更换风杯对传感器风速测量值影响的实验研究

为了验证同种型号的风速传感器的不同风杯个体间的差异大小,选用EL15-1A、EL15-1C和EZC-1三种型号的传感器作为样本,设计了同种型号传感器更换风杯对风速测量值影响程度的验证实验。实验结果显示,EZC-1型号的传感器不同风杯个体间的差异不大,调换风杯对风速测量值影响很小,而EL15-1A和EL15-1C两种型号的风速传感器的不同风杯个体差异较大,调换前后示值误差的极差最大可达到1.7 m/s,示值误差的标准偏差最大接近0.8 m/s,对风速测量结果有较大影响。依据结论,提出以下建议:EL15-1A和EL15-1C型传感器应保持传感器和风杯的原有配套使用,若原有风杯损坏,更换新风杯后,应重新送检;EZC-1型号的传感器是否使用配套风杯对风速测量结果的影响不大,更换新风杯后,无需重新送检。

精密露点仪期间核查方法的研究

目前关于精密露点仪温湿度参数的期间核查方法研究较少,为此,文中提出一种合理、可行的精密露点仪期间核查方案。该方案包括核查时所需的实验室环境条件、核查标准及配套设备、核查测量点的确定、核查频次的确定、核查方法的设计和核查结果的验证等。其次,以型号为S-1M/S-1S的精密露点仪作为核查对象,以型号为SWJ-KB的数字温度计作为其温度参数的核查标准,以型号为HYHMP155A的湿度传感器作为其湿度参数的核查标准,对该核查方案的合理性与可行性进行验证。结果表明,所设计方案能够实现对精密露点仪的通用技术和温湿度参数计量性能的核查,并将后续的核查结果与首次的核查结果进行比较,确保精密露点仪的计量性能在两次溯源间隔内可得到持续、有效的控制。

关于自动气象站气压传感器的测量误差受环境温度影响的研究

自动气象站气压传感器检定规程规定的实验室检定环境温度的要求与其在观测场的环境温度差异较大,为此,文中研究环境温度对自动气象站气压传感器测量误差的影响。选取国内常用的PTB210型、PTB220型和DYC1型各8只气压传感器,置于-40~40℃之间的9个整10℃点的环境温度下,分别对各传感器500~1100 hPa之间的7个整100 hPa点进行性能测试,并对测量数据进行定量分析。结果表明:PTB210型、PTB220型和DYC1型气压传感器的测量误差平均值均随环境温度的变化而变化,PTB210型和DYC1型气压传感器的测量结果受环境温度的影响较大,而PTB220型气压传感器的测量结果受环境温度的影响较小。

气象用湿度传感器误差调整方法的研究与应用

文中提出了利用线性回归的基本思想调整HMP155传感器湿度误差的方法。利用Excel内置方程,对湿度参考值和传感器湿度测量值进行线性拟合,将拟合得到的相关参数通过串行通信的方式写入传感器中进行误差调整。测试结果表明,这种方法对于调整传感器湿度误差非常有效,能将传感器整个湿度测量范围内的误差控制在很小的范围内,相较于以往用按键调整的方法,该方法更加便捷、高效,误差调整结果更佳。在方法研究的基础上,设计了用于传感器误差调整的工具软件,在软件后台自动实现线性拟合和误差调整过程,提高了传感器湿度校准的自动化水平。

气象观测用气压传感器误差自校准系统设计

针对用于气象观测的气压传感器手动误差调整方式通用性差、效率低等问题,设计了用于目标传感器误差调整的误差自校准系统;研发的传感器误差自校准软件配合自主设计的传感器多通道转换器与压力控制器、气压标准器,可同时完成8个通道气压传感器的误差自动调整任务;实际测试中,系统在1小时内完成了8通道传感器的误差自动调整,经过调整后的各通道传感器的误差绝对值均未超过0.05 hPa,远小于传感器出厂的最大允许误差±0.25 hpa及规范要求的±0.30 hPa误差范围,提升了传感器误差调整工作效率的同时,有利于提高气压观测数据质量。

华北四省(市)气象计量检定风洞实验室比对分析

计量实验室比对,可以客观、公正地反映计量实验室现状,验证各实验室开展检定和校准的能力,考察计量人员的技术水平和设备运行状态,识别人员、设备及技术等方面存在的问题。文章针对2015年内蒙古、山东、河北、天津四省(市)气象计量风洞实验室,以自动气象站风速传感器为比对样品,确定比对内容和方法,依据相关数据处理原则,对4个实验室比对结果进行全面分析,总结比对过程中存在的问题,并对四省市风洞实验室今后的工作提出建议,最后对本次实验室比对做出总结。

