JJF(蒙) 5001-2024 气象五参数监测仪校准规范

内蒙古自治区地方计量技术规范JJF(蒙)5001—2024 校准规范CalibrationSpecification归口单位：内蒙古自治区市场监督管理局主要起草单位：鄂尔多斯市检验检测中心参加起草单位：北京市计量检测科学研究院JJF(蒙)5001-2024主要起草人：薛彦伦（鄂尔多斯市检验检测中心）崔晓宇（包头市检验检测中心）参加起草人：沈上圯（北京市计量检测科学研究院）林秀娟（鄂尔多斯市检验检测中心）张永兵（鄂尔多斯市检验检测中心） 3计量特性 4校准条件 4.1环境条件 4.2校准装置及其他设备 5校准项目和校准方法 5.1示值误差 5.2重复性 6校准结果表达 7复校时间间隔 附录A校准原始记录格式 附录B校准证书（内页）参考格式 附录C示值误差的不确定度评定示例 JJF(蒙)5001-2024本规范依据JJF1001-2011《通用计量术语及定义》、JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》和GB/T1.1-2020《《数字式温湿度计校准规范》、JJG613-1989《电接风《空盒气压表和空盒气压计检定规程》、JJG158-2013规定。1气象五参数监测仪本规范适用于生态环境用气象五参数监测仪的校准，其他领域用监测仪可参照执行。2概述气象五参数监测仪(以下简称监测仪)是能够同时测量大气温度、湿度、大气压力、风速、风向五个气象参数的仪器，为生态环境监测提供气象信息。监测仪一般由采集传感器、气象监控主机、通讯模块等部分组成。3计量特性±(0.5+0.05v)m/s(v为标准风速)风向温度±4%RH(湿度<80%RH);±8%RH(湿度≥80%RH)4校准条件4.1环境条件JJF(蒙)5001-20242）；测量范围（-20~40）℃;最大允许Δǚ=−ǚǗ1Δǚ=−ǚǗ1JJF(蒙)5001-20243将监测仪的风向传感器安装在角度盘上，放置在风洞工作段内，使其达到5m/s，转动角度盘，使风向传感器与风洞气流方向的夹角分别为90°、180°和270°左右，待数值稳定后，分别记录标准风向值和监测仪的风向示值，每个校准点连续测量3次，取3次示值的算术平均值作为监测仪各校准点的示值，按式（2）计算监测仪将监测仪大气压传感器放入大气压校准装置中，调整压力分别为1050hPa、1010hPa−ǔǗ3连续测量3次，取3次示值的算术平均值作为监测仪各校准点的示值，按式（4）计算监−ƾǗ将监测仪的湿度传感器放入高低温交变湿热试验箱中，设置温度为20℃,调节别为30%RH、60%RH和90%RH，待湿度稳定后分别读取并记录精密露点仪标准湿度JJF(蒙)5001-20244各校准点的示值，按式（5）计算监测仪各校准点的示值误差ΔƲ:ΔƲ=各校准点的示值，按式（5）计算监测仪各校准点的示值误差ΔƲ:对不同的气象参数，选择对应的校准点（风速5m/s；风向180°;大气压1010hPa；ǖ=Ʒ）；ǒ−1=1ƷǍ−2ǒ−1×100%6ƷǍ——监测仪第Ǎ次测量的示值，m/s（或°,或hPa，或℃,或%ƷǍ——监测仪第Ǎ次测量的示值，m/s（或°,或hPa，或℃,或%RH）；d)证书或报告的唯一性标识（如编号每页及总页数的标识；f)被校对象的描述和明确标识；i)对校准所依据的技术规范的标识，包括名称及编号；j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；JJF(蒙)5001-20245n)校准证书或校准报告签发人的签名、职务JJF(蒙)5001-20246标准器名称编号测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差证书编号/溯源单位有效期至标准值m/s仪器示值（m/s）示值误差m/s123平均值JJF(蒙)5001-20247标准值仪器示值示值误差123平均值标准值hPa示值误差hPa123平均值标准值℃仪器示值(℃)示值误差℃123平均值JJF(蒙)5001-20248标准值%RH仪器示值(℃)示值误差℃123平均值参数标准值仪器示值重复性%123456风速（m/s）风向(°)温度(℃)风向测量结果的扩展不确定度为大气压测量结果的扩展不确定度为温度测量结果的扩展不确定度为JJF(蒙)5001-20249校准项目校准结果标准值显示值示值误差风速示值误差（m/s）风向示值误差(°)大气压示值误差温度示值误差(℃)湿度示值误差重复性风速风向大气压温度湿度JJF(蒙)5001-2024C.1风速测量结果的不确定度分析C.1.1风洞引入的不确定度分量Ǚ1C.1.1.1皮托管-微压计风速测量装置不确定度Ǚǚ1依据JJG613-1989检定规程，对于ǚ标=1.278ƺǚ（C.1）其中ǚ标为标况（大气压101.325kPa，温度15℃)下的风速值，ƺǚ为微压计测量ǚ=Ƶ∙ǚ标=1.278∙∙غ∙ƵLJ∙ƺǚ-（C.3）(x)]（C.4）确定度，C(ξ)和u(ξ)分别为皮托管系数的系数和不确定度。