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國內小型氣象站如何校準?專業校準方法與注意事項
小型氣象站的校準直接決定數據精度,尤其國內農業、應急、科研等場景對數據可信度要求嚴格,需遵循《地面氣象觀測規范》《氣象儀器和觀測方法指南》等國內標準執行。校準核心是通過標準設備對比、參數修正,消除傳感器漂移與系統誤差。本文拆解分模塊專業校準方法,附國內實操注意事項,幫你規范完成校準工作。
一、校準前:3 項基礎準備
1. 環境與設備準備
選擇無風雨、無電磁干擾的室內或開闊場地,環境溫度保持 15-25℃、濕度 40%-60%;準備標準校準設備(如精密溫度計、標準風速儀,精度需比被校準設備高 1 個等級)、萬用表、校準軟件(廠家配套或國內通用版)、記錄表格(含校準日期、設備型號、校準數據等)。
2. 設備預處理
校準前將小型氣象站斷電靜置 2 小時,確保傳感器與環境溫度平衡;清潔傳感器表面(如雨量計翻斗、風速杯),去除灰塵、油污,避免影響檢測精度;檢查線纜連接是否牢固,采集器參數設置是否與傳感器類型匹配。

3. 校準周期確認
國內要求:常規場景每 12 個月校準 1 次;惡劣環境(高溫、高濕、多塵)每 6 個月校準 1 次;應急使用后、設備維修后需立即校準,確保數據恢復準確。
二、分模塊專業校準方法
1. 溫濕度傳感器校準(核心模塊)
采用 “標準環境箱對比法",符合國內 JJG 205-2005 檢定規程:
將被校準傳感器與標準溫濕度計一同放入恒溫恒濕箱,設置 3 個校準點(低溫:0℃、常溫:25℃、高溫:40℃),每個點穩定 30 分鐘后記錄數據;
計算誤差:誤差 = 被校準值 - 標準值,若氣溫誤差超 ±0.5℃、濕度誤差超 ±5% RH,通過采集器或校準軟件調整修正系數;
校準后重復測試 1 個點,確認誤差在允許范圍,記錄修正參數。
2. 風速風向傳感器校準
風速校準:使用風洞校準裝置,設置 3 個風速點(2m/s、8m/s、15m/s),待風洞風速穩定后,對比被校準設備與標準風速儀讀數,誤差超 ±0.3m/s 時,調整傳感器脈沖系數;無設備時可采用 “固定距離計時法"(戶外無風環境,用電機帶動風速杯旋轉,計算轉速與風速對應關系)。
風向校準:將風向標指向正北,通過校準軟件設置正北基準值;依次旋轉風向標至東、南、西等 8 個方位,每個方位停留 10 秒,若指示偏差超 ±5°,調整傳感器角度編碼器參數。
3. 降雨量傳感器校準
采用 “標準量注水法",遵循國內 SL 21-2021 標準:
用 50ml 標準量杯,分 3 次向雨量計注入清水(每次 10mm 降雨量對應注入量,按雨量計口徑計算),記錄設備計數;
誤差 =(設備計數 - 實際注入量)/ 實際注入量 ×100%,允許誤差 ±4%,超差時調整翻斗靈敏度(擰動調節螺絲改變翻斗重心);
校準后重復注入測試,確保 3 次測試誤差均達標。
4. 采集器與傳輸模塊校準
采集器:接入標準信號源(如 0-5V 電壓信號),模擬傳感器輸出,檢查采集器數據讀取是否準確,若偏差超 ±1%,調整采集器增益參數;
傳輸模塊:發送校準數據至云端平臺,核對平臺接收數據與本地記錄是否一致,檢查傳輸延遲(國內要求≤3 秒)與數據完整性,確保無丟包、無失真。
三、國內校準關鍵注意事項
校準設備需具備國內計量認證(CMC 標志),禁止使用無認證的標準器具,否則校準結果無效,無法通過行業驗收;
校準過程需全程記錄數據,填寫《小型氣象站校準記錄表》,包含校準前后誤差、修正參數等,存檔備查(國內科研、工程場景需保留 3 年以上);
戶外校準需避開雨雪、強風、陽光直射等環境,否則影響標準值穩定性;高溫高濕環境校準后,需將設備干燥處理再投入使用;
無專業校準能力的用戶,可委托國內具備氣象儀器校準資質的機構(如當地氣象技術裝備中心、第三方計量檢測機構),避免自行校準導致設備損壞;
校準后 1 個月內,定期對比設備數據與周邊標準氣象站數據,確認校準效果,若出現異常,及時復核校準參數。
綜上,國內小型氣象站校準的核心是 “遵循國標、標準對比、精準修正、全程留痕"。按分模塊方法操作,兼顧環境、設備、流程規范,才能確保校準后的數據滿足國內各場景使用要求,避免因數據失真影響決策。
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