氣象測定儀的校準是確保其測量數(shù)據(jù)準確性、可比性與可靠性的基礎(chǔ)技術(shù)活動。校準通過將儀器示值與已知準確度的標準器進行比較,確定儀器的示值誤差或修正值。規(guī)范的方法與嚴謹?shù)牟僮魇沁_成有效校準的前提。 一、校準的基本前提與規(guī)劃
校準前需進行充分準備。明確待校準儀器的測量參數(shù)與量程,依據(jù)國家計量檢定規(guī)程、校準規(guī)范或制造商建議,選擇相應(yīng)等級的標準器,標準器的較大允許誤差一般應(yīng)小于被測儀器較大允許誤差的三分之一至五分之一。校準環(huán)境應(yīng)滿足規(guī)范要求,控制溫度、濕度、氣流等干擾因素。制定詳細的校準方案,包括校準點、校準步驟、數(shù)據(jù)記錄格式及判定準則。確保儀器與標準器在校準前已在工作環(huán)境條件下充分穩(wěn)定。
二、溫度傳感器的校準
溫度傳感器校準通常在恒溫槽或氣候試驗箱中進行。將標準溫度計與被校傳感器置于同一均勻溫場中,避免熱源直接輻射或氣流影響。校準點應(yīng)覆蓋儀器測量范圍,通常包括上下限及中間點。待溫度穩(wěn)定后,同時讀取標準器與被校儀器的示值,計算示值誤差。校準過程中,需注意傳感器的浸沒深度,并防止引線傳熱導(dǎo)致的誤差。對于多通道溫度記錄儀,需對各通道分別校準。
三、氣壓傳感器的校準
氣壓校準需在氣壓標準裝置中進行,如活塞式壓力計、數(shù)字氣壓標準或可控氣壓源。將被校氣壓傳感器與標準器連接至同一密閉氣路,確保壓力平衡。在校準范圍內(nèi)選取多個壓力點,包括常壓點,進行升壓與降壓過程的校準,以檢查回差。校準時應(yīng)考慮重力加速度修正,并對標準器的讀數(shù)進行溫度等必要修正。校準過程需平穩(wěn)加壓、減壓,避免壓力沖擊。
四、濕度傳感器的校準
濕度校準通常在濕度發(fā)生器或雙壓法、雙溫法濕度發(fā)生裝置中進行。將標準濕度傳感器與被校傳感器置于同一均勻濕度環(huán)境中。校準點應(yīng)覆蓋常用濕度范圍,特別是高濕與低濕區(qū)域。濕度平衡需要較長時間,需確保充分穩(wěn)定后再讀數(shù)。注意傳感器本身的溫度,必要時進行溫度修正。避免傳感器表面凝結(jié)液態(tài)水。
五、風速風向傳感器的校準
風速校準通常在風洞中進行。將標準風速計與被校傳感器置于風洞測試段同一截面位置,確保流場均勻穩(wěn)定。在量程內(nèi)選取多個風速點進行校準,記錄標準值與被校值。風向校準通常在風洞或室外空曠場地使用光學(xué)經(jīng)緯儀或高精度角度基準進行,檢查其方位角指示誤差與響應(yīng)特性。校準需考慮傳感器的安裝角度與風洞壁面干擾。
六、降水與輻射傳感器的校準
雨量計的校準通常采用標準容器注入定量的水,或使用可控制降水強度的校準裝置。輻射表的校準通常在自然日光下或人工光源下,與標準輻射表進行比對,校準其靈敏度系數(shù)。這類校準對環(huán)境條件有嚴格要求。
七、通用注意事項
校準必須由具備相應(yīng)能力的人員操作。校準前后檢查儀器外觀與功能性。詳細記錄校準時的環(huán)境條件、標準器信息、校準數(shù)據(jù)及結(jié)果。校準后,需進行調(diào)整或維修,并重新校準。所有標準器必須經(jīng)過量值溯源,并在有效期內(nèi)使用。校準周期應(yīng)根據(jù)儀器使用頻率、穩(wěn)定性及重要性確定。
氣象測定儀的校準是一項專業(yè)且嚴謹?shù)墓ぷ?。其核心在于依?jù)明確的規(guī)范,在受控環(huán)境下,使用高等級標準器進行系統(tǒng)化比對。只有遵循科學(xué)的方法,嚴格控制過程,才能有效評估并保障儀器的計量性能,從而為氣象觀測與科研提供可信的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。