JJF(民航) 0113-2024 民用航空自动气象观测系统雨量传感器校准规范.docx

JJF中华人民共和国民用航空部门计量技术规范JJF（民航）01132024民用航空自动气象观测系统雨量传感器校准规范Ca1.ibrationspecificationsforprecipitationsensorsofcivi1.aviationautomaticweatherobservationsystem2024-06-28发布2024-07-01实施中国民用航空局发布民用航空自动气象观测系统雨量传感器校准规范JJF(RM)0113-2024Ca1.ibrationspecificationsforprecipitationsensorsofcivi1.aviationautomaticweatherobservationsystem本规范经中国民用航空局2024年06月28日批准，井自2024年07月01日起施行。归口单位：中国民用航空局航空器适航审定司主要起草单位：中国民用航空总局第：研究所中国民航科学技术研究院中国民用航空三亚空中交通管理站参加起草单位：中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所临汾民航机场有限公司云南腾冲驼峰机场开发管理有限公司鄂尔多斯伊金霍洛国际机场有限公司甘肃省民航机场集团有限公司本规范技术条文由起草单位负责解释。本规范主要起草人:叶家全（中国民用航空总局第二研究所）张阿里布米（中国民航科学技术研究院）孙祥秀（中国民用航空三亚空中交通管理站）参加起草人：何清（中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所）邹杰（中国民用航空总局第二研究所）彭笑非（中国民用航空总局第研究所）董晋阳（临汾民航机场有限公司）刘翔卿（云南腾冲驼峰机场开发管理有限公司）李兴宇（鄂尔多斯伊金霍洛国际机场有限公司）胡浩（中国民用航空总局第二研究所）孙伟中（中国民用航空总局第二研究所）杨含等（中国民用航空总局第二研究所）刘星辉（中国民用航空总局第二研究所）鄢丹青（中国民用航空总局第二研究所）张也（中国民用航空总局第：研究所）马晓军（甘肃省民航机场集团有限公司）目次引言(11)I范囹(1)2引用文件(1)3概述(1)3.1 单翻斗雨址传感器(I)3.2 双翻斗雨量传感渊(2)4计量特性(2)4.1雨量(2)5校准条件(3)5.1 环境条件(3)5.2 校准用测量标准及配套设备(3)6校准项目和校准方法(3)6.1 校准项目(3)6.2 校准方法(3)7校准结果表达(4)8包校时间间隔(5)附录A(6)附录B(7)附录C(9)引言本规范以JJFI(X)1-20114通用计量术语及定义、JJF1059.1-2012测量:不确定度评定与表示和JJF1071-2010C国家计量校准规范编写规则共同构成支撑本规范制定工作的基础性系列规范。本规范为首次发布。民用航空自动气象观测雨传感器校准规范1本规范适用于民用航空自动气象观测系统单、双翻斗雨量传感耦校准。2引用文件本规范引用下列文件：JJG（气象）005-2015自动气您站翻斗式南员传感器检定规程AP-117-TM-2018-03K1民用航空自动气象观测系统技术规范P-117-TM-2018-03K1民用航空自动气象观测系统技术规范凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用下本规范：凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用丁本规范.3翎斗式南星传感器是用来连续采集液体雨量的传感器，分为单翻I与双翻斗两种类型，主要由漏斗、翻斗等部分和信号产生输出部分组成。3.1 单斗南一HM单翻斗雨量传感器主要由承水器、过滤漏斗、翻斗、干簧管和底座等组成。单翻斗雨量传感器结构如图1所示。图1单翻斗雨属传感器结构图3.2 双双翻斗雨量传感器主要由承水器、上翻斗、汇集漏斗、计量捆斗和干筋管等组成“双翻斗雨量传器结构如图2所示.图2双翻斗雨量传感器结构图4计特性4.1雨南量值：7.9mm.10.0nim.23.7mm.30.0mm;最大允许误差（见表1）.«1配大允许岫准确度等级2级4级最大允许误差±04mm（雨量小于等于5mm时）±0.4mm（雨量小于等于Iomm时）±2%（雨量大于5mm时）±4%（南量大于10mm时）5校准条件5.1 环境条件温度:（20'30）C:相对湿度：85%RH.5.2 校准测量标准及JE套设备5.2.1 雨置标准球测量范围：314.16m1.、942.48m1.（可选）;最大允许误差：±1.57m1.。