《SL2020土壤水分监测仪器检验测试规程》编制说明

1、附件 3土壤水分监测仪器检验测试规程（征求意见稿送审稿报批稿）编制说明主编单位（签章） ：水利部水文仪器及岩土工程仪器质量监督检验测试中心2020年5月6日编制说明一、工作简况1任务来源根据国家市场监督管理总局标准制修订总体要求以及水利部标准制修订计划，水利部水文仪器及岩土工程仪器质量监督检验测试中心（以下简称质检中心）组织成立了土壤水分监测仪器检验测试规程标准编制组，承担了该标准的编制工作。该项目周期两年，于2019 年启动了编制工作。水利部水文司主持该标准制定工作， 水利部水文及岩土工程仪器质检中心承担具体编制任务，参编单位为云南省水文水资源局、水利部南京水利水文自动化研究所、水利部水文水

2、资源监控工程技术研究中心。2 主要工作过程2019 年 3 月上旬，成立编制组。召开了第一次标准编制组工作会议，重点围绕标准编制指导思想、 编制目的与原则、 标准适用范围、框架结构等问题进行了深入讨论和研究，明确了任务分工和进度计划安排。2019 年 3 月下旬，编制组完成了标准编制工作大纲初稿。2019 年 4 月，编制组在南京召开了专家咨询会，对标准的适用范围、技术内容、工作大纲及框架结构等进行了咨询。根据专家咨询意见，对标准编制工作大纲作了修改完善，完成了土壤水分监测仪1器检验测试规程初稿。2019 年 5 月，水利部水文司在徐州组织召开了标准工作大纲审查会，审查专家组对标准大纲和标准初

3、稿均进行了审查，提出了审查意见。2019 年 6 月8 月，根据大纲审查会意见， 编制组对部分生产企业和应用单位进行了实地调研， 对土壤水分监测仪器的 检验测试基本要求、检验测试项目及参数、 检验测试方法和检验测试评定等技术内容进行了针对性研究和验证。2019 年 9 月 10 月，按照大纲起草了各章节内容，多次讨论研究、补充试验，完成了各章节统稿，形成土壤水分监测仪器检验测试规程标准征求意见稿。3主要起草人及工作本标准主要起草人：陈敏、刘满红、邓超、杨丹、朱金峰、杨绍琼、王超、徐国龙、鲍艳香。标准编制的具体分工见表 1。表 1标准编制人员具体分工表章号内容人员安排1前言、范围陈敏、刘满红、邓

4、超、杨丹、朱金峰、杨绍琼、王超、徐国龙、鲍艳香2规范性引用文件陈敏、刘满红、杨丹、朱金峰、徐国龙3术语和定义陈敏、杨绍琼、王超、刘满红、邓超4检验要求及设备陈敏、杨丹、朱金峰、刘满红25检验项目及参数陈敏、刘满红、邓超、徐国龙、鲍艳香6土样制备陈敏、杨绍琼、王超、邓超7检验方法陈敏、刘满红、杨绍琼、王超、徐国龙8检验评价陈敏、杨丹、朱金峰、杨绍琼、王超附录 A计算方法陈敏、刘满红、邓超、二、主要内容及来源依据（一）主要内容土壤墒情监测是旱情监测系统中的重要一项内容，土壤水分监测仪器是土壤墒情监测的关键仪器设备，随着我国旱情监测工程的逐步开展，以及旱情监测自动化程度越来越高，土壤水分监测仪器在我

5、国抗旱减灾工作中的作用也越来越重要。编制土壤水分监测仪器检验测试规程，是为了促进土壤水分监测仪器产品质量稳步提高，确保旱情监测使用的仪器能够稳定可靠运行，达到数据准确的要求， 通过对产品各项技术指标进行必要的检验测试，遴选合格的产品， 应用于旱情监测工作，为我国抗旱减灾科学管理提供技术保障。土壤水分监测仪器是一种监视、 测量土壤中水分含量的器具或装置。本标准针对常规使用的频域法、 时域法和张力计法土壤水分监测仪器的工作特点和技术指标，编制了准确性、重复性、环境适应性、电源适应性、外壳防护等检验测试规程； 规定了土壤水分监测仪器准确性检验测试需要不同含水量的土样制备方法； 统一和规范了土壤水分监

6、测仪器出厂检验的基本要求和实验室检验测试方法。（二）来源依据贯彻国家质量强国实施战略，推动产品质量提升， 具体落实工程3补短板、行业强监管的改革发展思路， 适应和满足新时期的抗旱减灾需要，以强化质量监管支撑行业现代化为重点， 不断提高土壤水分（墒情）监测仪器质量控制管理水平，为墒情监测工作提供技术保障。本标准依据的主要技术文件有：1. 中华人民共和国水法（ 2002）；2. 中华人民共和国水文条例（ 2007）3. 中华人民共和国抗旱条例（ 2009）；4. 中华人民共和国农业法（ 2012 年修订）（ 2012）；5. 中华人民共和国气象法（ 2014 年修订）（ 2014）；6. 质量发展

