自动气象站风速传感器测量不确定度评定

根据自动气象站风速传感器检定规程和测量不确定度评定的过程和方法,以省级风洞实验室检定ZQZ-TF型自动气象站风速传感器为例,通过建立数学模型确定测量不确定度来源,逐项分析测量误差来源及引入的不确定度分量,针对各分量分别使用合理的评定方法和分布模式计算标准不确定度,最终给出实验室检定风速传感器的扩展不确定度,为开展自动气象站风速传感器的不确定度评定奠定基础,确保自动气象站风速观测数据的准确性和可靠性。

自动气象站风速传感器自动化检定系统设计与实现

主要介绍了如何对省、市气象计量检定部门原来配置的500型风洞检定系统进行升级改造。总体方案和设计思想是以计算机为核心,开发研制数据采集器和电机控制电路将检定过程中的物理量全部数字化,计算机从采集器的串行异步口读入数据,实现自动气象站风速传感器室内检定过程全自动化,同时具备常规测风仪器的半自动检定能力。检定数据传入局域网服务器,实现数据远程处理、打印和共享。软件基于Windows平台,采用VB6.0编写。系统已成功投入使用,一年多的检定实践证明,该系统运行稳定可靠,使用方便,操作简单,计划在全国气象计量检定单位推广应用。

自动气象站风速传感器校准点线性研究

风速传感器的计量检定可以保证自动气象站风速观测数据的准确可靠。本论文针对30m/s风洞无法实现高风速段校准测试的问题,提出了一种风速传感器校准点线性扩展方案。通过大量实验数据分析得到,自动气象站风速传感器的校准点具有良好的线性特性,根据（2~30）m/s风速校准数据,可以通过线性方程将校准点延伸到60m/s,为30m/s风洞实现高风速段校准测试提供了一种合理可行的解决方案。

自动气象站风速传感器测试新方法研究

随着气象现代化的快速发展,越来越多的台站已经投入使用自动气象站,而自动气象站风速传感器作为气象要素风速的测量仪器,所以对其准确计量很有必要。通过省气象局长期业务运行反映,将风速传感器与标准皮托管安装于同一试验段进行测试时,由于阻塞以及风杯扰动对标准风速的测量产生很大的影响。为此,本次试验将风速传感器与标准皮托管安装于不同试验段,进行测试数据统计分析。结果表明:自动气象站风速传感器与标准皮托管安装于不同试验段进行测试时,减少了风速传感器自身扰动对标准风速测量的影响,使得测试结果更加的准确、可靠。

自动气象站风速传感器自动化检定系统研发

自动气象站风速传感器自动化检定系统由广东省大气探测技术中心自主开发研制,用于全自动检定国内现用自动气象站所配套的各型风速传感器,并兼容对常规风速仪器的自动化检定/校准。本文从其工作原理、技术架构、系统组成及程序模块组成等对该系统做了简单的介绍。

自动气象站风速传感器的检定及提高检定精度的方法

对自动气象站风速传感器检定工作情况进行分析,找出风速传感器的主要故障和发生的原因,提出了相应提高检定精度的措施。

自动气象站相关传感器的改造与检验

该文对自动气象站相关采集器和传感器的原理和应用开展研究,研究CAWS600型自动气象站使用的PTB220型气压传感器模式输出改造的方案,并对现有的区域自动气象站采集器进行设置,使EL15-2D风向传感器和EL15-1A风速传感器能够接入区域自动气象站采集器,实现这些传感器作为备件使用,减轻区域自动气象站传感器的备件储备压力。

基于非线性拟合的自动气象站风向传感器校准控制研究

风向传感器是自动气象站的重要组成元件,由于其运行数据存在的噪声与缺失问题导致测量误差增加,因此设计基于非线性拟合的自动气象站风向传感器校准控制方法;分析自动气象站风向传感器的组成结构和工作原理,构建自动气象站等效模型;采用循环采集的方式获取风向传感器的实时运行数据,通过滤波、缺失补偿等步骤完成数据预处理;以数据预处理结合为基础,利用非线性拟合技术计算风向传感器误差,通过装设风向传感器校准控制器,完成风向传感器校准控制;实验结果表明,在45 m/s风速下所提方法的平均测量误差分别比实验对比方法低1.27°、0.75°、0.42°,误差变化率有所下降,证明了该方法的自动气象站风向传感器校准控制效果好。

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。

自动气象站风向传感器校准结果不确定度分析与评定

依据相关规程规范,以JJE10型风向校验仪为标准器对EL15-2C型自动气象站风向传感器进行校准,并对校准结果不确定度进行分析与评定。主要采用GUM法进行不确定度评定,首先建立测量模型,再分别评定A类与B类不确定度。其中前者是由测量结果重复性引入的不确定度,后者是由风向传感器分辨力和标准器最大允许误差引入的不确定度,最后对合成标准不确定度及扩展不确定度进行计算。通过评定得出,在各校准点被校风向传感器的合成不确定度uc=1.04°,扩展不确定度U=2.08°(k=2),风向传感器分辨力引入的不确定度为校准过程中占重要支配地位的不确定度分量,其次是标准器最大允许误差引入的不确定度。

