(000000111111)
0°~360°
（0000000～1111111)
0°~360°
0mm/min~10mm/min
(0min1~100min1)
0mm~100mm
(4mA~20mA)
0W/m2~1400W/m2
(0mV~20mV)
分辨力
0.1mm/min
(1min)
(0.1 μA)
(lμv)
最大允许误差
(±1Hz)
(±3mV）
(0 h 1)
±0.017mm
(±2.7 μA)
±1.4W/m2
(±10μV)
注1：温度以特定值的形式输出，特定值分别是：-50℃（80.31Q)，-30℃（88.22Q)，-10℃(96.092)
0.00℃100.002),10.0℃(103.902),30.0℃(111.672),50.0℃(119.402),80.0℃(130.902)。注2：数字信号（RS232)形式的气压以字符串输出，不存在分辨力：脉冲形式的气压为频率5kHz、占空比50%、TTL电平的方波。
校准环境条件
应满足下列要求：
气温：10℃~30℃；
相对湿度：≤80%。
校准点
校准点的选择满足下列要求之一：a)
根据数据采集器各通道技术指标选择校准点，宜为上限点、中间点、下限点3个，各校准点参考值见表2，数字通道可只选择1个校准点；根据所处的地理位置、海拔高度或气象要素年绝对极值等条件选择相应的校准点。b）
表2采集器各通道校准点参考值
通道类型
气压(hPa）
气温（℃）
上限点
中间点
下限点
通道类型
地温（℃）
相对湿度（%）
风速（m/s)
风向（格雷码)(°）
风向（电压）（°）
雨量（mm/min）
蒸发（mm/min）
辐射（W/m）
校准项目及流程
外观检查
表2采集器各通道校准点参考值（续）上限点
可采用目测法检查数据采集器外观外观检查包括下列内容：
型号、出厂编号、制造商等标志应清晰可辨；金属件无锈蚀及其他机械损伤；中间点
各通道传感器连接线、通信线、电源线接插件连接可靠。外观检查结果填写在数据记录表外观描述中，数据记录表格式参见附录A。6.2
示值误差校准
QX/T291—2015
下限点
集中式数据采集器，直接对各通道校准。分布式数据采集器，经主数据采集器直接采集的要素6.2.1
通道单独校准；经分数据采集器采集的要素通道将分数据采集器与主数据采集器组合校准。6.2.2
校准前应做好下列准备工作：
将信号发生器、数据采集器与现场校准用终端微机共地；分别将信号发生器和数据采集器通信线与现场校准用终端微机连接；在信号发生器控制软件中新建被校准数据采集器信息，设置通信参数，实现信号发生器与控制软件、数据采集器与数据监控软件之间的通信连接；信号发生器应提前预热或稳定以保证其输出信号满足技术要求；使用内部电池供电的信号发生器应保持电量充足。校准正在使用中的数据采集器，还应做好下列准备：选择校准时段应避开整点、日极值可能出现时间和剧烈天气变化等情况；在校准期间应停止自动观测，并在观测记录中做好备注；校准过程中产生的数据不得作为观测数据上传。示值误差校准应按照下列步骤进行：关闭数据采集器和传感器电源，拆下传感器信号线，将信号发生器信号输出线与数据采集器对应的输人端子连接，依次打开数据采集器和信号发生器电源；在信号发生器的控制软件中选择相应通道，根据第5章的要求选择校准点，发送命令，向数据3
QX/T291—2015
采集器输人标准信号；
每个校准点的稳定时间不少于3min，稳定后读取数据，记录在数据记录表（参见附录A）中：每个校准点连续读取3次数据，读数时间间隔不小于1min；d)
校准完成后，依次关闭信号模拟器和数据采集器电源，断开数据采集器、信号发生器与现场校准用终端微机的通信线和地线，恢复传感器信号线、观测用通信线的连接，打开数据采集器电源，通知业务人员检查运行情况6.2.5特殊情况时采取下列措施：a)
当信号发生器不同通道同时输出产生相互干扰时，应遂一校准单项要素通道；当使用单项、部分要素或没有配套控制软件的信号发生器时，应根据其使用方法设定校准点，稳定后再读取通道示值。
7示值误差计算方法
数据采集器各通道在某一校准点的示值误差计算公式如式（1）：AX=X-(X+a)
式中：
各通道在某一校准点的示值误差：各通道在某一校准点3次校准示值的算术平均值；信号发生器相应通道在该校准点3次标准示值的算术平均值；信号发生器相应通道在该校准点的修正值8校准结果处理
8.1取各通道各校准点示值误差作为该通道校准结果。.......)
8.2校准完成后出具校准证书，证书内页格式参见附录B，采集器通道的参考技术指标参见附录C。8.3校准证书中应包括校准使用的标准器信息、环境条件、校准结果和测量不确定度等内容，测量不确定度评定示例参见附录D。
附录A
（资料性附录）
数据采集器现场校准数据记录表表A.1给出了数据采集器现场校准记录表的内容和格式，表A.1
证书编号：
环境条件
设备信息
采集器
外观描述
示值校准
名称：
温度(℃）
标准器
规格/型号：
出厂编号：
制造商：
检定/校准日期：
检定/校准单位：
证书编号：
校准点
标准器
电参量
示值1
数据采集器现场校准数据记录表记录编号：
相对湿度（%）
采集器
委托单位：
采集器名称：
规格/型号：
出厂编号：
制造商：
自动站型号：
区站号：
标准器气象参量
示值2
示值3
修正值
示值1
QX/T291—2015
采集器气象参量
示值2
示值3
示值误差
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。