实时雨量监测系统校准

一、总则

为确保实时雨量监测系统的测量数据准确可靠，保障雨量观测数据的连续性和一致性，依据国家气象计量检定规程及相关技术标准，制定本校准规范。本规范适用于翻斗式雨量计、光学雨量传感器、雷达测雨系统等实时雨量监测设备的定期校准与现场核查工作。

二、校准依据

《降水量观测规范》（GB/T 21978）

《自动气象站雨量传感器检定规程》（JJG 2049）

《水文监测数据通信规约》（SL 651）

设备制造商提供的技术说明书及出厂检定证书

三、校准周期

设备类型	建议校准周期
翻斗式雨量计	每12个月一次
光学雨量传感器	每12个月一次
称重式雨量计	每6个月一次
雷达测雨系统	每24个月一次

遇设备更换、维修、遭受雷击或极端天气影响后，应及时安排校准。

四、校准前准备

4.1 环境条件确认

校准作业应在环境温度0℃至40℃、相对湿度不大于85%的条件下进行。室外校准时应避开强风、降雨时段，确保操作安全及数据有效。

4.2 工具与标准器

标准量筒（精度等级不低于0.1 mL）

恒流注水装置或标准注水器

秒表（分辨率0.01 s）

万用表（用于信号回路检测）

数据采集终端及配套软件

清洁工具（软毛刷、无尘布、蒸馏水）

4.3 设备外观检查

校准前应对传感器外观进行检查，确认以下内容：

承水口无变形、无堵塞

翻斗活动灵活，无卡滞现象

引水管路通畅，无渗漏

接线端子紧固，无氧化腐蚀

数据采集单元供电正常，通信链路畅通

五、校准流程

5.1 零点校准

在无降水状态下，读取数据采集系统显示的累计雨量值，连续记录不少于10分钟。若期间读数发生变化，应排查以下原因：

翻斗存在残余水渍——用洁净软布擦干翻斗内壁

安装基座不水平——使用水平仪调整底座至水平状态

电磁干扰——检查屏蔽接地情况

确认零点稳定后，将当前读数归零或记录初始偏移量，作为后续计算的基准。

5.2 静态注水校准

采用标准量筒量取已知体积的水样，按以下步骤操作：

将水样缓慢注入承水口中心位置，注水速率控制在0.5 mm/min至4.0 mm/min之间。

每次注水量对应标准雨量值不小于0.2 mm，连续进行不少于5次独立测试。

每次注水完成后，等待数据采集系统完成计数并稳定显示。

记录每次的标准注入量与系统显示值的差值。

单次测量误差计算公式：

E i  =    R si    R mi  − R si    ×  100%

其中， E i 为第i次测量的相对误差， R mi 为系统测量值， R si 为标准注入量对应的雨量值。

5.3 动态响应校准

模拟不同强度的降水过程，设置注水速率分别为：

降水强度等级	注水速率（mm/min）
小雨	0.5
中雨	2.0
大雨	8.0
暴雨	16.0

每种速率下持续注水不少于5分钟，记录系统输出的雨量累积曲线。对比标准注水总量，计算各强度下的测量误差。动态响应误差应满足以下限值要求：

小雨至中雨强度：误差不超过±4%

大雨至暴雨强度：误差不超过±5%

5.4 分辨率验证

对于翻斗式雨量计，通过微量注水（单次0.1 mm当量）验证翻斗翻转的触发阈值。连续触发不少于10次，统计实际翻转次数与理论次数的偏差。分辨率偏差应不超过±1个计数单位。

5.5 通信与数据完整性校验

校准过程中同步检查以下项目：

数据采集终端与传感器的通信是否正常

雨量数据是否按时上传至监控平台

数据时间戳是否与标准时间源一致

历史数据是否存在异常跳变或缺失

六、校准结果判定

根据上述各项测试结果，综合判定校准结论：

判定项目	合格指标
静态测量误差	≤ ±4%
动态测量误差	≤ ±5%
分辨率偏差	≤ ±1个计数单位
零点漂移	≤ 0.2 mm/24h
数据通信完好率	≥ 99%

全部项目符合指标要求的，判定为校准合格；任一项超差的，判定为不合格，需进行检修或更换后重新校准。

七、校准记录与报告

每次校准应填写《雨量监测系统校准记录表》，内容包括：

设备编号、型号、安装位置

校准日期、操作人员

环境温湿度

标准器名称及编号

各测试项目的原始数据

计算结果与判定结论

备注事项（异常情况说明）

校准记录应归档保存，保存期限不少于设备使用年限的两倍。校准合格后签发校准证书，注明有效期及下次校准时间。

八、注意事项

校准用水应使用蒸馏水或去离子水，避免杂质造成翻斗卡滞或光学窗口污染。

注水操作应保持平稳，避免冲击承水口边缘导致溅出。

校准过程中不得触碰传感器内部运动部件。

雷雨天气禁止进行室外校准作业。

校准完成后应将传感器恢复至正常工作状态，清除校准过程中产生的中间数据。