陕西省气象局区域雨量站现场校准--培训班.doc

陕西省气象局区域雨量站现场校准方法陕西省大气探测技术保障中心起草陕西省区域雨量站现场校准方法参照中国气象局监测网络司自动气象站现场校准方法，结合目前我省区域雨量站的实际情况，制定本办法。1 范围本方法适用于我省区域雨量站的现场校准。2 术语和计量单位2.1校准在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，或实物量具或参考物质所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。注：1 校准结果既可给出被测量的示值，又可确定示值的修正值。2 校准也可以确定其他计量特性，如影响量的作用。3 校准结果可以记录在校准证书或校准报告中。2.2校准方法为进行校准而规定的技术程序。2.3 计量单位 雨量 mm3 现场校准计量性能要求最大允许误差：降水强度1mm/min时 0.3mm 降水强度4mm/min时 0.4mm4 通用技术要求雨量传感器表面不应有明显的凹迹、外伤、裂缝、变形等现象，表面涂层不应起泡、龟裂和脱落、不应有严重锈蚀及其他机械损伤，传感器承水口不得有变形，内壁应光滑并呈圆筒形。5 校准条件5.1 标准器标准量杯（10mm）5.2 校准设备JJS1型雨量传感器校准仪5.3环境条件气温+10 +40，风速不大于5m/s。5.4 尽量使用蒸馏水，水温+10 +256 校准方法6.1校准设备操作流程6.1.1 将雨量传感器外桶取下，将二芯信号电缆从传感器接线柱卸下，注意避免短接而导致降水计数。6.1.2 将一节7号电池安装在校准器电池盒内，注意正负极方向。6.1.3 将校准仪支撑架稳固的安放在雨量传感器的底座上，再将校准仪安放到支撑架上面。6.1.4 将校准仪二芯连接线的连接端接到传感器的接线柱上，将插头端插入校准仪的插孔。6.1.5 将传感器计量翻斗和计数翻斗调整到同一倾倒方向（对于双翻斗传感器），并将校准仪计数器清零，便可开始进行雨量校准。6.2 降水强度选择小强度(1mm/min)和大强度(4mm/min)两种。6.3校准方法和数据处理首先按照校准设备操作方法，将校准设备与雨量传感器安装好，用量杯盛10mm净水，先以小强度降水，向校准设备小强度承水口注水，记录雨量示值即校准仪显示值。分别校准3次。再以大强度降水，用同样的方法，分别校准3次。校准记录格式见附录1。计算二种降水强度的测量误差值R（修约到小数点后一位），作为雨量的校准结果。R=Rj-Rb式中：Rj 被校准雨量传感器三次雨量示值的平均值 Rb 标准值（上海厂产品即双翻斗标准值为100，天津厂产品即单翻斗标准值为157）7 维护与调试7.1 SL3型翻斗雨量传感器的维护与调校方法7.1.1.概述SL3型雨量传感器用来测量地面降雨，该传感器由外筒、底盘、翻斗组件和支架等组成。结构设计采用双翻斗式技术原理，其输出为开关信号，内部结构紧凑，操作维护简单，能通过电缆直接与数据采集系统连接，支持数据传输和自动化处理，适合于自动气象站及雨量站使用。7.1.2.结构及工作原理7.1.2.1结构翻斗雨量传感器主要由承水器、上翻斗、计量翻斗、计数翻斗、汇集漏斗、干簧管和调节螺钉等组成（见右下图）。7.1.2.2工作原理1.承水器 2.网罩 3.漏斗 4.上翻斗5.汇集漏斗 6.计数翻斗 7.水平泡 8.水平调整螺钉 9.底座 10.干簧管 11.计量翻斗12.容量调节螺钉 13.接线柱 14.定位螺钉15.清洗拆卸螺钉 16.