根据公式（C.3）：(T)u2(T)==ul(T)（C.5）JJF(蒙)5001-2024lC2(P)u2(P)=()2u2(P)l(P)（C.9）C2(R)（C.10）Ǐ2+22ƾ+Ǚ2ƺ+Ǚelغ+Ǚ2ƺǙrelǏ2+22ƾ+Ǚ2ƺ+Ǚelغ+Ǚ2ƺǙrel(ǚ1)=Ǚ2Ƽrelǚƺ2relrel T根据溯源证书，DR=±3%RH（符合规程ΔR<10%RH的要求），假设为矩形分布，假0.378×1.71101.325∆Ƽ3=0.01%×=设室温15℃,水的饱和蒸气压1.71kPa0.378×1.71101.325∆Ƽ3=0.01%×=皮托管检定规程，标准皮托管系数应在0.997～1.003之间，即最大允许误差±0.3%，假设为矩形分布，则urel(x)=0.17%。根据溯源证书，所用微压计符合二等微压计要求，根据JJG158-2013补偿式微压计检定规程，其MPE：±0.8Pa，假设为矩形分布，则u(Pν)=0.46Pa。JJF(蒙)5001-202412Ǚrel(ǚ1)=Ǚelغ+Ǚelƺǚ（C.12）），Ǚrel(ǚ1)=Ǚelغ+（C.13）C.1.1.2风洞气流不均匀性引入的不确定度Ǚƻ1根据溯源证书，风洞工作段气流均匀性Q1=0.7%,假设为均匀分布，则：3ǙrelQ1=Q1=0.40%3C.1.1.3风洞气流稳定性引入的不确定度Ǚƻ1根据溯源证书，风洞工作段气流稳定性Q1=0.3%,假设为均匀分布，则：ǙrelQ1==0.17%C.1.1.4合成不确定度Ǚ1Ǚrel1=Ǚelǚ1+ǙelQ1++ǙelQ2=+0.002%（C.14）1=+0.002%ǚ2（C.15）C.1.2被测仪器分辨力引入的不确定度分量Ǚ20.0532==0.03(m/s)0.053C.1.3被测仪器示值不重复性引入的标准不确定度Ǚ310.0、10.0、10.1、10.1。6次修正值测量结果的标准偏差为0.05m/s则：0.0563==0.08(m/s)0.056C.1.4风速测量结果的不确定度Ǚǚ=Ǚ+Ǚ+Ǚ=+0.002%ǚ2+0.0073（C.16）式中，v为标准风速值(m/s)，对风速仪7个测量点进行检测，其测量不确定度见下JJF(蒙)5001-202413表(单位：m/s)：ǚ22510152030Ǚǚ20.200.110.100.110.130.16ƿǚ20.400.220.200.220.260.32C.2.风向测量结果的不确定度分析风速仪的读数分辨力为1°,则不确定度区间半宽为0.5°,假设为均匀分布：31=0.5°=0.29°3C.2.2风向仪示值不重复性引入的标准不确定度Ǚ2150°、156°、153°,分别计算修正值。6次修正值测量结果的标准偏差为4.22°,则 6Ǚ2=1 6ǒ−1=1ƭǍ−2ǒ−1=1.80°C.2.3标准方位角度盘示值误差引入的不确定度u3标准方位角度盘校准结果显示，测量范围0°~360°时，最大允许误差±2°,假设为均匀31=2°=1.15°3C.2.4风向测量结果的不确定度ǙǙ2+Ǚ2+Ǚ2123=(0.292+1.802+1.152)°=2.2°ƿ=Ǚ∙Ǐ=4.4°C.3.大气压测量结果的不确定度分析C.3.1.1由标准气压仪本身误差引入的不确定度分量Ǚ11标准气压仪的最大允许误差为±0.15hPa，假设服从均匀分布，故Ǚ11=0.15hPa/=0.09hPaJJF(蒙)5001-202414C.3.1.2由标准气压仪的分辨力引入的不确定度分量Ǚ12标准气压仪分辨力为0.01hPa，假设服从均匀分布，故Ǚ12=0.005hPa/=0.0029hPaC.3.1.3标准气压校准箱内气压变化引入的不确定度分量Ǚ13根据规程规定，气压的变化量为±0.26hPa，假设服从均匀分布，故Ǚ13=0.26hPa/=0.15hPaC.3.1.4由标准气压校准箱内气密性引入的不确定度分量Ǚ14根据规程规定，校准箱内10min的气压变化不故Ǚ14=0.3hPa/=0.17hPa1=0.092+0.0292+0.152+0.172=0.20hPaC.3.2由数字压力计的重复性引起的不确定度Ǚ2对被测仪器在1010hPa点上进行6次重复测量，结果分别为1010.3hPa、1010.0hPa、1010.4hPa、1010.1hPa、1010.2hPa、1010.2hPa。 62=1 6ǒ−1=1ƭǍ−2ǒ−1=0.06hPaC.3.3数字压力计的分辨力引起的不确定度Ǚ3数字压力计的分辨力为0.1hPa，则不确定度区间半宽0.05hPa，假设为均匀分布，故3=0.05=0.03hPa 3C.3.4大气压测量结果的不确定度Ǚ2+Ǚ2+Ǚ2123=0.22+0.062+0.032=0.21hPaƿ=Ǚ∙Ǐ=0.42hPaC.4.温度测量结果的不确定度JJF(蒙)5001-2024C.4.1高低温试验箱波动度引入的不确定度分量Ǚ1根据溯源证书，高低温试验箱湿度波动度为±0.