自动气象站风速传感器自动化检定系统设计与实现

主要介绍了如何对省、市气象计量检定部门原来配置的500型风洞检定系统进行升级改造。总体方案和设计思想是以计算机为核心,开发研制数据采集器和电机控制电路将检定过程中的物理量全部数字化,计算机从采集器的串行异步口读人数据,实现自动气象站风速传感器室内检定过程全自动化,同时具备常规测风仪器的半自动检定能力。检定数据传入局域网服务器,实现数据远程处理、打印和共享。软件基于Windows平台,采用VB6．0编写。系统已成功投入使用,一年多的检定实践证明,该系统运行稳定可靠,使用方便,操作简单,计划在全国气象计量检定单位推广应用。     

气压传感器检定装置对比实验与分析

合理选取PTB22O气压传感器的检定装置对提高校准质量、节约校准成本具有重要意义。文中基于本单位现有的4台气压检定装置,通过大量的对比实验,分析了不同装置对PTB22O气压传感器校准质量的差异,结果表明:370数字气压计/压力调节器、CPC6000系列自动压力控制/校准仪、省级气压自动检定系统、QYJD-1C气压仪器检定装置都具有较高的性价比,适合作为PTB22O气压传感器的检定装置。具体来说370数字气压计/压力调节器、CPC6000系列自动压力控制/校准仪,适合PTB22O气压传感器的现场校准工作,但省级气压自动检定系统、QYJD-1C气压仪器检定装置更适合完成室内检定与校准。     

基于Keithley2000表的自动站气压传感器批量校准系统

系统开发了Keithley2000表与计算机的串口通信技术,实现了气压传感器模拟量的批量校准,解决了以前依靠自动站采集器校准气压传感器精度不高、数据不能溯源的问题,从而避免了自动站采集器通道误差影响校准精度,保证了自动站气压观测数据的准确性。     

气温与风速对气压传感器现场校准的影响

为确保各要素观测数据的准确、可靠并具有可比性,须定期开展自动气象站校准。自动气象站现场校准不同于实验室的检定检测,受客观条件的影响,校准结果具有明显的不确定性,气压要素表现尤为明显。为了保证量值传递准确可靠,减小这种不确定性对校准结果造成的误判,对气压现场校准提出了改进方法。基于2012—2014年"移动气象计量检定校准核查技术集成"项目的实验资料,采用实验室检定和现场校准气压传感器对比的方法,找出现场校准中影响气压值变化的因素。结果表明:实验室检定合格的气压传感器在现场再次进行校准中有12.5%不合格。经研究试验,这种结果是由于现场校准时的环境因素影响造成,其主要影响因素为气温和风速。选择适当的校准时间,即避开最高气温和最低气温出现时段及外界风速不大于5 m/s时进行气压现场校准,能较好地减少气压传感器的测量误差,提高气压测量数据的准确性。     

DYC1型数字气压传感器检定结果的不确定度分析

测量不确定度是表示测量结果可信度的参数。DYC1型气压传感器是DZZ4新型气象自动站中采集大气压力的数字型压力传感器,在常年的使用过程中存在零点漂移,根据JJG(气象)001—2015《自动气象站气压传感器检定规程》,使用3MS(Meteorology Metrology Management System)省级气象计量检定业务系统,以DYC1型气压传感器为分析对象,通过被测量数学模型,对其检定结果进行不确定度评估,通过实验分析得出DYC1型数字气压传感器检定结果的扩展不确定度为0.102h Pa,对其他类型传感器的检定结果不确定度评定有指导意义。     

基于串口通信的PTB220气压传感器误差自动调整系统设计

为进一步提升自动气象站计量检定工作的自动化水平,简化气压传感器示值超差调整工作,通过对PTB220气压传感器工作原理的分析与研究,利用省级气象计量检定业务系统(3MS)的部分硬件,采用串口通信自动应答技术,在原有3MS系统自动化检定的基础上实现了PTB220气压传感器数字量及模拟量示值超差的自动调整。文中详细阐述了数字量及模拟量调整的原理及操作流程,给出了串口通信参数配置及自动调整软件部分代码示例,并通过实际业务验证了系统设计思路的可行性。     

多路气压检定系统的设计与实现

该文针对气象用的PTB220、PTB330气压传感器检定效率低,检定中存在人工误差等现状,研发了多路气压检定系统。系统采用具有8个RS-232/422/485的三合一串口的MOXA-Nport5650-8-DTL型号串口服务器,实现了8个气压传感器的同步检定和数据处理,提高了气压检定的工作效率,排除人工检定带来的误差。     

自动气象站气压传感器调试方法

目前,国产自动气象站所用的气压传感器是芬兰Vaisala公司的Ptb220型气压传感器,该传感器具有精度高、稳定性好等特点,在各厂家生产的自动站中均有应用。但在检定过程中发现有个别传感器会出现超差或使用一段时间后产生漂移,用现有的检定手段无法消除误差。经与Vaisala公司技术人员多次沟通和大量实验,找出一套行之有效的调试方法,可以将气压传感器的误差用参数设置的方法设置到传感器内存中,将其控制在要求范围内,下面详述此方法,以供参考。     

PTB220型压力传感器检定结果不确定度评估

测量不确定度是表明测量结果可信程度的参数。为了保证气压传感器检定结果的准确可靠,依据JJG(气象)001-2011《自动气象站气压传感器检定规程》及JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》的要求,使用省级压力标准器745,以VAISALA的PTB220型压力传感器为研究对象,通过建立被测量的数学模型,分析并列出了对测量结果有明显影响的不确定度来源,并定量评定了各标准不确定度分量,通过实验分析及验证得出其检定结果的扩展不确定度为0.2hPa,对其他类型压力传感器的检定结果的不确定度评定具有指导意义和参考价值。     

多路自动气象站湿度传感器检定系统设计

随着地面自动气象观测站在我省的广泛应用,湿度传感器计量检定业务量比原来成倍增加,现有的计量检定设备和方法已经不能满足当前的业务要求。针对我省气象计量站面临的湿度传感器室内自动化检定难题,设计出了多路湿度传感器检定系统,实现自动气象站湿度传感器室内检定过程自动化,本地或远程计算机可以通过局域网远程调取检定数据,实现数据远程处理、打印。