JJF陕0352023 雨滴谱式降水现象仪现场校准规范.docx

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1、陕西省地方计量技术规范JJF（陕）035-2023雨滴谱式降水现象仪现场校准规范Fie1dCa1ibrationSpecificationOfRaindropSpectra1PrecipitationPhenomenonInstrument20231116发布20230216实施JJF（陕）035-2023雨滴谱式降水现象仪现场校准规范Fie1dCa1ibrationSpecificationOfRaindropSpectra1PrecipitationPhenomenonInstrument归口单位：陕西省市场监督管理局主要起草单位：陕西省大气探测技术保障中心中国气象局气象探测中心本规范由陕

2、西省市场监督管理局负责解释本规范主要起草人：冯慧（陕西省大气探测技术保障中心）边泽强（中国气象局气象探测中心）邓凤东（陕西省大气探测技术保障中心）参加起草人：李成伟（陕西省大气探测技术保障中心）张二国（陕西省大气探测技术保障中心）龙亚星（陕西省大气探测技术保障中心）孟珍（陕西省大气探测技术保障中心）目录引言(II)1范围(1)2引用文件(1)3术语(1)3.1 雨滴谱仪(1)3.2 自动观测的降水现象(1)4概述(1)5计量特性(2)6校准条件(2)6.1 环境条件(2)6.2 测量标准及其他设备(2)7校准项目和校准方法(3)7.1 降水粒子等效粒径示值误差(3)7.2 降水粒子速度示值误差

3、(3)8校准结果的表达(3)9复校时间间隔(4)附录A降水粒子等效粒径示值误差的不确定度评定示例(5)附录B降水粒子速度示值误差的不确定度评定示例(10)附录C校准记录格式(15)附录D校准证书内页格式(17)引言JJF1071-2010国家计量校准规范编写规则、JJF1O59.12012测量不确定度评定与表示、JJF1001-2011通用计量术语及定义共同构成本规范制定的基础性系列规范。本规范参考了GBT374672019气象仪器术语的部分内容，并结合雨滴谱式降水现象仪实际生产和使用情况，对其具体技术指标和校准方法进行了规定和解释。本规范为首次发布。雨滴谱式降水现象仪现场校准规范1范围本规范

4、适用于雨滴谱式降水现象仪（以下简称“降水现象仪”）的现场校准。2引用文件GB/T37467-2019气象仪器术语凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3术语3.1 雨滴谱仪disdrometer对降水进行采样，以获取降水粒子形状大小、运动速率以及滴谱分布等降水参数的仪器。GB/T37467-2019,定义3.1.5.353.2 自动观测的降水现象automaticobservationofprecipitationphenomenon在一定的天气条件下，发生在大气中、地面上通过雨滴谱仪观测的毛毛雨、雨、雪、雨夹雪、

5、冰雹等5种天气现象。4概述降水现象仪是一种基于激光衰减原理设计的降水现象自动观测仪器，可全天候观测所有类型的降水现象。降水现象仪既可以作为单独的传感器挂接在自动气象站或综合观测系统中，又可以配备采集器作为观测仪独立使用。降水现象仪的结构示意图如图1所示。图1降水现象仪的结构示意图（a）设备实物图（b）一激光示意图降水现象仪由雨滴谱仪、数据采集器构成，见图2。图2降水现象仪组成结构图5计量特性仪器计量特性见表1。表1降水现象1义计量特性计量特性技术指标降水粒子等效粒径示值误差0.4min降水粒子速度示值误差+0.2m/s注：以上技术指标不用于合格性判别，仅供参考。6校准条件6.1 环境条件环境温

6、度：（2010）C；相对湿度：不大于80%。6.2 测量标准及其他设备测量标准采用降水模拟标准装置，在匀速转动的透明转盘上粘贴不同尺寸的圆形不透光遮挡物，采用步进电机驱动转盘匀速转动，穿过被校降水现象仪的激光检测区。利用不同尺寸的遮挡物模拟不同尺寸的降水粒子，不透光遮挡物中心处转盘的线速度即为该模拟粒子下落的末速度。主要技术指标见表2。表2测量标准主要技术指标测量标准名称主要技术指标降水模拟标准装置粒了等效粒径范围：2.1mm21mm,等效粒径误差：0.06mm粒了速度就围：0.6ms16ms,速度误差：0.03ms7校准项目和校准方法校准前目测检查降水现象仪外观，无影响校准结果的缺陷。开机后