格拉布斯准则在实验室比对中的应用

利用格拉布斯准则处理实验室比对原始数据和后续数据处理过程中的异常值,保证比对结果的有效和可靠,并给出了比对数据处理过程中格拉布斯准则结合excel的实现实例。

自动站气压传感器校准系统串口扩展设计

多通道气压传感器采集器需要进行串口扩展,采用三星ARM9内核的S3C2440A作为控制器,利用TL16C754B芯片扩展8通道串口,并实现了在Linux2.6下的驱动程序。测试结果表明:扩展串口长时间连续运行具有稳定性、可靠性,气压传感器多路采集器可以支持多路气压传感器同时接入,提高传感器的检定/校准效率。

国产智能气压测量仪实验室校准方法研究

以国产智能气压测量仪为研究对象,选取国产DYG4和国外PTB系列气压传感器为实验样本,对国产智能气压测量仪的实验室校准方法展开研究;校准方法对校准所用仪器设备、校准项目、校准数据处理原则展开分析,在校准方法研究基础上设计了DYG4自动化校准系统;校准案例中对样本仪器示值误差、回程误差、测量结果重复性进行了测试,并评定了示值误差测量结果的不确定度,DYG4在各校准点不确定度为0.14 hPa,PTB系列为0.12 hPa;实验室比对结果表明,各校准点归一化偏差绝对值均未超过1,证明校准方法合理。

电子探空仪基测箱校准结果的不确定度评定方法的研究

针对电子探空仪基测箱尚缺乏其校准结果不确定度评定方法的研究,介绍了不确定度的评定方法及合成标准不确定度和扩展不确定度的计算方法,综合研究了电子探空仪基测箱的温度、气压、湿度、风速、输出电压及电池电压六项校准项目的校准过程及校准过程所使用的主要测量设备,分析了影响各项校准项目校准结果的不确定因素,并依据相关的规程规范对JKZ1-1型电子探空仪基测箱的各项校准项目进行了校准试验,并对其校准结果进行了不确定度的分析与评定,得出每项校准项目的校准结果均符合要求;该研究成果可为电子探空仪基测箱的实验室校准提供一定的技术依据,近而为准确评估天气预报、气候分析、科学研究和军工活动、国际探测数据交换等提供一定的数据支撑。

串口设备联网及其关键技术分析

针对计算机网络技术发展需求和串口设备应用现状之间的矛盾问题,简要介绍了"串口设备联网"技术的发展现状,分析了串口转以太网的几种解决方案,并对这几种方案进行分析和对比,得出不同方案的适用范围和优缺点。重点介绍了串口转以太网中涉及到的串口服务器工作模式、数据分帧、串口扩展等关键技术。鉴于当前串口联网设备价格昂贵,提出了两种经济适用型解决方案。

压电式降水传感器与翻斗式雨量传感器比对研究

针对现阶段压电式降水传感器无法有效进行量值溯源的问题,通过分析几种拟采用的实验手段,选择了在真实降雨环境下,以2套翻斗式雨量传感器的测量平均值作为降雨量参考值,来对比分析压电式降水传感器测量结果的可靠性。实验结果表明,2套经过误差调整的翻斗雨量传感器测量结果一致性良好,15套参加对比的压电式降水传感器的测量结果均小于雨量参考值,且平均误差达到了50%以上。分析原因,由于压电式降水传感器设计的感应雨滴截面积较小,以及滤波算法等,过滤掉部分有效雨滴造成实测值全部偏小。

翻斗式雨量传感器现场核查方法研究

文章通过对不同型号翻斗式雨量传感器的研究,以各行业翻斗式雨量传感器现行有效的计量技术法规、行业标准、企业标准、产品说明等技术资料为依据,提出一种适用于分辨力为0.1、0.2、0.5 mm,承水口内径为200.0、159.6、225.0 mm的翻斗式雨量传感器现场核查方法,并从翻斗式雨量传感器的测量原理以及现场核查的技术要求、方法、步骤、数据处理、核查周期等方面进行了详细介绍。该方法符合相关标准及检定规程技术要求,可以有效提高不同行业翻斗式雨量传感器现场核查结果的准确性和现场核查技术方法的一致性,填补目前非常用口径及分辨力的翻斗式雨量传感器现场核查方法的空缺,为相关业务人员提供参考。

湿度变送器测量结果不确定度评定

为了验证湿度变送器测量结果的可靠程度,需要定期对其进行不确定评定。本文参照JJG(气象)003-2011《自动气象站湿度传感器》,给出了本次测量湿度变送器的方法;依据JJF 1059.1-2012《测量不确定评定与表示》的要求,建立测量模型,进行了不确定度的来源分析与评定。根据评定结果,当包含概率为95%时,所选的被测对象在30%RH、40%RH、55%RH、75%RH、95%RH测量点,扩展不确定度分别为0.5%RH、0.7%RH、0.9%RH、1.2%RH、1.5%RH。