5.2.2 其他设备（全自动雨量检H仪）流量控制范围：50m1.100Om1.;流速控制范围：0.4mmmin5mmmin6校准项目和校准方法6.1 校准凄目示值误差。6.2 校准方法6.2.1 校准前准备将全自动雨量检验仪和被校雨量传感器连接，全自动雨量检验仪的出水管路悬置于被校雨量传感器承水口上方，根据被校传感器承水口面枳，设置雨量和雨量强度。6.2.2 雨量校准点的选撵a）雨量强度为111un11in时，雨fit校准点为7.9mm和10.Omm;b）雨员强度为4mmmin时，雨员校准点为23.7mm和30.0mm;c）可根据特殊需求适当增加校准点。6.2.3按雨量校准点选取雨量标准球，全自动雨量检验仪设定雨量强度，在雨量标准球出液完成后读取全自动雨量检验仪的输出值，至且以上操作，至所有校准点校准结束，记录至雨量传感港校准记录表中.雨量传感器校准记录表参见附录A。6.2.4 示值社计售根据雨量传感器承水口面积选取标准值。被校雨量传感器的3次读数值的平均值,作为被校雨量传感器示值的平均值。示值误差计算公式见式（1）：R=R-R（1）式中：R一测量误差，mm:R3次测量值的平均值，mmR标准值，nn.7校准结果赛达校准证书应包括以下信息（参见附录B）:a）标题：“校准证书”；b）实验室名称和地址：c）校准的地点：d）校准证书的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识：e）委托方名称和地址：0被校对象的描述及明确标识：g）校准单位校准专用章；h）校准日期：i）校准所依据的技术规范名称及代号：j）本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明：k）校准环境的描述：D校准结果及其测St不确定度的说明（见附录C）；m）受校时间间隔的建议：n）“校准证书”的签发人的签名或等效标识；o）校准结果仅对被校对©有效性的声明；P）未经实验室书面批准，部分更制证书或报告的声明。8复校时间间隔红校时间间隔由送校单位根据使用情况自行决定。建议为1年。但有以下情况之一时须提前送校：a）民用航空自动气象观测系统雨量传感器经过维修或调整后：b）当发现雨量测量值异常时。雨传感豁校准记录表校准环境环境条件校准开始校准结束平均值温度(C)相对湿度(RH)标准零被校雨愤传感器标准器名称:型号/规格：生产厂家；出厂编号:准确度等级/独大允差：送校单位：传感器名称:型号/规格:生产单位：出厂编号：准确度等级/最大允差:降水水(11m)雨量强度(11rnain)标准值GTfn)示他(11三)示值误差(«)平均俏平均隹平均值平均值校准依据校准记录流水号：第页共页校准入:复核人:校准H期:年月日械B校准证书内页格式B.1校准证书第2页证46号：xxx.×X校准机构说明校准所依据/参照的技术文件（代号、名称）校准环境条件及地点：湿度：-C相对湿衣：河H地点：其他：校准使用的计划基（标）准装置（含标准物质）/主要仪器名称测量范用不确定度/准确度等级证书簿号有效期至B.2校准证书结果页证书编号：XXXXXX-XXXX校准结果序号标准值(W1.I)测量值(ran)示值误差(Inn)不确定度(k=2)(m)12其它说明:附录C测量不确定度分析示例C.1测编模型以降用量为单位mm其测量模型可表示为：R=R-R(CJ,式中：R一被校雨量传感器的测量误差：R-被校雨傲传格器示值：心一雨量标准器示值。C.2IOMn雨量不确定度评定被校雨量传感器的标准不确定度主要来源有：示值重复性引入的标准不确定度U(Rm);雨量传感器分辨力引入的标选不确定度U(RnhX雨量采集器的分辨力引入的标准不确定度U(RInJ)0C.2.1“Rm)的评定u(Rn)可根据测量不确定度的A类评定方法计算得到，由贝塞尔公式单次测量结果的标准不确定度表示为：服"飙)=庐乌*(C.2)式中：S(R)验标准偏差；n测量次数，通常n不小于6次；s(R)-n次测量结果的平均值。S(R)可依据以前同型号传感器的实验标准偏差代替，同时，可选取示值变动较大雨猿强度校准点的实验标准偏差代表整个校准点，获取过程中需要大盘的实险和足够的经验。校准时在大雨里强度和小雨量强度下各校准3次，因此，3次雨量传感器测址结果的标准不确定度可表示为：M(J=智(C.3)C.2.2U(Rm2)的评定雨量传感器的分辨力为01.曲.当校准结束后.通常会在翻斗内残留小于0Imm降雨量的水，从而给校准结果引入不确定度分量。在±0."2的区间服从均匀分布，其分辨力引入的标准不确定度为：u(Rm)=0.1.2,3=0.03minC.23U(Rm3)的评定雨量采集器为数显仪表，数显装置的分辨力为01.,代表0.1皿的降雨量.