降雨量监测设备校准

一、目的

降雨量监测设备校准旨在通过标准量值溯源，消除设备系统误差，确保观测数据符合《降水量观测规范》（GB/T21978.2-2014）等技术标准要求，保障降雨量数据的准确性、一致性和可比性，为气象预报、水文分析、防汛抗旱及水资源管理提供可靠依据。

二、适用范围

本内容适用于翻斗式雨量计、虹吸式雨量计、称重式雨量计等常用地面降雨量监测设备的现场校准及实验室校准，涵盖新设备安装投用前校准、运行中周期性校准及故障维修后校准。

三、校准前准备

（一）设备检查

确认雨量传感器承水器无变形、堵塞，内壁清洁无附着物；进水漏斗通畅，无杂物卡滞。

检查信号输出模块（如干簧管、霍尔元件）连接线路完好，绝缘电阻≥10MΩ；数据采集器供电正常，时钟与标准时间偏差≤30s。

翻斗式雨量计需确认翻斗轴无松动，翻斗翻转灵活无卡顿；称重式雨量计需检查称重传感器零点漂移量，空载示值偏差应≤0.1mm。

（二）标准器具

标准量器：选用经计量检定合格的标准雨量量器，量程覆盖被校设备测量范围（常用10mm、20mm规格），精度等级不低于0.5级，使用前需确认其在有效期内。

计时工具：采用分度值≤0.1s的电子秒表，经计量检定合格。

辅助工具：水平仪（精度0.02mm/m）、温度计（测量范围0~50℃，分度值0.1℃）、湿度计（测量范围0~100%RH，分度值1%RH）、专用注水器（容量误差≤0.5%）。

四、校准项目与方法

（一）外观与安装检查

设备标识清晰，铭牌参数（型号、出厂编号、测量范围、精度等级）完整可辨。

承水器口缘水平度偏差≤2°，安装高度符合规范要求（距地面70cm±3cm），周围无遮挡物（障碍物与承水器边缘夹角≤30°）。

（二）零点校准

翻斗式雨量计：在无降水状态下，连续观测10min，记录数据采集器输出值，若累计示值＞0.05mm，需调整翻斗平衡螺钉，直至示值为0。

称重式雨量计：清空储水容器，启动设备零点校准程序，待示值稳定后，确认零点偏差≤0.05mm；若超差，按说明书进行零点修正。

（三）雨量示值校准

采用静态注水法，按以下流程操作：

注入标准水量：使用标准量器量取0.1mm、0.5mm、1.0mm、5.0mm、10.0mm、20.0mm六个校准点对应的标准水量（按承水器面积换算，公式：水量=校准点雨量×承水器面积），通过注水器缓慢注入承水器，注水时间控制在30~60s/点。

数据记录：每注入一个校准点水量，待设备示值稳定后，记录数据采集器显示的降雨量值，重复测量3次，取算术平均值作为该点实测值。

强度适应性校准：选取10.0mm校准点，分别以2mm/min（中雨）、4mm/min（大雨）的注水速率重复上述操作，记录不同强度下的示值偏差。

（四）分辨率验证

对分辨率为0.1mm的设备，注入0.05mm标准水量，观察设备是否产生计数脉冲；注入0.15mm标准水量，确认计数脉冲为1个（对应0.1mm），验证分辨率符合标称值。

五、数据处理与结果判定

（一）示值误差计算

各校准点示值误差按公式计算：

δ=（D−S）/S×100%

式中：δ—示值误差（%）；D—设备实测平均降雨量（mm）；S—标准降雨量（mm）。

（二）允许误差限值

翻斗式雨量计：0.1mm~10.0mm量程内，示值误差≤±4%；10.0mm以上量程，示值误差≤±2%。

称重式雨量计：全量程示值误差≤±1%，分辨率0.1mm。

虹吸式雨量计：记录迹线误差≤±0.2mm，虹吸过程水量损失≤0.05mm。

（三）结果判定

所有校准点示值误差均在允许限值内，判定为校准合格；任一校准点超差，需排查原因（如翻斗倾角偏差、传感器灵敏度异常、数据采集器参数设置错误等），调整后重新校准，直至合格。

六、校准周期与记录

（一）校准周期

新设备投用前必须校准；正常运行设备每年至少校准1次（汛期前完成）。

遭遇强降雨、设备移位或维修后，需立即开展校准。

高腐蚀环境（如沿海、工业污染区）设备，校准周期缩短至6个月。

（二）校准记录

记录需包含：设备基本信息（型号、编号、安装地点）、校准日期、环境条件（温度、湿度）、标准器具信息（名称、编号、有效期）、各校准点原始数据、示值误差、校准结论、校准人员签字。记录保存期限不少于5年，电子记录需备份存档。

七、注意事项

校准过程中避免阳光直射承水器，防止蒸发影响水量精度；环境温度波动＞5℃/h时，暂停校准。

注水时避免水流冲击翻斗或称重传感器，防止产生附加误差。

校准后需对设备进行防水密封检查，确保外壳防护等级不低于IP65。

标准量器使用后及时清洗、晾干，存放于干燥通风环境，避免锈蚀。