2024自动气象站铂电阻温度传感器校准试验报告

JJG431-201×轻便三杯风向风速表试验验证报告PAGE3气象温度传感器校准规范试验报告2024气象温度传感器校准规范试验报告2024目录1试验目的 12试验地点 13环境条件 14样品型式 15试验用装置 16试验方法 26.1计量标准的准确性和可靠性 26.2校准方法的科学性和合理性 26.3测量结果不确定度验证 27试验验证 27.1计量标准的准确性和可靠性 27.2校准方法的科学性和合理性 37.2.1校准点选择的合理性 37.2.2校准点读数次数 67.2.3校准测试数据分析 67.3测量不确定度分析和验证 78试验结论 8附录气象温度传感器原始记录 91试验目的试验的目的主要为验证计量标准器和主要设备选择的准确性和可靠性，校准对象计量性能规定的正确性。校准方法的科学性和合理性。该检测装置测量不确定度及验证。2试验地点本次试验地点：国家气象计量站3环境条件本次试验的环境条件以规范规定的条件执行，即温度：20℃～30℃，湿度不大于85%RH。4样品型式本规范适用的范围为地面气象观测用温度传感器，这些仪器的生产厂家及型号见表1：表1气象温度传感器型号测量范围设备编号厂家备注PT100-50-80927219、903036航天新气象科技有限公司气温PT100-50-80915061、920087中环天仪（天津）气象仪器有限公司地温本次试验样品为航天新气象科技有限公司和中环天仪（天津）气象仪器有限公司。5试验用装置本次试验用装置如下：序号仪器、设备名称技术要求仪器编号量值溯源证书编号1标准铂电阻温度计温度测量范围：（-189.342～+660.323）℃二级181227RGjc2022-009592恒温槽温度范围：-50℃～+80℃温度均匀性：最大温差≤0.03℃温度波动性：0.02℃/10min6试验方法6.1计量标准的准确性和可靠性按JJF1033《计量标准考核规范》所规定的方法进行，本校准规范选用的计量标准均为我国计量校准机构开展气象温度传感器校准常用的计量标准配置。6.2校准方法的科学性和合理性主要对校准点选择的合理性、校准点读数次数、校准测试数据分析的选择等进行试验验证。6.3测量结果不确定度验证取同一批（两支）温度传感器按本规范进行重复校准，验证校准结果的准确性和可靠性。7试验验证7.1计量标准的准确性和可靠性本校准规范选用的计量标准推荐标准铂电阻温度计，与相应的国际标准相一致（主要有：WMO-2018-8《GuidetoInstrumentsandMethodsofObservation-Volume1-MeasurementofMeteorologicalVariables》、JJF1076-2020《数字式温湿度计校准规范》、GB/T35221-2017《地面气象观测规范总则》）。标准铂电阻温度计在湿度传递系统表中作为一级和二级湿度计量的标准器具，具有良好的长期稳定性。恒温槽能够提供温度范围：-50℃～+80℃。温度均匀性：最大温差≤0.03℃，温度波动性：0.02℃/10min的温度场。本次试验使用的标准铂电阻温度计由国家气象计量站和恒温槽提供（全国气象计量部门普遍使用型号）。国家气象计量站是由中国质量技术监督局授权的法定检测机构，使用的计量标准均由中国计量测试研究院检测。7.2校准方法的科学性和合理性7.2.1校准点选择的合理性选择4支温度传感器，气温传感器2只，采用-50℃、0℃、50℃三点内插法数值与-50℃-50℃每隔10℃的实验数据比较，地温传感器2只，采用-50℃、0℃、80℃三点内插法数值与-50℃-80℃每隔10℃的实验数据比较，其数据一致性，作为选择校准点的正确性的依据，如下图所示，内插法数值与每隔10℃的实验数据比较，其数据一致性良好。气温传感器示值误差数据地温传感器示值误差数据气温917219校准点内插数值和实验数值比较图气温903036校准点内插数值和实验数值比较图地温920087校准点内插数值和实验数值比较图气温903036校准点内插数值和实验数值比较图7.2.2校准点读数次数的选择对温度传感器进行测量，每个校准点在温度达到设定值稳定后，每隔30秒左右标准和被测输出值，共记录10组数据。取第2、3、4分钟数据的平均数与10组数据的平均数进行比较。10次读数运用标准偏差法，3次读数运用极差法，进行比较分析。结论：10次与3次读数的示值误差、标准偏差与极差基本重合。因此，读数次数的选择是合理的。7.2.3校准测试数据分析通过对校准测试数据的误差趋势和重复性比较分析，可以得出如下结论，测量数据的误差趋势线性程度良好，测量数据的离散性较小。7.4测量不确定度分析和验证根据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》，对本次试验的测量结果及不确定度进行验证，合格判据为：a)当示值误差的测量不确定度（或时的）与被评定测量仪器的最大允许误差的绝对值（）之比满足时，示值误差评定的测量不确定度对符合性评定的影响可忽略不计，此时合格判据为。b)当示值误差的测量不确定度（或时的）与被评定测量仪器的最大允许误差的绝对值（）之比不满足时，时，此时合格判据为-各被测表不同校准点的见表11中给出，取三次测量结果中的最大值。通过对测试数据处理得出被测表不同湿度点的及最大允许误差，型号PT100（设备编号：917219（气）、920087（地））温度传感器计算及验证结果分别见下表。