海洋自动气象站现场检定校准方法的探讨

论文摘要

为实现海洋自动气象站测量量值的统一、准确;为下一步制定相关计量检定规程/校准规范,做前期的理论研究和现场试验验证。本文简单介绍海洋特殊量值中海洋温度、盐度的定义、复现方法和内插公式,简要介绍了南海区在用自动观测站的分布,仪器规格型号,配备的观测要素及其测量准确度等情况,分析各种传感器含有的不同种类、工作原理,测量特性。简单介绍了海洋自动气象站在用温湿、温盐、风、大气压力、雨量传感器的分类、结构特点、工作原理;结合海洋计量器具校准标准器及配套设备的最新科研进展,按其工作原理的不同,选择符合量值传递要求的计量标准器和主要配套设备;简要介绍了标准器的技术参数要求、配套设备的技术参数要求。参照相关要素计量器具的计量检定规程结合现场校准的环境条件特点,设置了切实可行的现场校准参数、设计了现场校准流程,由此形成各自动气象站传感器的现场校准方法,列举了现场开展校准活动的实例。最终分析了各传感器现场校准所引入的不确定度的来源及分量,并就相关不确定度分量进行分析,以实例形式进行校准结果的不确定度评定,分别按照A类评定方法和B类评定方法分别给出各不确定度分量的大小,最终计算出各类传感器现场校准结果的不确定度大小。由各传感器最终评定的扩展不确定度大小,可知本文提出的现场校准方法,操作简单、量值传递严谨、校准数据准确可靠。具有在海洋行业内推广使用的现实意义,有力的促进海洋自动化观测仪器质量的提升,能为我国海洋环境监测、观测技术的提高提供有力的计量校准技术支持。另,根据本文提出各传感器校准方法进行操作,计算出其现场校准结果的不确定度十分接近实验室校准结果的不确定度。由此可知随着校准技术的发展,现在已经具备在各传感器的工作现场采用校准的方式进行量值传递的条件。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 0 引言
• 1 绪论
• 1.1 目的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国内研究现状
• 1.2.2 国外研究现状
• 1.3 海洋仪器现场校准技术的发展趋势
• 2 海洋特殊量值简介
• 2.1 海洋温度
• 2.1.1 ITS-90 国际温标历史
• 2.1.2 ITS-90 温度单位
• 2.1.3 ITS-90 国际温标定义
• 2.1.4 海洋温标
• 2.2 海洋盐度
• 2.2.1 国际盐度标准
• 2.2.2 盐度
• 2.2.3 1978 实用盐标
• 3 校准结果的不确定度分析方法
• 3.1 确定被测量和检定/校准方法
• 3.2 建立数学模型
• 3.3 确定各输入量的标准不确定度
• 3.3.1 标准不确定度的A 类评定
• 3.3.2 标准不确定度的B 类评定
• 3.3.3 合成标准不确定度（A 类和B 类）
• 3.3.4 包含因子
• 3.3.5 扩展不确定度
• 4 各传感器的校准方法及结果不确定度评定
• 4.1 温湿传感器
• 4.1.1 简介及工作原理
• 4.1.2 研究现状
• 4.1.3 校准条件和校准方法
• 4.1.4 校准结果的不确定度分析
• 4.2 温盐传感器
• 4.2.1 简介及工作原理
• 4.2.2 校准条件和校准方法
• 4.2.3 校准结果的不确定度分析
• 4.2.4 讨论
• 4.3 风传感器
• 4.3.1 简介及工作原理
• 4.3.2 校准条件及校准方法
• 4.3.3 校准结果的不确定度分析
• 4.4 雨量传感器
• 4.4.1 简介及工作原理
• 4.4.2 校准条件及校准方法
• 4.4.3 校准结果的不确定度分析
• 4.5 气压传感器
• 4.5.1 简介及工作原理
• 4.5.2 校准条件及校准方法方法
• 4.5.3 校准结果的不确定度分析
• 5 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 发表的学术论文