【其他行业标准】 系留气艇气象观测系统

ICS07.060
备案号：41376—2013
中华人民共和国气象行业标准
QX/T 194—2013
系留气艇气象观测系统
Tethered balloon based meteorological observing system2013-07-11发布
中国气象局发布
2013-10-01实施
规范性引用文件
术语和定义
系统组成
技术要求
试验方法
标志、使用说明书
包装、运输、贮存.
QX/T1942013
QX/T194—2013
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。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：中国气象局气象探测中心、中国科学院大气物理研究所、长春气象仪器研究所。本标准主要起草人：王建凯、王勇、雷勇、丁海芳、王启万、吴展、张重明、孙宝来。1范围
系留气艇气象观测系统
QX/T194—2013
本标准规定了系留气艇气象观测系统的系统组成、技术要求、试验方法、标志、包装、运输、贮存。本标准适用于大气边界层的系留气艇观测系统。2
规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志
GB/T6388
运输包装收发货标志
GB/T6587.6—1986电子测量仪器运输试验
GB/T9969工业产品使用说明书总则GB11463一1989电子测量仪器可靠性试验GB/T12339—2008防护用内包装材料机电产品包装通用技术条件
GB/T13384—2008
GJB2072—1994维修性试验与评定QX/T8气象仪器术语
ANSI/EIA359-A-1-1988
专用颜色一颜色识别和编码的标准色（ANSI/EIA359-A-1984的补充1)Special Colors-StandardColors forColorIdentification and Coding(addendumNo.1toANSI/EIA359-A-1984）
术语和定义
QX/T8界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
Ewinch
具有一个水平安装可卷绕绳索的卷筒或绞缆筒的机械。注：是系留气艇观测系统的驱动部分。3.2
windingspeed
绕线速度
绞车在释放气艇时放线或收线的速度。4
系统组成
系留气艇观测系统由探空部分和地面部分组成。探空部分包括探空仪（含电池组、传感器、数据传输模块及天线、微处理器、防护包）、系留气艇、绞车（含电机）、系留绳等。
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地面部分包括数据接收机（含天线）、数据处理机及软件、通信电缆、电源等。5
技术要求
外观结构
应符合以下要求：
探空仪的外观几何形状和尺寸应符合产品设计要求；防护包表面应光洁，无损伤和变形、开裂等现象，对环境敏感的部件或元器件应采取保护措施；可动部件，在包装运输前应加装锁定装置；全部电气线路、接插化和线缆等应焊接牢固；绞车各零部件表
各零部件应安
气艇颜色应
颜色；
气艇形状
牢固可
靠，操作部分不应有迟滞、卡死、松脱等现象；ANSI/EIA
359-A-
发型；
探空仪路
系统功能
1988中规定的橘红色，特殊环境下可以选用其他醒目底部的距离应超过气艇尾翼的长度IO
应具有以下
气温、
度、气压、风向和风速要素的采集、处理、显示及存储；a)
参数设
过配套软件设置参数
有实时
存储、打印的接口
山池状态；
实时显
温度防辐
绞车自动
绞车绕线速度在规定范围内连续可调；除探空仪与数
据处理软件需
替换后应满足
测量性能
气压传感器应满足：
-起更换外，其他同一型号的部件、组件和零件，不经修配或改动，械性能和电气性能的技术要求
测量范围：500hPa~1050hPa；
最大允许误差：士0.5hPa（任意100hPa范围内）；分辨力：0.1hPa。
温度传感器应满足：
测量范围：一40℃~50℃；
最大允许误差：士0.3℃；
分辨力：0.1℃。
相对湿度
湿度传感器应满足：
测量范围：10%RH~100%RH；
最大允许误差：士5%RH；
分辨力：1%RH。
风向传感器应满足：
测量范围：0°~360；
最大允许误差：士
分辨力：1°。
风速传感器应满
测量范围
最大允
分辨力
启动风
探测高度
在风速小于
测量范
最大允证
s~15m/s;
±（0.3+0.03V）m/s(V为测量风速值)；0.5m/s。
s条件下，探测高度应满足：
000m以上，
n~1000m或1
±15m。
净拳力。
载荷质量小于气
最高采样数率
数据的最高采样数率
通信频率
2Hz。特殊情况下，可按实际需求确定特殊情况下，可按实际情况确定。应符合国家无线通信频点分配的要求。5.3.10
气艇漏气率
气艇漏气率每天不大于0.2%。
绕线速度
连续可调，最大绕线速度为1m/s。5.3.12
绞车电机功率不低于150W。
