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中国气象局部门计量检定规程JJG（气象）005-2011自动气象站雨量传感器RainfallSensorofAutomaticMeteorologicalStation2011-06-13发布2010-10-01实施中国气象局发布JJG（气象）005-2011自动气象站雨量传感器检定规程VerificationRegulationofRainfallSensorofAutomaticMeteorologicalStation本规程经中国气象局于2011年6月13日批准，并自2011年10月1日起施行。归口单位：中国气象局主要起草单位：国家气象计量站参加起草单位：辽宁省气象计量站陕西省气象计量站安徽省气象计量站本规程委托国家气象计量站负责解释JJG（气象）005-2011JJG（气象）005-2011本规程主要起草人：朱乐坤（国家气象计量站）沙奕卓（国家气象计量站）贺晓雷（国家气象计量站）参加起草人：王军（辽宁省气象计量站）陈征（陕西省气象计量站）周昌文（安徽省气象计量站）温晓清（国家气象计量站）JJG（气象）005-2011目录1.范围.............................................................12.术语和计量单位...................................................12.1降水........................................................12.2降水量......................................................12.3降水强度(雨强)..............................................12.4计量单位....................................................13.概述.............................................................13.1单翻斗雨量传感器............................................13.2双翻斗雨量传感器............................................14.计量性能要求.....................................................25.通用技术要求.....................................................26.计量器具控制.....................................................26.1检定条件....................................................26.2检定项目....................................................26.3检定方法....................................................26.4检定结果处理................................................46.5检定周期....................................................4附录A..............................................................5附录B..............................................................6附录C..............................................................8附录D.............................................................10JJG（气象）005-2011自动气象站雨量传感器检定规程1.范围本规程适用于单、双翻斗雨量传感器的首次检定、后续检定及修理后的检定。2.术语和计量单位2.1降水precipitation降水是指从天空降落到地面上的液态或固态(经融化后)的水。2.2降水量precipitationaccumulation降水量是指某一时段内的未经蒸发、渗透、流失的降水,在水平面上累积的深度。2.3降水强度(雨强)precipitationintensity单位时间内或某一时段内的降水量2.4计量单位降水检定时降水量用“mm”作计量单位；雨强用“mm/min”作计量单位。3.概述翻斗式雨量传感器是用来连续采集液体降水量的传感器，分为双翻斗与单翻斗两种类型。3.1单翻斗雨量传感器该传感器主要由承水器（口径为15.96cm）、过滤漏斗、翻斗、干簧管和底座等组成。降水通过承水器，再经过一个过滤漏斗流入翻斗里，当翻斗流入一定量的雨水后，翻斗翻转，倒空斗里的水，翻斗的另一个斗又开始接水，翻斗的每次翻转动作通过干簧管转换成脉冲信号（1个脉冲为0.1mm）传输到采集器。该传感器适用雨强范围为(0～4)mm/min。单翻斗雨量传感器的结构如图1所示。3.2双翻斗雨量传感器该传感器主要由承水器（口径为20cm）、上翻斗、汇集漏斗、计量翻斗和干簧管等组成。承水器收集的降水通过漏斗进入上翻斗，当降水积到一定量时，由于水本身重力作用使上翻斗翻转，水进入汇集漏斗。降水量从汇集漏斗的节流管注入计量翻斗时，就把不同强度的自然降水，调节为比较均匀的大降水强度，以减少由于降水强度不同所造成的测量误差，当计量翻斗承受的降水量为0.1mm时（也有0.5mm或1.0mm的翻斗），计量翻斗把降水倾倒到计数翻斗，使计数翻斗翻转一次。