称重式雨量计-编制说明

编制说明一、工作简况（一）任务来源本标准为新制定的标准，其制定的依据主要为：一是服务于《中华人民共和国计量法》。称重式雨量计作为计量器具之一，其研发、制造、销售等环节需具备统一的准则。二是服务于水利部行政职能。根据水利部水文司“三定”方案职能有关规定，水利部水文司负责水文水资源监测工作，组织实施对江河湖库和地下水包括水位、流量、水质、泥沙等水文要素监测并指导水文监测计量器具检定工作，本标准的制定为水文司工作职能直接提供支撑作用。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2019年水利技术标准制修订计划安排，依据现行《水利技术标准体系表》中第82项要求，水利部水文仪器及岩土工程仪器质量监督检验测试中心（以下简称水利部水文及岩土工程仪器质检中心）组织成立了《称重式雨量计》标准起草小组，开展了该标准的制定工作。（二）工作过程水利部水文及岩土工程仪器质检中心在接到标准修订任务后，成立了标准编制组，确定了编制组成员。2019年3月召开了第一次标准编制组工作会议，重点围绕着标准编制指导思想、编制原则、编制目的、编写大纲等问题进行深入的讨论、研究，明确了任务分工和后续时间计划安排。2019年3月下旬，编制组完成了标准工作大纲和标准初稿草案，并于4月2日在南京召开了专家咨询会，主要对标准框架结构及技术内容覆盖面等进行咨询，根据专家咨询会议意见，对标准大纲及初稿草案进一步修改完善。2019年5月31日在徐州召开了标准工作大纲审查会，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。编制组根据大纲审查会的要求，进一步对产品相关技术指标进行验证。2019年6月就称重式雨量计现场应用情况与安装要求等与辽宁省水文局及沈阳部分水文站等管理和应用单位进行实地调研。在此基础上，于2019年6月底，编制组再次对标准初稿进行了完善，形成了标准征求意见稿初稿。2019年下半年至今，为确保本标准中称重式雨量计有关参数、指标、方法等适用性，编制组进一步进行调研、分析、论证，于近期形成征求意见稿，并广泛征求意见。（三）主要起草人及工作本标准主要起草单位为水利部水文仪器及岩土工程仪器质量监督检验测试中心、水利部南京水利水文自动化研究所、北京奥特美克有限公司、江苏南水水务科技有限公司。主要起草人：（1）姚刚：项目总负责人。（2）张建海：技术资料收集，参与要求、试验方法和检验规则等章节的编写。（3）张炜：参与材料、结构尺寸、分辨力、计量误差等方面的具体要求及试验方法的编写。（4）宗泽：参与要求、试验方法和检验规则等章节的编写。（5）施克鑫：负责技术资料收集，参与标准的编写及各阶段材料的把关与整理，参与规范性引用文件等的梳理与编写。（6）曹子聪：参与要求、试验方法和检验规则等章节的编写。（7）吴玉晓：参与有关术语、定义和称重式雨量计的主要部件和结构形式章节的编写。主要内容及来源依据称重式雨量计是利用称重传感器测量一定时间内通过标准面积承雨口的降雨变化量，并转换成降雨量输出原理制成的测定降雨量的仪器，主要部件包括承雨口、收集器、称重传感器、数据处理模块、外桶、固定支撑结构等。目前，按传感器测量原理可将称重式雨量计分为压力变换式和振动式2类，按计量范围可分为定量程式和不限量程式两种方式。仪器通过承雨口部件收集降雨至承水器部件，称重部件感知到的承水器部件的重量变化经过电路部件输出相应的降雨量值。本标准规定了称重式雨量计的工作原理、结构组成、技术要求、试验方法、检验规则、标志和使用说明书、包装、运输、贮存以及安装与运维等。适用于在自然环境中测量液态降雨量的称重式雨量计。本标准体例格式按照《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》（GB/T1.1-2009）进行制定。本标准所用术语均采用GB/T19677《水文仪器术语及符号》、GB/T50095《水文基本术语和符号标准》。为保证本标准中有关内容与其他标准等相协调，制定过程中依据的主要技术文件有：GB/T7551称重传感器GB/T9359水文仪器基本环境试验条件及方法GB/T9969工业产品使用说明书总则GB/T15966水文仪器基本参数及通用技术条件GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T17626.8电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验GB/T19677水文仪器术语及符号GB/T19705水文仪器信号与接口GB/T50095水文基本术语和符号标准本标准所涉称重式雨量计主要技术内容为多年来对该仪器产品及其应用经验的累积，除引用和参考上述技术文件以外，关键的技术内容为编制组结合资料查阅引用、现场试验等方式反复论证而定，具体来源依据见下表：表标准主要技术内容来源依据序号条款号技术要素内容来源依据5.2内径尺寸“mm”我国现行标准对雨量计承雨口都是“mm”这个要求，统一要求有利于各种雨量计的互换。刃口角度“40°～45°”理由同上。