7、纲要（ 20112020 年）（国发（ 2012）9 号）7. 全国水文基础设施建设规划（ 2013-2020）（发改农经20132457 号）；8. 国务院关于促进市场公平竞争维护市场正常秩序的若干意见（国发 201420 号）9. “十三五”水利科技创新规划（水利部国际合作与科技司， 2017）10. 关于开展重点地区墒情监测建设工程前期工作的通知（水利部水文司， 2018）11. GB/T1.1 标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写12. GB/T 20001.6-2017 标准编写规则 第 6 部分：规程标准（三） 主要试验（或验证）的分析土壤水分监测仪器实验室检测与评价技术

8、， 通过对仪器全性能指标的检测，能够全面测试、评价仪器的整体性能情况，该技术成果已4于 2016 年通过水利部科技成果鉴定，达到国际先进水平。相关技术应用在“国家防汛抗旱指挥系统” 二期工程合格产品目录质量检测和各地土壤墒情监测系统建设中的产品抽样检测，取得了较好的效果，不仅提高了仪器质量控制管理水平， 也为墒情监测工作提供了技术保障。土壤水分监测仪器实验室检测与评价技术成果目前已应用于 土壤水分监测仪器检验测试规程中。本标准在编制过程中， 根据专家咨询意见和实际使用需求， 再次对确定的土壤墒情监测仪器需要检验测试主要技术指标， 包括监测仪器外观、电源适应性、信号接口与输出、工作电流、绝缘电阻

9、、外壳防护、环境适应性、准确性、测量结果重复性、抗冻胀性、防腐蚀、可靠性等内容及技术指标进行了检验测试验证。 通过大量的检测实践经验，分析检验测试流程确定出检验测试项目先后次序。 检验测试流程中将传感器常规的电气性能和环境适应性能放在检验测试流程中的前面，将准确性检验测试放在检验测试流程的后面， 可以充分反映出传感器在经过前期检验测试， 是否发生数据偏移情况， 如发生数据偏移，将在最后的精度检验测试中能完整的反映出来。 如果不按照这种流程，将精度检验测试放在前面， 后期的环境测试等对传感器适应能力的检验测试就无法体现出来。本标准规定了土壤水分监测仪器的检验设备及要求、 检验项目及参数、检验方法

10、、检验评价等，适用于频域法、时域法和张力计法土壤水分监测仪器。三、国内外相关标准对比分析1. 与国际、国外同类标准水平的对比情况目前国内外在土壤水分监测仪器检测方面还没有比较完备的标准、可靠的检验方法。 国际上常见的土壤水分监测仪器实验室检测方5法主要包括溶液法、 石英砂法和土壤法。 国外比较常用的检测方法是溶液法，这种方法是通过配置不同介电常数的溶液， 检测传感器的准确度。石英砂法在我国气象部门使用的比较多， 这种方法是配置一定含水量的石英砂样品来检测传感器测量的准确度。 土壤样品方法是通过配置不同含水量的土样来检测传感器的准确度， 由于土壤水分监测仪器是测量土壤含水量的，所以土壤样品方法是

11、最接近实际使用情况，最能反映土壤墒情监测仪器准确度的方法。 本标准规定了通过标准土样制备进行土壤水分监测仪器检验测试的方法。几种方法的比较见表 1 土壤墒情监测仪器国内外实验室常规检测方法比较表 2：表 2土壤墒情监测仪器国内外实验室常规检测方法比较表项目国外国内主要缺点溶液介质成分单一与土壤采用样品溶液法石英砂介质差异较大； 石英砂含水量稳定性差， 重力水对测试结果影响较大， 不能完全代表实际土壤国外批量检测使用不检测样品制备同介电常数的溶液进行检测国外厂商自定标准，产品检测标准没有统一标准厂家自行进行检测，检测项目与检测方法检测项目主要为精度，其他项目较少进行测试一个检测周期内只能检测周期

12、完成单一精度测试时间较短有部分土样的制备方法和技术，但不适应土壤墒情监测仪器性能的检测部分厂商参照国外标准，无国家及行业标准无规范性检测方法指导性文件主要为精度测试，时间长于溶液法溶液法和石英砂法采用的测试介质相对成分单一， 与土壤复杂质地差距较大， 很难测试监测仪器实际数据测量能力产品应用的实际情况与标称技术指标差异较大， 产品质量参差不齐不能满足产品灵敏性、 可靠性、准确性等性能指标测试溶液法和石英砂法， 一个检测周期内只能完成精度测试一项工作， 不能对仪器的整体性能做完整的评价测试。6通过编制土壤水分监测仪器检验测试规程，可促进土壤水分监测仪器产品质量稳步提高， 确保旱情监测使用的仪器能够稳定可靠运行，达到数据准确的要求，应用于旱情监测工作，为我国抗旱减灾科学管理提供技术保障。2. 与国内相关标准协调性分析。本标准是检验测试规程，与 GB/T 28418-2