降雨量测量仪器校准

1.目的

本文件规定了降雨量测量仪器（以下简称“仪器”）的校准流程与技术指标，旨在确保仪器的测量值符合国家计量检定规程要求，减少系统误差，保障降雨量数据的准确性与可比性。

2.适用范围

适用于翻斗式雨量计、虹吸式雨量计、称重式雨量计及光学雨量传感器等常见降水量观测设备的校准。不适用于雷达测雨等非接触式遥感设备的校准。

3.引用标准

JJG524-2018《雨量器》

GB/T21978.2-2014《降水量观测仪器第2部分：翻斗式雨量传感器》

WMO（世界气象组织）《气象仪器和观测方法指南》

4.校准条件

4.1环境条件

环境温度：15℃～30℃

相对湿度：≤85%RH

大气压力：86kPa～106kPa

无强电磁干扰、无强气流扰动、无直接日照。

4.2标准器与设备

标准量器：量程覆盖待校仪器量程，最小刻度≤0.1mL，准确度等级不低于0.5级。

精密计时器：分辨率≤0.01s，日误差≤±0.5s。

水平仪：分度值≤0.1mm/m。

专用注水装置：可控制水流速度，出水口直径适配仪器承水口内径。

温度计：测量范围0℃～50℃，最大允许误差±0.5℃。

5.校准前准备

外观检查：检查仪器外壳有无变形、锈蚀；承水器口缘是否光滑、无凹陷；翻斗轴转动是否灵活；信号输出端连接是否牢固。

水平调整：将水平仪置于承水器口部，调节仪器底座螺丝，使气泡居中，确保承水器口平面处于水平状态。

清洁处理：清除承水器内异物，用蒸馏水冲洗管路，避免残留杂质影响水流。

预热稳定：接通仪器电源，预热至少30分钟，待电路工作稳定后进行校准。

6.校准项目与方法

6.1分辨力核查

向承水器注入相当于仪器标称分辨力（如0.1mm、0.2mm、0.5mm）的水量，记录仪器输出的脉冲信号次数。连续测试3次，每次均应产生对应分辨力的有效信号。

6.2示值误差校准

采用静态容积法，按仪器量程均匀选取至少5个校准点（含量程下限、中值、上限）。以翻斗式雨量计为例：

计算各校准点对应的标准水量：

V=A×h

其中，V为标准水量（mL），A为承水器口面积（cm²），h为对应降雨量（mm）。

通过注水装置将标准水量匀速注入承水器，记录仪器显示的降雨量示值。

每个校准点重复测量3次，取算术平均值作为该点的测量结果。

计算示值误差：

Δh=h示−h标

其中，Δh为示值误差（mm），h示为仪器示值平均值（mm），h标为标准降雨量（mm）。

允许误差限：±0.4mm（降雨量≤10mm）；±4%（降雨量＞10mm）。

6.3重复性校准

在量程50%附近选取校准点，连续进行6次独立测量。计算相对标准偏差（RSD）：

RSD=hˉs×100%

其中，s为6次测量的标准差，hˉ为6次测量的平均值。重复性应≤2%。

6.4滞后性校准

以最大允许降水强度（如4mm/min）注入标准水量，记录从注水开始至仪器输出稳定信号的时间差。滞后时间应≤2s。

6.5环境适应性核查

温度影响：在5℃、20℃、35℃三个温度点下，测量量程50%校准点的示值变化，最大偏差应≤±1%。

倾斜影响：将仪器分别向东西南北四个方向倾斜5°，测量示值变化，最大偏差应≤±2%。

7.校准结果处理

数据记录：填写校准原始记录表，包含仪器编号、校准日期、环境条件、标准器信息、各校准点数据及计算结果。

证书出具：对符合技术指标的设备，出具校准证书，注明校准结论、不确定度及下次建议校准日期；对不合格设备，出具校准结果通知书，注明不合格项。

标识管理：在校准合格的仪器显著位置粘贴合格标签，标注有效期。

8.复校周期

常规使用环境下，复校间隔不超过12个月。若仪器经历剧烈震动、维修或长期停用后恢复使用，应提前进行校准。在强降雨频发区域使用的仪器，建议缩短复校周期至6个月。

9.注意事项

校准用水应使用蒸馏水或去离子水，水温与环境温度之差≤2℃。

注水过程中应避免水流飞溅至承水器外。

翻斗式雨量计的翻斗翻转次数应与信号记录同步核对，避免计数误差。

校准完成后，应排空仪器内部积水，做好防尘保护。