不同型号雨量传感器最大允许误差的探讨.pdf

气象水文海洋仪器
2010年3月
Meteorological Hydrological and Marine Instruments
不同型号雨量传感器最大允许误差的探讨
孙嫣,边文超,郭瑞宝
(山东省气象局大气探测技术保障中心,济南250031)
摘要:根据自动站现场校准工作的需要,针对天津气象仪器厂生产的SL2型雨量传感器不
合格率偏高的问题,利用山东2004-2006年的自动站现场校准资料,对自动站不同型号雨量
传感器的技术指标和工作原理进行研究,得出了在标准球给出相同水容量的条件下,不同承水
口径雨量传感器的标准显示值是不相同的结论。对标准显示值不是10m雨量的传感器,应
该先将其测量误差换算为10mm雨量的误差,再以此为依据,用《自动气象站现场校准方法》
给出的最大允许误差去判定是否合格。
关键词:自动气象站;现场校准;丽量传感器;最大允许误差
中图分类号:P413.2文献标识码:A文章编号:1006-009X(2010)01-0050-03
Discussion on maximum permissible error
of precipitation sensor in different types
Sun Yan, Bian Wenchao, Guo Ruibao
(Atmosphere (bseruatimn Technolog Center of Shandong, Jinan 250031)
Abstract: To solve the problem that the reject rate of the SL2 precipitation sensor manufactured
Tianjin Meteorological Instrument Works is on the high side, technical parameters and working
principles of precipitation sensor in different types are researched according to the on-the-spot
calibration data of automatic weather station from 2004 to 2006 in Shandong. On the condition that
standard spheres give the same water cubage, the standard display value of precipitation sensor with
different calibers are quite distinct. For the precipitation sensor whose standard display value is not
10mm, its measurement error should be converted to 10mm precipitation error firstly, then use the
maximum permissible error given by O the-spot Calibration Method of Automatic Weather Station t
judge its qualification
Key words: automatic weather station; on-the-spot calibration; precipitation sensor;maximum permissi
e error
0引言
产的SL3型两种(部分东北省份使用长春气象仪
器研究所生产的L3型雨量传感器,其口径参数
目前国内自动气象站丽量传感器主要有天津同上海气象仪器厂生产的SL3型雨量传感器),
气象仪器厂生产的SL2型和上海气象仪器厂生通过对山东2004-2006年的自动站现场校准资
收稿日期:2009-07-2
基金项目:山东省气象局重点课题“区域气象观测站计量检定方法研究”(2009 sdx13)资助
作者简介:孙嫣(1965-),女,大学,工程师.主要从事气象计量工作
第1期
孙嫣,等:不同型号雨量传感器最大允许误差的探讨
料进行统计,发现SI-2型传感器的不合格率非常工作原理上二者的主要区别是结构形式不同,
高,为此技术人员对两种传感器的结构原理进行SL2型为单翻斗式,SL3型为双翻斗式。
了研究,经过对比分析,得出二者口径不同(SL3:
中200mm;SL.2:159.6mm),同样体积的水注入
2雨量传感器的校准
不同口径的传感器其标准显示值不同,对应的最
校准前的准备:按操作规范要求,将雨量校准
大允许误差也应不同
装置安装在平坦、牢固工作台面上并调整水平。
1技术指标与工作原理
降水强度选择:1mm/min和4mm/min。
校准方法:将被检雨量传感器放在雨量校准
1.1SL2型兩量传感器
裝置旁边并调整其水平,将雨量传感器和数据采
(1)技术指标
集器连接好,雨量校准装置的标准球加满水,按照
承水口直径:159.6mmn
雨强要求来设定校准装置的出水流速(雨强)。
分辨力:0.1mm
不同型号雨量传感器最大允许误
测量范围:爾强:0~4mm/min
雨量:大于0.1mm
差的分析
测量允许误差:ェ0,4mm(≤10mm
3.1雨量的定义[
土4%(>10mm)
雨量既降水量:是指某一时间段内的未经蒸
2)工作原理
发、渗透、流失的降水,在水平面上积累的深度。
SL2型雨量传感器为单翻斗式结构,雨水通以毫米(mm)为单位,取一位小数
过一个面积为200cm2的接收器,再通过一个过3.2雨量校准数据的处理
澽斗流入醐斗里,当翻斗流人一定量的雨水后,翻
雨量校准时所用标准器为雨量标准球,容量
斗翻转,倒空斗里的水,翻斗的另一边又开始接314.16ml。根据上述校准方法,校准时将标准球
水,翻斗的每次翻转动作输出一个脉冲信号(1脉加满水,对SI3型雨量传感器,因其承水口直径
冲=0.1mm降雨量)通过电缆传输到采集系统,为200mm,根据公式(1),得出其雨量显示标准
数据采集装置通过对脉冲信号的处理即可得到相值应为10mm。而对SL2型雨量传感器,其承水
应的降雨量数据。
口直径为中159.6mm,根据公式(1),得出其雨量
1.2SL3型雨量传感器
显示标准值应为15.7mm
(1)技术指标
雨量一标准球容量/接受面积×10(1)
承水口直径:中200mm
《自动气象站现场校准方法》规定10mm雨
分辨力:0.1mm
量最大允许误差为
测量降水强度:≤4mm/min
降水强度1mm/min时:士0.3mm
最大允许误差:士4%
降水强度4mm/min时:士0.4mm
(2)T汇作原理
其中关于兩量校准数据的处理方法为:以被
SL3型雨量传感器为双翻斗式结构,当有降检兩量传感器的3次测量值的平均值减去标准
雨出现时,雨水首先在承水口汇集后,再流入上翻值,得出该雨强下的测量误差,分別用公式(2)和
斗,当上翻斗接满1斗水后,倒入计量翻斗,计量(3)式计算各雨强下的测量误差值。
翻斗每翻动1次为0.1mm的降水量(这就是