在±0."2的区间内服从均匀分布，其分辨力引入的标准不确定度为：U(Rm3)=0.1.2,3=0.03nn由上述可得，被校传感器的标准不确定度U(R)表示为：u(Rm)=Ju2(Rm)+u2(Rm)+u2(Rm3)(c.4)C.2.4雨量标准器的标准不谈定度标准器示值的不准确性引入的标准不确定度U(R).U(R.)根据标准玻璃出器校准证书的结果按照相应的分布计算得到。标准玻璃量器校准时以m1.为计量单位，为保证单位统一，根据3M.16m1.总流量对应Iomm降雨散的转换关系，将n】1.转化为mm为单位。对于校准证书给出扩展不确定度U(单位：n1.)和包含因门u(RaJ可表示为：MRj市扁©)C.2.5合成标准不限定度评定由式(C.4)和(C.5)可得，雨量传感器合成标准不确定度可表示为：u.(R)=2(R,)+u2(RO)(C,6)C.2.6扩展不褊定度评定取包含因rk=2,雨室传感滋示值误差的扩展不确定度可表示为：U=ku.(R)(C.7)C.2.7十次校准结果表1雨量传感器10次校准结果2345678910标准器示值10.010.010.010.010.010.010.010.010.010.0被校传感器示值Rm9.69.79.79.910.010.9.?9.69.810.1由式(C.3)可得:U(J=OIO(mm)由式(C.4)可得：u(R)=u2(R)+u2(Rm)+u2(R)=0.11(mm)容积误差在容量允差±1.57m1.范围内。由式(C5)可得：u(R.)u正工Wo.03qmm：由式(C.6)可得:u(R)=Ju2(R>÷u2(RO)=0.11(mm)C.2.8扩展不确定度取包含因子k=2,由式(C.7)得雨量传感器示值误差的扩展不确定度为:U=0.2(mm)C.33011ff1.雨量不确定度评定C.3.1不确定度评定被校雨量传感器的标准不确定度主要来源有：示值重复性引入的标准不确定度U(Rm);雨量传感器分辨力引入的标准不确定度U(Rm2);雨量采集器的分辨力引入的标准不确定度U(RIn)。C.3.2U(Rm1.)的评定U(Rm)可根据测量不确定度的A类评定方法计算得到，由贝塞尔公式单次测量结果的标准不确定度表示为：U(Q)尔.)丹替立(C9)式中：S(RmT验标准偏差；11测量次数，通常n不小于6次；s(1.)-n次测量结果的平均值。S(Rm)可依据以前同型号传感器的实验标准偏差代替，同时，可选取示值变动较大雨量强度校准点的实验标准偏差代表整个校准点，获取过程中需要大融的实验和足鲂的经验，校准时在大雨盘强度和小雨重强度下各校准3次，因此，3次雨量传感器测fit结果的标准不确定度可表示为：M5曙(C。)C.3.3U(RmZ)的评定雨量传将器的分辨力为0h皿当校准结束后,通常会在翻斗内残小小丁0.Imm降的量的水，从而绐校准结果引入不确定度分量。在±0.1/2的区间服从均匀分布，其分辨力引入的标准不确定度为：U(R1.n)=O.1.243=0.03(m11)C.3.4U(Rm3)的评定雨量采集器为数显仪表，数装置.的分辨力为01.,代表S1.mm的降雨,量。在士0"2的区间内服从均匀分布,其分耕力弓I入的标准不确定度为：u(R3)=O.1.23=O.O3(mm)由上述可得，被校传感器的标准不确定度U(R)表示为：u(R,)=),u2(R)+u2(R2)+u2(Rm3)(c.inC.3.5雨标准器的标准不确定度标准沿示值的不准确性引入的标准不确定度U(R2)。U(R)根据标准跛璃盘器校准证书的结果按照相应的分布计弟得到“标准玻璃盘器校准时以m1.为计妣单位，为保证单位统一,根据314.16m1.总流量对应IOmm降两量的转换关系,将m1.转化为mm为单位。对于校准证书给出扩展不确定度U(单位:m1.)和包含因子k.u(R,)可表示为：“低)-J.CI2)0424RiC.3.6合成标准不确定度评定由式(CII)和(C.12)可得，雨址传感器介成标准不确定度可表示为：u.(R)=u2(Rm)+u2(R.)(c->3)C.3.7扩展不确定度评定取包含因rk=2,雨盘传感器示值误差的扩展不确定度可表示为：(C.I4)U=ku.(R)C.3.8十次校准结果表C2雨量传感器10次校准果12345678910标席器示的30.030.030.030.030.030.030.030.030.030.0被校传感器示值Rm29.729.629.729.530.030.229.829.729.630.2由式(C.10)可得:u(.1.)三三O.I4(mm)由式(C.11)可存：u(RH'u2(Rm)+u2(Rm2)+u2(R,3)=0.14(nm)容积误差在容量允差±157m1.范围内。由式(C.12)可得：u(R)«w三0.01(mm)94.248X3由式(13)可得:u,(AR)=yu2(R,)÷u2(Ro11).14(mm)C.3.9扩展不确定度取包含因子k=2,由式(C.M)得雨量传撼器示值误差的犷展不确定度为:U=0.3(rnrn)