JJG(气象)002-2011 自动气象站温度传感器检定规程

中国气象局部门计量检定规程JJG（气象）0022011自动气象站温度传感器TEMPERATURESENSOROFAUTOMATICMETEOROLOGICALSTATION20110613发布20111001实施中国气象局发布附件2JJG（气象）0022011自动气象站温度传感器检定规程VERIFICATIONREGULATIONOFTEMPERATURESENSOROFAUTOMATICMETEOROLOGICALSTATION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）0022011JJG（气象）0022011本规程主要起草人朱乐坤（国家气象计量站）王军（辽宁省气象计量站）贺晓雷（国家气象计量站）参加起草人陈征（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）0022011目录1范围12术语和计量单位121工作区域122稳定性123温度均匀性124温度稳定性125计量单位13概述14计量性能要求241气温242地温25通用技术要求26计量器具控制261检定条件262检定项目363检定方法364检定结果处理465检定周期4附录A5附录B6JJG（气象）00220111自动气象站温度传感器检定规程1范围本规程适用于铂电阻温度传感器的首次检定、后续检定及修理后的检定。2术语和计量单位21工作区域WORKINGAREA检定设备中受检和标准计量器具敏感部分能够和可能触及到的，满足本规程相关指标要求的最大范围。22稳定性STABILITY测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力23温度均匀性DEGREEOFTEMPERATUREHOMOGENEITY在恒温控制条件下，恒温槽工作区域中任意两点间温度差值的绝对值。24温度稳定性DEGREEOFTEMPERATUREFLUCTUATE在恒温控制条件下，恒温槽工作区域任一点在规定时间内的温度变化量。用规定时间内所有测试位置最大和最小温差平均值的1/2加“”号表示。25计量单位MEASUREMENTUNIT温度传感器检定使用“”为计量单位。3概述铂电阻温度传感器，是利用金属电阻值随温度变化的原理制成的测温传感器，电阻与温度的关系如式1RTR01ATT21式中A、为系数，其中、，RT、R0是温度为1A41T和0时的电阻值，R0100。表1是PT100铂电阻的默认因数表1PT100的默认因数TYPE0PT1000003850010883149990100由于铂金属的物理化学性能稳定，材料易于提纯，测温准确度高，复现性好，因此，自动气象站主要采用铂电阻传感器来进行温度和地温的测量。转换电路的作用是将随温度变化的电阻值转换为电压信号输出，测量原理如图1所示图1温度传感器测量原理图JJG（气象）00220112进行温度测量时，恒流源和运放电路始终处于稳定状态，通过切换测出0I铂电阻和（标准电阻）输出的电压值分别为和TR0TV0因为，；TRIV100RV因此，与和之间的函数关系用式2表示T2将式2代入式1中，计算出空气温度T的值。此方法属于四线制测量，可消除引线电阻影响，提高了温度测量准确度。4计量性能要求41气温测量范围（5050）分辨力01最大允许误差0242地温421地表温测量范围（5080）分辨力01最大允许误差04422浅层地温520CM测量范围（4060）分辨力01最大允许误差03423深层地温40320CM测量范围（3040）分辨力01最大允许误差025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，铂电阻外护管不应有压痕，密封连接部分不应有开裂，开裂部分要做防水处理。传感器应有型号、出厂编号等明显标志。对于使用过的温度传感器，重点检查外套管是否有压痕,信号电缆及其与传感器之间的密封均应完好无损。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。