7、，激光工作状态是否正常。7.1 降水粒子等效粒径示值误差校准点的选择：降水粒子等效粒径一般选择包含降水现象仪下限、上限和中间点在内的4个点进行测量。推荐降水粒子等效粒径校准点：2.4mm、4.3mm、9.5mm21nun,每个等效粒径应配合4个降水粒子标称速度（2m/s、3.4ms7m/s、12ms）分别进行测量。降水粒子等效粒径的校准：采用降水模拟标准装置模拟特定大小的粒子下落，对选取的不同降水粒子等效粒径进行校准，选取1种标称速度对等效粒径进行10次重复测量，取10次测量平均值作为校准结果。按相同方法，在其他3种速度下对粒径进行测量。降水粒子等效粒径示值误差数据处理见公式（1）。d=d-d

8、a（J）式中：d各校准点等效粒径示值误差，mm；d一一各校准点等效粒径平均值，mm：1各校准点等效粒径标准值，mm。7.2 降水粒子速度示值误差校准点的选择和测量方法与7.1相同,在测量降水粒子等效粒径的同时得出降水粒子速度。降水粒子速度示值误差数据处理见公式（2）。v=Vvx（2）式中：v一各校准点速度示值误差，m/s；v一一各校准点速度平均值，m/s；%各校准点速度标准值，m/So8校准结果的表达经校准的降水现象仪出具校准证书，校准证书的内页格式参见附录C9复校时间间隔建议复效时间间隔不超过1年，由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的。因此，送校单位

9、可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。附录A降水粒子等效粒径示值误差的不确定度评定示例A.1测量模型降水粒子等效粒径示值误差Ad=d-d.(A.1)式中：d一各校准点等效粒径示值误差，mm；d各校准点等效粒径平均值，mm；一一各校准点等效粒径标准值，mm。对式A.1的各分量求偏导，得到各分量的灵敏系数dd%=标=TA.2标准不确定度的来源和评定A.2.1标准不确定度的A类评定A类不确定度来源于仪器测量的重复性，可通过连续测量得到，用A类方法评定。本次测量选用一台HY-P1OOO型的降水现象仪，降水粒子等效粒径校准点：2.4mm、43mm9.5mm21nun,降水粒子速度校准点：2m/s、3.

10、4m/s、7m/s、12ms,每个点重复测量10次，结果如表A所示。表A.1降水粒子等效粒径示值误差试验结果标准值等效粒径校准年(mn】)示俏误差(mm)等效粕径(nun)粒了速度(ns)第I次示值第2次示值第3次示他第4次示侑第5次示值第6次示值第7次示值第K次示值第9次示值第IO次示值平均俏2.381.992.562.572.562.562.562.572.572.562.562.562.560.182.383.392.562.562.572.562.562.572.572.562.572.572.570.192.386.992.562.562.562.572.572.562.562.57

11、2.562.562.560.182.3811.982.562.562.562.562.562.562.562.572.572.562.560.184.291.994.484.494.484.504.504.484.494.484.484.484.490.204.293.394.484.494.484.484.484.494.484.504.504.484.490.204.296.994.494.484.484.484.504.494.484.504.504.494.490.204.2911.984.484.504.494.484.504.494.504.484.494.484.490.209.

12、471.999.679.669.669.669.669.669.669.679.669.669.660.199.473.399.669.669.669.679.669.669.669.669.669.669.660.199.476.999.669.679.669.669.669.679.669.669.669.679.660.199.4711.989.669.669.669.679.669.669.669.679.669.669.660.1920.931.9921.1221.1321.1221.1221.1221.1221.1221.1421.1221.1221.120.1920.933.39

13、21.1221.1221.1221.1421.1221.1221.1321.1321.1221.1221.120.1920.936.9921.1221.1221.1221.1221.1221.1221.1321.1321.1221.1421.120.1920.9311.9821.1221.1221.1221.1321.1321.1221.1221.1221.1321.1321.120.19根据贝塞尔公式，得到单次测量试验标准偏差S：nS=告Wa一切yG实际测量中,以10次测量的平均值作为测量结果：A0)=s(d)=sF,计算结果如表A.2所示。衣A.2降水粒子等效粒径的A类不确定度等效粒径(mm)粒速度(ms)标准偏差S(mm)测僦中复性引入的标准不确定度(mm)2.381.990.0050.0022.383.390.0050.0022.386.990.0050.0022.3811.980.0040.0014.291.990.0080.0034.293.390.0080.0034.296.990.0090.0034.2911.980.0090.0