扩展不确定度校准点917219扩展不确定度920087扩展不确定度-500.0280.028-400.0280.028-300.0280.028-200.0280.028-100.0280.02800.0280.028100.0280.028200.0280.028300.0280.028400.0280.028500.0280.028600.0280.028700.0280.028800.0280.028试验结果及不确定度验证信息表（编号：917219（气））校准点-结论-500.20.0280.070.042满意-400.20.0280.070.042满意-300.20.0280.070.042满意-200.20.0280.070.042满意-100.20.0280.070.042满意00.20.0280.070.042满意100.20.0280.070.042满意200.20.0280.070.042满意300.20.0280.070.042满意400.20.0280.070.042满意500.20.0280.070.042满意试验结果及不确定度验证信息表（编号：920087（地））校准点-结论-500.50.0280.170.142满意-400.50.0280.170.142满意-300.50.0280.170.142满意-200.50.0280.170.142满意-100.50.0280.170.142满意00.50.0280.170.142满意100.50.0280.170.142满意200.50.0280.170.142满意300.50.0280.170.142满意400.50.0280.170.142满意500.50.0280.170.142满意600.50.0280.170.142满意700.50.0280.170.142满意800.50.0280.170.142满意通过各表数据可知，地温和气温传感器在规定的检测范围，各校准点的不确定度均为满意结论。因此，上述两个自动气象站温度传感器满足测量仪器示值误差的符合性评定。通过对校准结果数据分析及不确定度进行评定，可确定本规程提供的校准方法合理适用。8试验结论经试验，本规范规定的被检仪器适用范围和计量性能合理，选用的计量标准设备科学经济，校准条件规定正确，检测项目和校准方法科学合理，校准结果准确可靠。附录温度传感器校准原始记录气象温度传感器校准原始记录校准证书号：校准记录流水号：第1页共3页校准环境项目校准开始时校准结束时平均值空气温度（℃）20.520.920.7相对湿度（%RH）31.531.831.7大气压力（hPa）1008.51008.71008.6标准器被校湿度传感器名称：型号/规格：生产单位：编号：准确度等级/最大允差：名称：气温传感器型号/规格：PT100编号：917219生产单位：送校单位：准确度等级/最大允差：序号校准点标准器示值被校传感器示值误差备注1-50-50.01-50.067-0.0592-50-50.011-50.067-0.0593-50-50.012-50.067-0.0574-50-50.012-50.067-0.0575-50-50.012-50.067-0.0576-50-50.013-50.067-0.0567-50-50.013-50.067-0.0568-50-50.014-50.068-0.0559-50-50.013-50.068-0.05710-50-50.011-50.068-0.05911-40-39.991-40.028-0.03912-40-39.991-40.028-0.03913-40-39.993-40.028-0.03714-40-39.995-40.029-0.03615-40-39.993-40.029-0.03816-40-39.992-40.029-0.0417-40-39.99-40.029-0.04118-40-39.991-40.028-0.0419-40-39.994-40.029-0.03720-40-39.994-40.029-0.03821-30-29.977-29.993-0.01922-30-29.977-29.994-0.01923-30-29.977-29.994-0.01924-30-29.977-29.994-0.0225-30-29.978-29.995-0.01926-30-29.978-29.995-0.0227-30-29.979-29.995-0.01928-30-29.978-29.996-0.0229-30-29.98-29.996-0.01930-30-29.979-29.997-0.0231-20-19.972-19.9680.00132-20-19.972-19.9680.00133-20-19.974-19.970.00234-20-19.974-19.970.00135-20-19.972-19.97-0.00236-20-19.972-19.97-0.00137-20-19.972-19.97-0.00138-20-19.973-19.97039-20-19.974-19.970.00140-20-19.975-19.9710.00141-10-9.98-9.9570.0242-10-9.981-9.9580.0243-10-9.981-9.9580.01944-10-9.983-9.9590.02145-10-9.981-9.9590.01846-10-9.98-9.9590.01847-10-9.981-9.9590.01848-10-9.982-9.9590.01949-10-9.984-9.960.02150-10-9.984-9.9610.025100.0180.0620.0415200.0180.0610.045300.0170.0610.045400.0160.060.045500.0180.0590.0385600.0170.0590.0395700.0180.0590.0375800.0170.0590.0385900.0180.0590.0376000.0160.0590.039611010.01910.0810.058621010.01810.080.058631010.01710.0790.058641010.01710.0790.058651010.01710.0790.057661010.01810.0780.056671010.01710.0780.057681010.01810.0780.055691010.01710.0780.056701010.01810.0780.055712020.27420.3470.068722020.27520.3480.067732020.27520.3480.067742020.27520.3490.068752020.27420.3490.069762020.27320.3490.07772020.27520.3490.068782020.27420.3480.069792020.27320.3480.07802020.27320.3470.069813030.28430.3770.087823030.284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