区域自动气象站风向风速传感器检测仪设计与应用

为了解决区域自动气象站的风向传感器、风速传感器的检测难题,设计出一种新型便携式风向风速传感器检测仪。该检测仪通过上位机软件和单片机来实现智能检测和控制等功能,工作时由单片机对步进电机驱动器编程可控制步进电机的精确定位,进而精确控制风向传感器的转动角度或风速传感器的转动速度,将传感器输出值与步进电机的标准值进行对比,最终实现自动化检测风向传感器、风速传感器计量性能的目的。通过与现有检测方法对比,结果显示其精确度更高,稳定性更好;该检测仪体积小、重量轻、操作简单便于携带、集合了风向检测功能和风速检测功能;能有效地解决野外区域自动气象站的现场检测难题。

小型集成化热场式气象风速风向传感器研究

针对目前气象行业缺乏小型集成化风速计的问题,本文基于流场与温度场的相互影响,设计开发了一种风速风向传感器。首先,采用计算流体动力学软件FLUENT对不同流场下的温度场进行仿真测试,确定传感器表面8个负温度系数(NTC)热敏电阻的布局。然后,根据不同风速、风向下,8个NTC的仿真响应值,设计3阶傅里叶级数拟合方法实现风向风速的测量,并采用线性插值法对环境温度引起误差进行修正。通过风洞测试进行了实验验证。实验结果表明:设计的热场式风速风向传感器风速检测范围可达1~30 m/s,精度在±(0.5+0.03v)m/s内,风向检测范围在0°~360°,精度在±5°内。

基于环形风洞的矿用风速传感器自动测试系统设计

为满足矿用风速传感器准确、高效、便捷的示值误差测试需求,研制了一套基于环形风洞的矿用风速传感器自动测试系统,并给出了具体的设计方案和试验风洞的风速测控原理。实际测试表明,该系统操作便捷、可靠,风洞风流稳定准确,提高了矿用风速传感器的测试效率和测试质量。

自动气象站仪器设备保障及维护技术研究

气候和天气现象对农业生产具有重要影响,降水、温度、风力等环境因子与农作物的生长发育和产量表现息息相关。自动气象站的仪器设备性能、稳定性及可靠性直接影响农业领域气象数据的准确性与实用价值。介绍了自动气象站仪器设备常见故障类型,分析了自动气象站仪器设备维护技术要点,探讨了自动气象站仪器设备维护水平提升策略,旨在为我国气象观测技术的发展提供科学依据和参考经验,增强维护意识,提升技术水平,从而促进我国气象服务质量不断提高。

自动气象站风向风速传感器故障的排查

着重探讨自动站风向风速传感器的工作原理、故障产生原因及处理方法。

自动气象站风传感器雨雾凇冻害研究

根据自动气象站风传感器雨、雾凇冻害资料,分析了与雨、雾凇冻害关系密切的气象要素变化特征及风传感器冻害形成的天气条件,得到了预防雨、雾凇冻害的基本参数,提出了融冻加热装置的最小功率计算方法,并对风传感器防冻加热装置进行了对比试验。

自动气象站现场校准和传感器调整方法探讨

讨论在自动气象站现场校准中一些需要改进的校准方法和超差传感器的调整方法。在将近2年对74个自动气象站的温湿度传感器、风向风速传感器、气压传感器、雨量和蒸发传感器的现场校准中,不断改进校准方法,对超差传感器进行调整。结果表明:气温传感器和风向传感器的校准方法需要改进,湿度传感器、气压传感器、雨量和蒸发传感器超差时可进行适当调整,使传感器误差值达到最小。

自动气象站风向传感器校准方法改进探讨

为了解决现行自动气象站风向传感器校准方法的不足,通过对自动气象站风向传感器的结构和工作原理的分析,结合其编码原理和规律,指出了现有的几种常见的校准方法各自的弊端,如检定规程和校准规范选取的检测方位存在校准区间缺测（由格雷码状态位故障导致）的现象;静态三点法选取的检测方位不具代表性,无法反映风向传感器的综合计量性能等问题。针对以上问题,提出了两种经过改进的校准方法——“增加特定点法”和“选择8个特定点法”,能有效的解决现行方法存在的问题,为自动气象站风向传感器的校准提供了切实可行的技术保障。

区域自动气象站温度传感器检测仪的研制与应用

此温度传感器检测仪采用半导体制冷技术制作温度发生器,采用智能PID温控技术设计了温度控制装置,通过单片机来实现数据采集和检测过程智能控制功能。经试验验证其各项指标均达到了野外检测的技术要求。对比检测仪与常规实验室检定装置和国家级自动气象站现场校准装置的业务试用结果,3种检测结果基本一致。且此检测仪升温和降温速度快,操作简单,方便携带,检测的精度可满足区域自动气象站的温度探测数据的质量评估要求,为区域自动气象站温度传感器的现场检测提供了有效且可行的技术保障。