计数翻斗在翻转时，与它相关的磁钢对干簧管扫描一次。干簧管因磁化而瞬间闭合一次。这样，降水量每次达到0.1mm时，就送出去一个开关信号，直接输入计算机进行计数，通过数据处理获得累计降水量、降水时数和降水强度。双翻斗雨量传感器的结构如图2所示。1JJG（气象）005-2011图1单翻斗雨量传感器结构图2双翻斗雨量传感器结构图4.计量性能要求测量范围：（0～4）mm/min分辨力：0.1mm最大允差：±0.3mm(降雨量≤10mm时)±4％(降雨量＞10mm时)5.通用技术要求传感器外型结构应完好，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，金属件不应有严重锈蚀及其它机械损伤。传感器应有型号、出厂编号等明显标志。对于使用过的雨量传感器，用卡尺重点检查承水器是否有变形。6.计量器具控制计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中的检验。6.1检定条件6.1.1标准器流量计测量范围：50mL为一满量程，可连续加液至1000ml;最大允差：0.1％(50mL)6.1.2检定设备雨量传感器自动检测系统流量控制范围:50mL～1000mL流速控制范围：0.05mL/min～150ml/min6.1.36位半多通道数据采集器频率测量测量范围：3Hz～500kHz最大允差:±(读数的ppm+量程的ppm)6.2检定项目6.2.1外观检查2JJG（气象）005-2011按照通用技术要求进行外观检查.目测雨量传感器外型结构是否完好;传感器表面是否有明显的凹迹、外伤、裂缝、变形。传感器型号、出厂编号是否清晰，对于使用过的雨量传感器，用卡尺重点检查承水口是否有变形。过滤网和翻斗是否有任何损坏。6.2.2示值误差检定经过外观检查合格的雨量传感器，才能进行示值误差检定，检定项目见表1。表1检定项目表检定项目首次检定后续检定使用中检验外观检查+++示值误差检定+++注:“+”表示必须检定的项目6.3检定方法6.3.1降雨量和降水强度选择降雨量：10mm；降水强度：1mm/min、4mm/min。根据需要进行30mm降雨量的检定6.3.2检定前准备手动检测操作是通过加液器和数据采集器实现。连接加液器的进、出水管路，将数据采集器与被检雨量传感器相连，根据被检传感器承水口面积将雨强、雨量通过加液器键盘分别输入到加液器主机。用加液器检定不同口径雨量传感器时降雨量和雨强设定方法见附录B。6.3.3检定数据读取(采集)方法将被检雨量传感器安装在检测台上，将导水管置入雨量传感器的承水口，按“GO”键（按“FILL”键，加液器停止运行并恢复至初始设置状态），加液器主机按程序运行，数据采集器记录翻斗的翻动次数，程序结束后察看数据采集器读数。加液器按设定雨强和雨量自动检定。每种雨强和雨量分别检定3次。检定开始前和检定结束后，分别读取（采集）环境温度、湿度和大气压力值，用两次读取（采集）到的环境条件的平均值，作为环境条件，填写到检定记录表格中。检定记录见附录A。若采用自动检测，按雨量传感器自动检测系统程序运行。6.3.5示值误差的计算以被检雨量传感器3次测量值的平均值减去标准值，得出该雨强下的测量误差，分别用公式(1)和(2)计算各雨强下的测量误差值(如雨量传感器输出值是频率信号、脉冲信号,应转换成雨量值)。(1))s,(),(RRR4344−=∆(2)式中：1R∆—雨强为1mm/min时的测量误差，mm；)3,1(R—雨强为1mm/min时，3次测量值的平均值,mm),1(sR—雨强为1mm/min时的标准值，mm；、4R∆—雨强为4mm/min时的测量误差，mm；)3,4(R—雨强为4mm/min时，3次测量值的平均值，mm；)s,(),(RRR1311−=∆3JJG（气象）005-2011),4(sR—雨强为4mm/min时的标准值，mm；在两种雨强条件下，被检雨量传感器在≤10mm降雨量时的测量误差均不超过±0.3mm视为合格；在两种雨强条件下，被检雨量传感器在＞10mm降雨量时的测量误差均不超过±4％时视为合格。否则应进行雨量传感器的基点调整。经过调整后的雨量传感器，必须重新进行检定。单、双翻斗雨量传感器的基点调整调整方法见附录C。6.4检定结果处理经检定合格的雨量传感器，发给检定证书(检定证书格式见附录D)。检定不合格的雨量传感器，发给检定结果通知书，并在检定结果通知书中注明示值误差不合格对应的雨强、雨量检定点。6.5检定周期雨量传感器的检定周期一般为2年。但有以下情况之一时须提前送检。1）自动气象站数据采集器经过维修或更换后。2）当发现雨量测量值出现异常时。4JJG（气象）005-2011附录A自动气象站雨量传感器检定记录表检定证书号：检定记录流水号：第页共页检定环境环境条件检定开始检定结束平均值温度(℃)湿度(％RH)气压(hPa)标准器被检雨量传感器标准器名称：型号/规格：生产厂家：出厂编号：准确度等级/最大允差：送检单位：传感器名称：型号/规格生产单位：出厂编号：准确度等级/最大允差：降雨量(mm)雨强(mm/min)标准值(mm)示值(mm)测量误差(mm)10110平均值410平均值30130平均值430平均值检定依据检定结论检定人：复核人：检定日期：年月日5JJG（气象）005-2011附录B用加液器检定不同口径的雨量传感器雨量和雨强设定方法B1.雨量设定方法根据定义:总流量等于雨量传感器承水口面积与总降水高度的乘积,表达式如式(1)所示。hsVs⋅=（1）式中:sV—总流量，cm3；s—承水口面积，cm2；h—总降水高度，cm。例1：如果承水口面积为200cm2,要检定10mm的降水时的总流量是多少？根据公式（1）：sV=200cm2×1cm(10mm=1cm)=200cm3,单位换算：1cm3=1ml,200cm3=200ml，将加液器的流量设定为200ml。B2.雨强设定方法根据定义:单位时间内的降雨量称为雨强。按照例1给出的承水口面积为200cm2，检定10mm的降雨量，要