中華人民共和國國家計量檢定規(guī)程自動氣象站風向傳感器檢定規(guī)程VerificationRegulationofWindDirectionSensorsofAutomaticMeteorologicalStatio2025-06-11發(fā)布2025-12-11實施自動氣象站風向傳感器檢定規(guī)程VerificationRegulationofWindDirectionSensorsofAut歸口單位：全國氣象專用計量器具計量技術(shù)委員會氣象壓力分技術(shù)委員會主要起草單位：貴州省大氣探測技術(shù)與保障中心中國氣象局氣象探測中心參加起草單位：海南省氣象探測中心陜西省大氣探測技術(shù)保障中心江蘇省無線電科學研究所有限公司本規(guī)程委托全國氣象專用計量器具計量技術(shù)委員會氣象壓力分技術(shù)委員會負責解釋王強(貴州省大氣探測技術(shù)與保障中心)于賀軍(中國氣象局氣象探測中心)劉昕(中國氣象局氣象探測中心)呂林靜(貴州省大氣探測技術(shù)與保障中心)陳卿才(海南省氣象探測中心)馮慧(陜西省大氣探測技術(shù)保障中心)范立清(江蘇省無線電科學研究所有限公司) 2引用文件 3術(shù)語和計量單位 3.1術(shù)語 3.2計量單位 4概述 5計量性能要求 6通用技術(shù)要求 6.2機械性能 6.3光電耦合 6.4風向標起動風速 7計量器具控制 7.1檢定條件 7.2檢定項目 7.3檢定前的準備 7.4檢定方法 7.5檢定周期 附錄A風向角度與格雷碼對照表 附錄B風向傳感器檢定記錄表 附錄C檢定證書/檢定結(jié)果通知書(內(nèi)頁)格式 工ⅡJJF1002《國家計量檢定規(guī)程編寫規(guī)則》、JJF1001《通用計量術(shù)語及定義》和JJF1059.1《測量不確定評定與表示》共同構(gòu)成本規(guī)程制訂工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。本規(guī)程為首次發(fā)布。1本規(guī)程適用于測量范圍為0°~360°的自動氣象站風向傳感器(以下簡稱風向傳感器)的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。JJG431—2014輕便三杯風凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)程；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)程。一種用于測量物體圍繞軸線旋轉(zhuǎn)的角度，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字輸出或角度編碼(數(shù)值)的模擬信號輸出的儀器。3.1.2風向標起動風速startingwindvelocit風向標由某一偏角釋放能返回到氣流方向時的最低風速。風向傳感器是用于測量風的來向的儀器，主要由風向標記、信號輸出接口和尾翼等組成，結(jié)構(gòu)如圖1所示。2當風向標組件隨風向旋轉(zhuǎn)時，帶動主軸及碼盤一同旋轉(zhuǎn)，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換實現(xiàn)格雷碼的碼道讀取，形成代表風向的格雷碼并輸出；或經(jīng)電路處理形成模擬信號輸出。另外一種當風向標隨風向轉(zhuǎn)動時，帶動電位器的調(diào)節(jié)旋鈕轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)代表風向角的直流電壓輸出。格雷碼與角度的對應關(guān)系見附錄A。電壓與角度的對應關(guān)系見式(1)。D——角度，(°);Umax——滿量程電壓，V。5計量性能要求示值最大允許誤差：±5°。6通用技術(shù)要求6.1.1風向傳感器應潔凈，無損傷、變形等缺陷；各部件應裝配牢固、無松動現(xiàn)象。6.1.2風向傳感器銘牌應標明如下信息：計量器具名稱、型號/規(guī)格、出廠編號、制造單位等。6.1.3風向指北針(或指北標記)應固定無松動。6.2機械性能6.2.1當風向標指向北時，風向標、尾翼和指北針(或指北標記)應處于同一平面。6.2.2風向標和尾翼轉(zhuǎn)動靈活，可在任意位置停止，無阻滯、跳動或擺動現(xiàn)象。36.3光電耦合旋轉(zhuǎn)風向標，六位格雷碼風向傳感器示值應能顯示0°和236°;七位格雷碼風向傳6.4風向標起動風速風向標起動風速應不大于0.5m/s。