《土壤水分监测仪器检验测试规程》编制说明

《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

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

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

1

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

陈敏、刘满红、邓超、杨丹、朱金峰、

1前言、范围

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

5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

2

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

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）；

3

6.《质量发展纲要（2011－2020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

[2013]2457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〔2014〕20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/T20001.6-2017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，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

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、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、

4

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、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

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：

5

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

(1)项目(2)国外(3)国内(4)主要缺点

(8)溶液介质成分单一与土壤

介质差异较大；石英砂含水

(5)采用样(6品)溶液法(7)石英砂量稳定性差，重力水对测试

结果影响较大，不能完全代

表实际土壤

(10)有部分土样的制备方法溶液法和石英砂法采用的

国外批量检测使用不和技术，但不适应土壤测试介质相对成分单一，与

(9)检测样品制备

同介电常数的溶液进墒情监测仪器性能的检土壤复杂质地差距较大，很

行检测测难测试监测仪器实际数据

测量能力

(14)产品应用的实际情况与标

(12)国外厂(商13自)定标准，部分厂商参照国外标

(11)产品检测标准称技术指标差异较大，产品

没有统一标准准，无国家及行业标准

质量参差不齐

(16)厂家自行进行检测，

(17)无规范(1性8)检测方法指导不能满足产品灵敏性、可靠

(15)检测项目与检测方法检测项目主要为精

度，其他项目较少进性文件性、准确性等性能指标测试

行测试

(22)溶液法和石英砂法，一个检

(20)一个检测周期内只能测周期内只能完成精度测

(21)主要为精度测试，时间

(19)检测周期完成单一精度测试时试一项工作，不能对仪器的

长于溶液法

间较短整体性能做完整的评价测