风速传感器测量结果的不确定度分析与评定

支 询，沙 莉，李 施，张艺萌，朱明宇

(辽宁省气象装备保障中心，辽宁 沈阳 110166)

0 引言

随着气象行业的发展，各个部门对计量检定的要求也越来越高，计量检定的准确与高效也会促进气象事业的迅速发展[1]。辽宁省气象仪器计量站建立的风速表检定装置作为计量标准考核中的一项内容，其计量标准不确定度的合理判定，对自动气象站风速传感器的量值溯源与量值传递的准确性、可靠性有着重要的影响[2-7]。

自动气象站风速传感器由于常年固定安装在观测场风塔上，长期易遭受风吹日晒雨淋等恶劣环境天气，加上其机械式的老化、磨损等影响，亟需要定期维护，考证其影响检定的不确定度的因素。本文研究依托辽宁省气象仪器计量站的40 m/s风洞标准设备，对辽宁省内的自动气象站风速传感器进行测量不确定的评定[8-9]，从而保障其在日常测量风速时量值的准确性和可靠性。

1 风速传感器测量原理

采用性能已经测定过的风洞和皮托管检定装置，通过皮托管检定装置测量并计算标准风速值，比较风速传感器测量值与标准风速值，对风速传感器进行校准。风速传感器示值误差由三次误差平均值给出。

2 测量方法

参照中国气象局颁发的JJG(气象)004—2011《自动气象站风向风速传感器检定规程》[10]。

3 建立测量模型

被校准风速传感器测量误差的计算公式为:

(1)

标准风速计算公式为:

(2)

式中：ρi为第i个校准点测试时空气气密度值，kg/m3；P0i为第i个校准点测试时微差压计值，Pa；……