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系留绳
系留绳最小拉断强度50kg。
环境适应性
工作环境
应满足：
温度：
1）探空仪、气艇：一40℃～50℃；数据接收机、绞车：一25℃～40℃。2）
相对湿度：小于或等于100%。
储运环境
应满足：
温度：-55℃~60℃；
相对湿度小于或等于95%（无冷凝）；包装后的产品应满足装卸、运输等过程中的正常冲击、振动、跌落，应无损伤、变形并能正常工作。
电源适应性
应满足：
绞车和数据接收机在交流电压220×（1士10%）V、50Hz士1Hz的条件下应能正常工作；a）
探空仪在直流电压6×（1士10%）V的条件下应能正常工作。5.5
可靠性
探空仪的平均故障间隔时间（MTBF)应不少于2000h，数据接收机的MTBF应不少于3000h。5.6
维修性
系统故障的平均修复时间（MTTR)应不大于0.5h。5.7
检定周期
分别为：
温度传感器：二年；
湿度传感器：一年；
气压传感器：一年；
风向、风速传感器：二年。
试验方法
外观结构检查及检查项目
目视检查5.1、5.7和第8章的内容。实际操作检查5.2的内容。
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3用计量器具检查5.3～5.6的内容。具体试验方法按照6.2～6.5的要求进行。6.2测量性能
6.2.1气压传感器
6.2.1.1测试条件
标准器最大允许误差为士0.2hPa。环境温度波动不超过士2℃。6.2.1.2测试点
压力测试点为500hPa、550hPa、650hPa、750hPa、850hPa、950hPa、1000hPa、1050hPa。6.2.1.3测试方法
测试时调整压力点顺序依次为：500hPa、550hPa、650hPa、750hPa、850hPa、950hPa、1000hPa、1050hPa、1000hPa、950hPa、850hPa、750hPa、650hPa、550hPa、500hPa（一次循环），在各压力点上稳定1min，然后分别读取测试开始和结束时的环境温度和空气湿度值，用二次读取的环境温度和空气湿度值的平均值，作为测试时的环境条件。测试时同时采集（或录取）被检气压传感器的示值和气压标准器的示值。
6.2.1.4测试结果
一次循环测试结束，分别计算出气压传感器在各压力点上的测量误差。即被检气压传感器的示值减去气压标准器的标准值（测量值十修正值）。当各测试点的测量误差均不超过5.3.1的最大允许误差指标时，为合格。否则为不合格。6.2.2温度传感器
6.2.2.1测试条件
测试前，将标准温度计和被试气温传感器，一同放人温度槽中。打开恒温槽电源，按照规定的温度测试点设定槽温。bZxz.net
6.2.2.2测试点
温度测试点为：一40℃、一30℃、一10℃、0℃、10℃、30℃、50℃、60℃。6.2.2.3
测试方法
当槽温达到或接近设定温度后稳定3min后开始正式测试。测试时每隔30s读取（采集）一次标准值和被试温度传感器的示值，连续读取（采集)四次。一个温度点测试完毕紧接着调整下一个温度点，各温度点的稳定时间、示值读取(采集)次数及间隔完全一致。6.2.2.4测试结果
用标准器四次读数的平均值加上修正值作为标准值，用被测温度传感器四次读数的平均值减去标准值得出该温度点上的测量误差。被测温度传感器在规定测试点的测量误差均不超过5.3.2的最大允许误差指标时，判定为合格。当被测温度传感器所有温度点上测量误差，只要有一个温度点超出5.3.2最大允许误差指标时，应为不合格。
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湿度传感器
测试条件
试验设备：
标准通风干湿表或同等测量准确度的湿度标准器；湿度检定箱应符合以下要求：
相对湿度场不均匀性：小于或等于1%；2）
相对湿度控制的不稳定性
测试点
湿度测试点为30%RH
测试方法
80%RH.95%RH
在室温条件下，拆下系留气球探空仪防辐射罩，将传感器悬挂在湿度检定箱中，探空仪置于箱外，连接好地面接收部分
湿度稳定3min后
连续读取（采集）四
调整显度箱内相对湿度分别至各检定点，各检定点偏离不应超过士3%RH，待箱内开始正式测试。测试时每隔30s读取（采集）一次标准值和被试温度传感器的示值，一个测试点测试完毕紧接着调整下(采集)次数及间图
测试结果
个测试点，各测试点的稳定时间、示值读取用标准器四数的平均值加上修正值作为标准值，用被测传感器四次读数的平均值减去标准值得出该湿度点上血量误差。
得在规是测试点的测量误差均不超过5.3.3的最大允许误差指标时，判定为合格。被测传感器
当被测传感器过湿度点上测量误差，只要有一个湿度点超出5.3.3最大无许误差指标时，应为不合格。
风向传感器
测试设备
标准微差压计、皮托
设备条件