筒身当有降雨出现时，雨水首先在承水口汇集后，再流入上翻斗，上翻斗的作用是使不同的自然降水积聚成近似的固定量，使进计量翻斗的水流速度近似于大降水强度的水流速度，这样可使传感器在不同的降水强度情况下，都具有比较一致的灵敏度。当上翻斗接满一斗水后，倒入计量翻斗，计量翻斗每翻动一次为0.1mm的降水量（这就是通常我们所说的雨量传感器的分辨力的概念），随着计量翻斗的不断翻动，雨水被不断地倒入计数翻斗，在计数翻斗的中部按装有一块小磁钢，在磁钢上面装有干簧管开关，计数翻斗每翻动一次，开关闭合一次，记录一个脉冲信号。 7.1.3.主要技术指标7.1.3.1承水口直径：200mm7.1.3.2 分辨力：0.1mm7.1.3.3 测量降水强度：4mm/min7.1.3.4最大允许误差：4%7.1.4. 雨量传感器的调校方法自动气象站技术指标中，对雨量测量最大允许误差指标是：10mm时为0.4mm；10mm时为4%，当检定结果超出允许值时，应进行修正值调整，调整方法如下：仪器基点值的调整；仪器在出厂前，已经严格调整并检定合格，一般不需调整，但在仪器使用一个月后的第一场较大降水时，应检查仪器的测量准确度是否符合要求，如测量误差较大（超过4）应调整仪器的基点。在调整基点之前，应将翻斗卸下，先用肥皂水清洗，再用脱脂棉沾牙膏用力擦洗内壁，最后用脱脂棉将翻斗内壁上的牙膏痕迹擦干净，将清洗过的翻斗放入温度为70的风化碱液内，浸泡不少于10小时。将计数翻斗拨到与计量翻斗同一倾斜方向，用10mm的清水分别以1mm/min和4mm/min降水强度注入到传感器内，检查计数值与翻斗翻动的次数是否相等，若不相等求出差值，如果超差，应调整计量翻斗的两个定位螺钉，将两个定位螺钉中的一个旋转一圈，其测量误差变化3左右，若同时将两个容量调节螺钉顺时针或逆时针旋转一圈，其测量误差变化6左右。假如示值误差是正值（+6）时，就将两个定位螺钉都往内（顺时针）旋转一圈，调好好后应注意拧紧锁紧螺母。若检定结果的误差是负值（-2）时， 应将其中的一个定位螺钉往外（即逆时针）旋转2/3圈，调好后应拧紧锁紧螺母。上翻斗只有在下述情况下才能作调整：当上翻斗出现滴流而不能正常翻转时，应将翻斗翻转倾角稍稍调小些（向内旋转定位螺钉）。7.2 SL2-1型雨量传感器测量误差调整及日常维护7.2.1 概述SL2-1型雨量传感器用来测量地面降雨，该传感器由外筒、底盘、翻斗组件和支架等组成。设计采用单翻斗式技术原理，其输出为开关信号，内部结构紧凑，操作维护简单。该产品能通过电缆直接与数据采集系统连接，支持数据传输和自动化处理，适合于自动气象站及雨量站使用。本企业已通过ISO9001国际质量体系认证。7.2.2 技术指标7.2.2.1 承水口直径： 159.6mm7.2.2.2 分辨力： 0.1mm7.2.2.3 测量范围： 雨强：0-4mm/min；雨量：大于0.1mm7.2.2.4 测量允许误差： 0.4mm(10mm) 4%(10mm) 7.2.2.5 环境温度： 0-607.2.2.6 外形尺寸： 雨量传感器：长度: 431mm2mm，直径: 187.8mm1mm； 支架：长度: 369mm5mm，直径: 250mm2mm。7.2.2.7 重量： 传感器：3.1kg0.2 kg；支架：9.6kg0.5 kg。7.2.2.8 结构形式：单翻斗式。7.2.2.9 输出方式：开关信号；接触功率： max 0.5W/Vcc，max 42V DC； 脉冲宽度：50ms7.2.2.10 组成形式：见图1。