5.3工作温度“-10℃～﹢55℃”-10℃参考GB/T7551-2008称重传感器4.5节，55℃参考GB/T21978.2-2014翻斗式雨量计5.2节相对湿度“10%～98%(40℃凝露)”参考干旱地区，湿润地区众多观测站采集到的多年工作环境湿度数据参考检测中心试验箱测试指标5.4年平均降雨量“500”“800”干旱、半干旱、湿润地区降水量划分标准最小量程“800”“1500”参考干旱、半干旱、湿润地区降水量划分标准，参考现有常规称重式雨量计产品最大量程指标而定5.5分辨力“0.05mm”参考GB/T15966-20175.5节称重式降水测量仪器分辨力要求0.1mm要求。实际上现有称重传感器分辨力可达0.1g，远超此要求，因此分辨力规定为0.05mm有利于保证称重式雨量计的性能，而且是可做到的。5.6采样周期“1min～60min”SL180-2015水文自动测报系统设备遥测终端机5.4.5中5min采用时间间隔，在此基础可适当增加频次。5.7最大允许误差“±0.2mm”，“±2％”QX-T320-2016称重式降水测量仪器5.1节和GB/T21978.2-2014翻斗式雨量计5.7节准确度等级1参考现有常规称重式雨量计产品精度指标5.8重复性“0.1mm”，“1%”GB/T21978.2-2014翻斗式雨量计5.8节重复性指标参考现有常规称重式雨量计产品重复性指标5.9“-10℃～55℃”温度变化参考工作环境节内容时漂条件“24h时间”SL21-2015中对降水日数的规定。5.10电源电压“DC12V”“12V(1-15%)～12V(1＋20%）”参考现有野外观测站常用蓄电池电压，蓄电池保护控制器普遍采用的保护电压范围。5.11功耗“1W”QX-T320-2016称重式降水测量仪器5.11节5.12绝缘电阻“2MΩ”QX-T320-2016称重式降水测量仪器5.12节5.15脉冲输出接口“0.1mm、0.2mm、0.5mm、1.0mm”参考GB/T21978.2-2014翻斗式雨量计中5.3分辨力的相关要求脉宽“30ms”，间隔“100ms”最常用翻斗式雨量传感器数据采集通用性要求5.18平均无故障工作时间“25000h”水文仪器通用性要求三、国内外相关标准对比分析国内现行有效标准中，与本标准相关的标准有：《降水量观测仪器第2部分：翻斗式雨量计》（GB/T21978.2-2014），《降水量观测仪器第3部分：虹吸式雨量计》（GB/T21978.3-2008），《降水量观测仪器第5部分：雨量显示记录仪》（GB/T21978.5-2014），《降水量观测仪器第6部分：融雪型雨雪量计》（GB/T21978.6-2008），《翻斗式自动雨量站》（QX/T288-2015）等。国外现行有效标准中，与本标准相关的标准有：日本的《Tippingbucketraingauges》（翻斗式雨量计，JISB7309-1982），《Recordingraingauges》（自动记录雨量计，JISB7308-1976）；英国的《Acquisitionandmanagementofmeteorologicalprecipitationdatafromaraingaugenetwork.Guideforthedesign,developmentandreviewofaraingaugenetwork》（雨量站的气象降水数据采集和管理.雨量测站设计研发和评审指南，BS7843-1-2012），《Acquisitionandmanagementofmeteorologicalprecipitationdatafromaraingaugenetwork.Guideforthedesign,developmentandreviewofaraingaugenetwork》（雨量站的气象降水数据采集和管理、存储和自动收集雨量器的设计及制造的实施规程，BS7843-3-2012）,《Acquisitionandmanagementofmeteorologicalprecipitationdatafromaraingaugenetwork.Guidefortheestimationofarealrainfall》（雨量站的气象降水数据采集和管理.雨区域性降雨量估算指南，BS7843-4-2012）；奥地利的《Meteorologicalmeasurementsforpurposesofairpollutioncontrol;measurementofprecipitation》（空气污染控制为目的的气象测量：降水测量，ONORMM9490Teil.3-1987）；德国的《Hydrometry-Measurementoftherainfallintensity(liquidprecipitation):requirements,calibrationmethodsandfieldmesurements》（液体比重测定法.降雨强度的测量（液相沉淀）:要求、校准方法和音域测量，DINCEN/TR16469-2013）等。本标准在编制过程中充分参考上述相关标准，降雨量量测精度、误差等有关技术内容保持协调一致，不存在矛盾。经比较分析，本标准与所列其他相关标准的对象等均各有侧重，在标准名称、适用范围和技术内容等方面均无交叉重复及矛盾等问