7計量器具控制7.1檢定條件7.1.1環(huán)境條件溫度：(15～30)℃。相對濕度：不大于80%。7.1.2計量標準測量設(shè)備及其他設(shè)備測量設(shè)備及其他設(shè)備主要技術(shù)指標見表1。分類名稱角度編碼器最大允許誤差：±0.5°熱線風速計測量范圍：(0.2～10.0)m/s;最大允許誤差：士(0.1m/s+5%讀數(shù))風洞數(shù)字多用表測量范圍(DCV):(0～20)V;測量范圍(DCI):(0～20)mA;7.2檢定項目風向傳感器檢定項目見表2。檢定項目首次檢定后續(xù)檢定外觀十十十十十十十十十十十十十十十注：“+”表示應檢項目，“*”僅限六位和七位格雷碼輸出風向傳感器。47.3檢定前的準備7.3.1將熱線風速計安裝在風洞工作段內(nèi)，熱線風速計的感風面朝向風的來向，熱線風速計的探頭與風洞軸線垂直。7.3.2將角度編碼器工作旋轉(zhuǎn)軸固定在風洞工作段底部，角度編碼器圓心與風洞軸線垂直投影線重合。通過目測和手感進行檢查，應符合6.1的要求。7.4.2機械性能將風向傳感器豎直放置，當風向標指向北時，風向標、尾翼和指北針(或指北標記)應符合6.2.1的要求。將風向傳感器豎直放置，風向標和尾翼轉(zhuǎn)動時，風向標和尾翼應符合6.2.2的要求。將風向傳感器與采集器連接，旋轉(zhuǎn)風向標，轉(zhuǎn)動一圈，六位格雷碼或七位格雷碼風向傳感器示值應符合6.3的要求。7.4.4.1將風向傳感器放置在角度編碼器旋轉(zhuǎn)軸上，調(diào)整風向標和指北針(或指北標記),使兩者重合并指向風的來向，風向傳感器示值應為0°,然后固定風向傳感器。7.4.4.2將風向標依次偏離風洞軸線15°、345°,調(diào)整風洞內(nèi)氣流使之緩慢上升，當風向標向風洞軸線方向移動時，讀取此時熱線風速儀的風速值。7.4.4.3按照7.4.4.2檢定過程，先進行15°風向標起動風速檢定，再進行345°風向標起動風速檢定，每個位置測量3次，取平均值作為該點風向標的起動風速值。7.4.4.4兩個位置起動風速的最大值，應符合第5章的要求。7.4.5.1檢定前首先將風向傳感器按照7.4.4.1進行安裝，將風向傳感器信號輸出端子與數(shù)字多用表連接以獲取數(shù)據(jù)。7.4.5.2檢定從0°開始，將角度編碼器角度清零，風速穩(wěn)定在(5±0.2)m/s,轉(zhuǎn)動值誤差檢定。7.4.5.3每個檢定點風向穩(wěn)定后，讀取角度編碼器1次數(shù)據(jù)作為風向標準值，然后連續(xù)讀取3次風向傳感器的測量值并取其平均值作為該檢定點風向傳感器的示值。風向傳感器檢定記錄表見附錄B。7.4.5.4當檢定點為0°,風向傳感器示值為354°~359°時，該點的風向示值按照風向傳感器風向示值減去360°處理。7.4.6示值誤差計算用風向傳感器示值減去標準值，得出風向傳感器在該檢定點上的示值誤差，計算方法見式(2)。5△D;——風向傳感器在各檢定點上的示值誤差，(°);D;——風向傳感器在各檢定點上3次測量值的平均值，();D,——角度編碼器在各檢定點上的標準值，(°)。7.4.7檢定結(jié)果的處理經(jīng)檢定的風向傳感器，其計量性能和通用技術(shù)要求符合本規(guī)程的規(guī)定為合格，并出具檢定證書；檢定不合格的風向傳感器，出具檢定結(jié)果通知書，并注明不合格的項目和檢定證書和檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁格式參見附錄C。7.5檢定周期風向傳感器的檢定周期一般不超過2年。6風向角度與格雷碼對照表67A.2風向角度與七位格雷碼對照表368風向傳感器檢定記錄表證書編號：記錄編號：記錄格式文件編號：被檢信息型號/規(guī)格：出廠編號：不確定度或準確度等級或最大允許誤差：送檢單位：計量標準名稱：測量范圍：不確定度或準確度等級或最大允許誤差：有效期至：備注溫度/℃示值檢定檢定點檢定點1122331.外觀檢查：□合格□不合格2.機械性能檢查：□合格□不合格3.光電耦合檢查：□合格□不合格4.風向標起動風速檢定：□合格□不合格5.示值誤差檢定：□合格□不合格檢定員：核驗員：9檢定證書/檢定結(jié)果通知書(內(nèi)頁)格式C.1檢定證書/檢定結(jié)果通知書第2頁檢定機構(gòu)授權(quán)說明檢定環(huán)境條件及地點環(huán)境溫度℃地點環(huán)境相對濕度%名稱測量范圍等級/最大允許誤差準證書編號證書編號×××××-××××1.外觀檢查：2.機械性能檢查：3.光電耦合檢查：4.風向標起動風速：