61检定条件611标准器标准数字式铂电阻温度计测量范围6080分辨力00101VRTJJG（气象）00220113最大允差003006612检定设备恒温液体检定槽温度调节范围（6080）南方型3080温度波动度00230以下004均匀度00230以下0046位半多通道数据采集器四线电阻测量测量范围0010K分辨力10M最大允差读数的PPM量程的PPM扫描开关寄生电势04V62检定项目621外观检查严格按照通用技术要求进行外观检查，目测传感器是否受到过挤压或踩压，尤其是传感器头部（敏感部位）要认真检查。仔细检查信号电缆与传感器连接处的密封程度。622性能检查被检温度传感器（气温和地温）与标准数据采集器连接后要进行上电检查，在常温条件下与标准铂电阻温度计进行比较，检查被检温度传感器是否有电阻值输出，对比两者读数是否接近，如发现相差较大，应查明原因、排除故障后再进行正式检定。外观检查和功能检查合格的温度传感器，才能进行示值误差检定，检定项目如下表所示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63检定方法631检定前准备检定前根据所检温度点将槽内灌入相关恒温液体（水或无水乙醇），将标准数字式铂电阻温度计的传感器、被检温度传感器（多支）头部对齐捆扎在一起放入恒温槽工作区域内（注意各传感器间不要碰触，也不要与测试室壁相碰。对于温湿一体的气温传感器（如HMP45D型）不能直接接触液体，应放入专用套管中）；也可以用专配的插表盘，将所有被检温度传感器插入插孔中，标准数字式铂电阻温度计的传感器插入中间插孔。被检温度传感器通过扫描开关与多路数据采集器连接，标准数字铂电阻温度计输出通过RS232接口与计算机相连，分别打开标准数字温度计、多路数据采集器电源开关，上电预热15分钟后，才能开始温度传感器示值误差检定。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）的环境条件的平均值，作为检定时的环境条件，填写到检定记录表格中。632温度检定点的选择温度检定点为50、30、10、0、10、30、50。检定JJG（气象）00220114点也可根据实际使用范围选择，但0为必检点,检定点不应少于5个，间隔不大于30。633检定数据读取（采集）方法按以上温度点及顺序调节槽温，当槽温达到设定温度并稳定后方可进行检定。每隔30秒钟读取（采集）一次标准器示值和被测温度传感器的输出值，连续读取（采集）4次。一个温度检定点检定完毕，紧接着调整下一个温度点，以下各温度检定点的示值读取（采集）次数、读取（采集）数据间隔、数据处理方法相同。检定记录格式见附录A1。634示值误差计算用标准器的4次示值平均值，加上该温度点的修正值，作为温度标准值。被检温度传感器的4次读数值的平均值，减去标准值得出该温度点上的示值误差。计算公式如式1。如果温度传感器的输出值是电阻值,应换算成温度值。1式中温度传感器在各温度点的示值误差，；IT温度传感器各温度点上4次测量值平均值，；4标准器在各温度点上4次示值平均值，；S标准器在该温度点上修正值，。T被检温度传感器在所选温度检定点上的示值误差均满足技术要求时为合格。当某一个温度点或多个温度点的示值误差超出技术要求时，应将该温度传感器作不合格处理。64检定结果处理经检定合格的温度传感器，发给检定证书检定证书格式见附录B，检定不合格的温度传感器，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温度点。65检定周期温度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）当发现温度测量值出现异常时。TTSI4JJG（气象）00220115附录A温度传感器检定记录表检定证书号检定记录流水号第页共页项目检定开始时检定结束时平均值空气温度（）相对湿度（RH）检测环境大气压力（HPA）标准器被检温度传感器名称生产单位型号/规格出厂编号准确度等级/最大允差名称生产单位型号/规格送检单位出厂编号准确度等级/最大允差被检温度传感器标准器修正值平均值示值误差修正值平均值示值误差修正值平均值示值误差修正值平均值示值误差修正值平均值检定点（）示值误差检定依据检定结论检定人复核人检定日期年月日JJG（气象）00220116附录B检定证书封面格式式样（检定机构名称）NAMEFORINSTITUTEOFVERIFICATION检定证书VERIFICATIONCERTIFICATE证书编号字第号CERTIFICATENO计量器具名称NAMEOFINSTRUMENT型号规格MODEL/TYPE制