风洞、气压表、温度表、相对湿度表及标准度盘二等标准微差压计、皮托管的系数K为0.997～1.003、标准度盘的分辨力为1°6.2.4.3启动风速测试点、测试方法及测试结果6.2.4.3.1风向刻度盘应安装在风洞试验段下面，其中心应在风洞试验段的中轴线上，测试时应与被测传感器同轴并能一起转动。在靠近风向刻度盘边沿的风洞轴线上设置铅垂线，垂线对准风向刻度盘的0°（360°)刻线作为风向的0°点。6.2.4.3.2静风时，把风向标转动至与度盘0°点偏离30°、330°。缓慢增加风速，当风向标开始转动时，停止增加风速，待风向标对准0°点时，测定风洞内的风速值。在每个位置上至少测量三次。6.2.4.3.3分别使风向传感器底座转动90°、180°、270°，重复6.2.4.3.2的试验。6.2.4.3.4用每个角度正反两个方向每次测量的平均值表示该角度的启动风速。有一个角度的启动风速不符合技术指标要求5.3.5，即判定为不合格。6
测量范围及最大允许误差
6.2.4.4.1测试点
风向测试点为：0°、90°、180°、270°测试方法
6.2.4.4.2
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以标准度盘的刻度值为标准值，用指北针调整标准度盘的0°指向北方，将风向标（或探空仪）固定在度盘中心，调整其位置使风向显示值为0°然后按照90°180°270°的顺序依次旋转。记录风向显示值，一点测试结束，再将风向标对准下，测试结果
6.2.4.4.3
4个风向点测试结束
个测试点，录取数据
用风高传感器在各个风向点上的显示值减去标准值得出各个风向点上的测量误差。4个检定点上的测量误差的最大值应符合5.3.4的要求6.2.5
风速传感器
测试设备
标准微差压
设备条
二等标准微
托管、低速风洞、
气压表、温度表和相对湿度表。件
计、皮托管的系数K为0.997～1.003。R
启动风
试方法及测试结果
将风速传感馨设上
在风洞中，使风杯处于任意静止状态下，启动风洞使风速缓慢增大，记录下当风杯开始转动并连续旋转
时的最低风速值。
按以上方法重复
5.3.5d)的要求。
测量范围及最大允许误差
6.2.5.4.1
测试点
风速测试点为2m/s、5
6.2.5.4.2
测试方法及测试结果
三次，取其平均值为启动风速，其结果应符合将被试传感器放置在风洞中，依次将风速增大到2m/s、5m/s、10m/s、15m/s，分别读取各检定点的风洞实际风速值和被试传感器示值比较，其结果应分别符合5.3.5a）～c)的要求。6.2.6
探测高度
测试设备
双经纬仪。
设备条件
用双经纬仪交汇法测量探测高度，基线长度不小于100m。QX/T194—2013
6.2.6.3测试点、测试方法及测试结果将系统连接好，处于工作状态；施放气艇至数据显示终端显示高度值1000m（由于受风速、气艇净举力、自然环境的影响，一般情况下只能达到400m800m）。用双经纬仪基线交汇法测量探空仪的高度值应大于或等于1000m，系统工作正常。符合5.3.6的要求，6.3环境适应性
6.3.1工作环境
测试条件：超低温恒温恒湿箱、湿热交变箱。6.3.1.1
6.3.1.2测试点、测试方法及测试结果：低温：
将探空仪置于试验箱内，开机正常运行后读取一组数据。试验箱以不超过2℃/min的速1）
度将温度降到一40℃士2℃，保持恒温2h，探空仪工作1h并分别读取数据。试验后，应保证探空仪在关机状态下自然恢复8h。将数据接收机置于试验箱内，开机正常运行后读取一组数据。试验箱以不超过2℃/min2
的速度将温度降到一25℃土2℃，保持恒温2h，数据接收机工作1h并分别读取数据。试验后，应保证数据接收机在关机状态下自然恢复8h。b）高温：
1）将探空仪置于试验箱内，开机正常运行后读取一组数据。试验箱以不超过2℃/min的速度将温度升到50℃士2℃，保持恒温2h，并分别读取数据。试验后，应保证探空仪在关机状态下自然恢复8h。
将数据接收机置于试验箱内，开机正常运行后读取一组数据。试验箱以不超过2℃/min2）
的速度将温度升到40℃士2℃，保持恒温2h，并分别读取数据。试验后，应保证数据接收机在关机状态下自然恢复8h。
c）湿热：
将探空仪和数据接收机置于试验箱内，正常运行后读取一组数据。试验箱以不超过2℃/min的速度将温度升到35℃土2℃，相对湿度升至85%，保持恒温恒湿2h，系留气球工作1h并分别读取八组数据。将温度降至室温，相对湿度降至70%。试验后，探空仪和数据接收机在关机状态下自然恢复8h。
6.3.2储运环境
储运试验按照下述条款进行：
按6.3.1.2进行极限温度的存储试验，试验时间为24h。a）
按GB/T6587.6一1986的规定进行，但不做翻滚试验。试验结束后，结构件应无破裂、变形和松动等现象，仪器通电后应正常工作。6.3.3电源适应性
采用下述方法进行：
用交流220V接在调压器输入端，绞车、数据接收机接在调压器输出端，调整调压器，使输出端a）
电压变化士10%的条件下，仪器应正常工作；探空仪用可调直流稳压电源供电，改变输出电压，在电压变化土10%的情况下，探空仪应正常b）
工作。
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