气象计量科技服务平台的设计与实现

本文为了提升内蒙古自治区气象计量业务信息化和社会化服务水平,设计并研发了气象计量科技服务平台。通过对Web端计量业务信息化系统和移动端服务窗口的关联研究,实现了:Web端仪器收发、流转、数据处理、电子证书自动生成,机构管理体系和计量标准管理,与发生计量业务产生的相关信息查询、统计等功能;移动端依托微信企业号为客户提供送检、取件、开票预约,仪器检测状态、收费标准查询,电子证书下载等功能。本平台自2020年1月1日投入业务化运行以来,为自治区气象计量业务的信息化、计量检定自动化、保障和服务的便捷化提供了重要支撑。

气象用数字式气压计期间核查方法的研究

气象用数字式气压计在两次检定或校准间隔之间,由于元器件的老化、使用中的磨损、使用或保存环境的变化等因素,都可能导致其性能发生变化。为了确保气象用数字式气压计在两次检定或校准间隔之间保持其原有状态的持续可信,文中提出一种气象用数字式气压计期间核查方案。该方案包括核查标准的选择、核查参数的选择、核查方法的设计、核查频次的确定以及核查结论的判定五个方面。以型号为XDY⁃06的0.01级数字式气压计作为核查对象,以芬兰维萨拉公司型号为PTB220的气压传感器作为核查标准,对所提核查方案的有效性与可行性进行验证。结果表明,气象用数字式气压计期间核查方案能够实现对设备通用性能和计量性能的核查,以及每次核查数据的对比,确保设备的计量性能在两次检定或校准间隔之间可得到持续有效的控制。

关于计量检定实验室测量设备管理的研究

为了确保计量检定实验室测量设备从购置投入使用到报废更换,一直处于受控之中,文章设计了一套科学有效的实验室测量设备管理体系,该体系包括了测量设备的前期购置、中期使用、后期维护以及全过程的档案管理,从而保证了测量设备检定或校准结果的准确性与可靠性。

叶轮风速表示值误差测试方法研究

以皮托管和微压计测量的空气流速作为参考风速,研究叶轮式风速表的风洞实验室示值误差测试方法;介绍了叶轮式风速表的工作原理,分析了测试所用到仪器设备技术指标,进行了叶轮式风速表实例测试,对测试实例进行了不确定度评定与分析并作了示值误差的符合性判定;结果表明,5 m/s及以下时不确定度的最主要来源为风洞流场总压和静压差的测量,5 m/s以上时不确定度的最主要来源为风洞流场的不均匀性、皮托管与气流夹角等影响量,可通过提高微压计精度、减小风洞流场不均匀性和减小皮托管与气流夹角等方式进一步减小测量不确定度。

牧草观测自动化技术研究与系统设计

针对内蒙古自治区生态观测需求,特别是草地生态系统观测需求,选取牧草观测为研究内容,提出基于嵌入式技术和并行计算技术的实时远程可控可视的牧草观测自动化技术思路。采用特征像素图像识别方法,实现牧草覆盖度的自动测量、牧草的发育期图像自动识别。利用摄影测量技术结合图像处理技术获得像高转物高变换算法,实现层高与株高的自动测量。结合现代电子技术以及DSP技术、图像处理技术设计了牧草自动观测智能传感器,传感器在观测前端完成图像采集、处理与模式识别后,再将处理后的结果通过网络传向服务器端,可通过智能手机或PC访问服务器远程查看观测数据,实现牧草覆盖度、层(株)高以及牧草生长期的自动观测。测试结果表明,图像处理与实测覆盖度数值显著相关检验R>0.90,与实测株高数值显著相关检验R>0.85。相对于在后端PC系统进行图像处理,不但可以提高观测系统的数据运算处理速度,而且鲁棒性好,同时能够大大减轻数据传输压力,适合对体积、功耗、工作环境及稳定性要求极高的场合。

基于ASP.NET的气象数据传输的故障填报反馈系统

本文主要阐述了基于ASP.NET的气象资料传输的故障填报反馈系统的开发目的,系统功能,以及实现方法,设计该系统主要是为了解决业务人员不能实时对故障信息进行反馈的问题,基于ASP.NET技术、SQL SERVER 2008数据库等构建B/S架构的方式让业务人员实时在网页中对故障原因等信息进行反馈,缩短了反馈周期,减轻了业务人员的工作量。