底盘支架翻斗螺栓安装板水平器外筒 图1 SL2-1型雨量传感器7.2.3 工作原理雨水通过一个表面积为200cm2的接收器，再通过一个过滤斗流入翻斗里，当翻斗流入一定量的雨水后，翻斗翻转，倒空斗里的水，翻斗的另一边又开始接水，翻斗的每次翻转动作输出一个脉冲信号(1脉冲=0.1mm降雨量)通过电缆传输到采集系统，数据采集装置通过对脉冲信号的处理即可得到相应的降雨量数据。7.2.4 电缆焊接7.2.4.1使用者需根据传感器到采集器或显示器的距离，配以适当长度带护套的二芯电缆，电缆规格为20.3mm，外径为5。7.2.4.2 首先将外壳取下，再将电缆从底盘的密封锁头中心穿过，两根线可任意倒换接到安装板的接线端子的两端，具体接线位置见图2。7.2.4.3 线接好后将密封锁头锁紧即可。7.2.5.翻斗调试（由专业人员进行操作）在出厂前,每台雨量传感器都是经过严格检测并调整好,如长期使用振动或其它原因使测量误差超过允许值时，就必须进行系统误差（修正值）的调整,调整方法如下:7.2.5.1 首先用清水冲洗翻斗内表面。（用毛刷从里到外清洗）7.2.5.2 用2mL标准吸管吸入1.9mL 2mL的水,将其慢慢注入翻斗一侧，翻斗应翻倒，如果还不到1.9ml 2ml的水，翻斗就翻倒了，则应调节调整螺母降低另一侧阻止块，如果1.9ml 2ml的水注入翻斗，翻斗还不翻则调节调整螺母上升另一侧阻止块（见图3），用这种方法就可重新调节翻斗的每一侧，直至两边非常一致。 图37.2.6 雨量传感器日常维护与保养 仪器在现场使用过程中应定期进行维护保养,以防风沙及其它因素而影响正常使用。时间为一个月，如遇特殊环境影响,可根据实际情况进行维护保养。具体事项如下:7.2.6.1首先松开底盘螺钉，将外筒取下。7.2.6.2将电缆线断开，以免维护时产生误动作影响测试数据。7.2.6.3将防堵罩和长过滤网分别拿掉，用清水将外筒冲洗干净，并将防堵罩和过滤网刷洗干净在放回外筒中。7.2.6.4将翻斗轻轻取出，再将短过滤网拿出，然后用清水冲洗干净，并将短过滤网刷洗干净后重新放入集水器（黑色小漏斗）中，注意要放正。7.2.6.5将取出的翻斗用清水刷洗干净（切勿用酒精或汽油清洗），并将清洗后的翻斗背面用干净的布或餐、面巾纸擦干净（注意不要用手触摸翻斗内侧），再将翻斗放回原处用手轻轻拨动翻斗螺钉处使其能正常翻转。7.2.6.6将防虫罩取下清洗干净后，放回原处。7.2.6.7上述工作完毕，将电缆线接好，并将外筒固定。7.2.6.8 校准周期根据我省具体情况，暂定为每年校准一次，即每年雨量传感器起用前一个月（3月份）进行现场校准。附录1 校准记录表格降水校准记录表雨强标准值（mm）传感器（mm）差值（mm）1mm/min平均4mm/min平均附录2 校准证书封面格式式样(校准单位名称)校 准 证 书Calibration Certificate证书编号 陕气检 字第 号送 检 单 位 A pplicant计 量 器 具 名 称Name of Instrument型 号 / 规 格Type/Specification出 厂 编 号Serial No制 造 单 位Manufacturer校 准 依 据Calibration Regulation 批 准 人 Approved by (校准专用章) 核 验 人Stamp Checked by 校 准 人 Calibration by校 准 日 期 年 月 日 Date of Calibration Year Month Day 校准机构地址： 电话： Address Telephone传真： 邮编： Fax Post Code校准所使用的测量设备：Measurement standards Used calibrate 校准所依据的技术文件： Reference documents for the cali