雙套站濕度傳感器現(xiàn)場校準前后的期間核查

何 捷，鄭建偉，楊明燦，王萬宣，茅圣仁

(福建省仙游縣氣象局，福建 仙游 351200)

0 引言

隨著雙套自動站建設(shè)的全面開展，國內(nèi)對雙套自動站技術(shù)除了在數(shù)據(jù)處理方法和數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方面的研究外，近兩年來，陸續(xù)出現(xiàn)了對新型站和舊型站數(shù)據(jù)差異分析的研究，如黃興友等[1]通過均值、標準差、誤差率、粗差率和一致率等分析了雙套站和舊自動站數(shù)據(jù)之間的差異性；白水成等[2]通過對可能影響地面溫度觀測值的因素進行深入分析,并結(jié)合試驗結(jié)果,分析了新舊自動站地溫數(shù)據(jù)差異較大的原因。但目前針對雙套站運行期間數(shù)據(jù)相互對比分析的研究鮮見，國內(nèi)針對雙套自動站數(shù)據(jù)傳感器期間核查的討論,有茅圣仁等[3]研究期間核查的必要性和氣壓傳感器定期期間核查的年頻次，鄭建偉等[4]描述地溫傳感器期間核查一例。本文依文獻[5-6]精神，開展雙套站濕度傳感器現(xiàn)場校準前后的期間核查，自動氣象站各傳感器的期間核查，要做各時段的統(tǒng)計分析等。如查出問題，可能是被核查傳感器的問題也可能是核查標準傳感器的問題，希望能對自動氣象站各傳感器的期間核查等的規(guī)范開展有所啟示。

1 傳感器及現(xiàn)場校準情況

2017年4月12日，福建省氣象計量檢定所現(xiàn)場校準我局的現(xiàn)用A濕度傳感器。2017年4月24日，再安裝一套備用B濕度傳感器，該傳感器是2017年3月生產(chǎn)，有出廠合格證，2018年9月18日福建省氣象局大探中心現(xiàn)場校準B濕度傳感器。

2 期間核查

為判斷B傳感器在未校準情況下運行16個月后的狀態(tài)，選2018年9月上旬的日、部分分鐘濕度數(shù)據(jù)，用已校準的A傳感器去核查；為判斷A傳感器在校準后運行17個月的狀態(tài)，取2018年9月下旬的日、部分小時和分鐘濕度數(shù)據(jù)，用剛校準的B傳感器去核查，判斷雙套傳感器的運行狀態(tài)。

設(shè)濕度為H%RH ，A、B傳感器的濕度分別為Ha%RH、Hb%RH，采用公式(1)統(tǒng)計分析：

△H=│Hb-Ha│

(1)

2.1 B濕度傳感器的期間核查

用現(xiàn)用的A濕度傳感器去核查未校準的備用的B濕度傳感器?！鱄的判定標準為文獻[5-6]的最大允許誤差要求：當(dāng)Ha≥80%RH時△H≤8%RH間或Ha<80%RH時△H≤4%RH間為“滿意”，即是傳感器保持在“出廠合格狀態(tài)”。

2.1.1B濕度傳感器日數(shù)據(jù)的期間核查 圖1是2018年9月上旬日數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析圖。按上述核查標準B濕度傳感器在日期間核查中的評定為“滿意”。

圖1 9月上旬各日Ha、Hb及△H的分析圖

2.1.2B濕度傳感器分鐘數(shù)據(jù)的期間核查 選取9月1日的部分分鐘數(shù)據(jù)對B濕度傳感器進行核查，圖2是1日18時10分—20時分析圖，核查標準的Ha逐步上升，而△H在逐步下降，從19時開始，Ha≥90%RH，△H>8%RH；20時Ha突然上升，而Hb不動，△H≥11%RH，評定為“不滿意”。B濕度傳感器在上升中，升不到高濕。

圖2 1日18時10分—20時每10 min Ha、Hb及△H的分析圖

2.2 A濕度傳感器的期間核查

用2018年9月18日剛校準的備用濕度傳感器去核查現(xiàn)用濕度傳感器。△H的判定標準為文獻[7-8]的最大允許誤差要求：當(dāng)Hb≥80%RH時△H≤8%RH間或Hb<80%RH時△H≤4%RH間為“滿意”，是傳感器保持在“保持在校準狀態(tài)”。

2.2.1A濕度傳感器日數(shù)據(jù)的期間核查 圖3是2018年9月下旬日數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析圖,按上述核查標準A濕度傳感器在日期間核查中的評定為“滿意”。

圖3 9月下旬各日Ha、Hb及△H的分析圖

2.2.2A濕度傳感器小時數(shù)據(jù)的期間核查 圖4是9月24日各小時數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析圖。核查標準的Hb穩(wěn)定在90%RH以上，△H在4%～8%RH正常；08時，當(dāng)Hb下降而Ha并沒有下降，△H>8%RH不正常；11時，Hb到達70%RH，△H≤4%RH才正常。A濕度傳感器在高濕狀態(tài)下往下降時，下降速度偏慢！

圖4 9月24日每小時Ha、Hb及△H的分析圖

2.2.3A濕度傳感器分鐘數(shù)據(jù)的期間核查 圖5是9月24日07時10分—11時的分析,07時40分之前，核查標準的Hb在90%RH以上，△H≤8%RH正常；07時50分開始，Hb下降，△H>8%RH不正常，說明A濕度傳感器沒有同步下降。A濕度傳感器在高濕狀態(tài)下往下降時，速度偏慢！評定為“不滿意”。

圖5 9月24日7時10分—11時每10 min Ha、Hb及△H的分析圖

3 結(jié)果和討論

①日濕度的核查，A、B濕度傳感器均保持在出廠合格狀態(tài)或校準狀態(tài)。

②分濕度的核查，B濕度傳感器在上升中，升不到高濕或上升速度偏慢，未保持在出廠合格狀態(tài)。

③時、分濕度的核查，A濕度傳感器在高濕狀態(tài)下往下降時，速度偏慢，未保持在校準狀態(tài)。

從結(jié)果看，長期的期間核查不能反映短期的問題，或是長期的平均值會掩蓋短期的錯誤值，所以，自動氣象站各傳感器的期間核查，根據(jù)需要做日、時和分鐘等各時段的統(tǒng)計分析；A、B濕度傳感器都是卡在“高濕”，“一個下不來”、“一個上不去”，要考慮傳感器的靈敏度。遵照文獻[6]應(yīng)采取適當(dāng)?shù)募m正措施。處理措施：A、B濕度傳感器均“不完善”，暫繼續(xù)使用并加密核查，報告上級業(yè)務(wù)部門。