双套站湿度传感器现场校准前后的期间核查

何 捷，郑建伟，杨明灿，王万宣，茅圣仁

(福建省仙游县气象局，福建 仙游 351200)

0 引言

随着双套自动站建设的全面开展，国内对双套自动站技术除了在数据处理方法和数据质量控制方面的研究外，近两年来，陆续出现了对新型站和旧型站数据差异分析的研究，如黄兴友等[1]通过均值、标准差、误差率、粗差率和一致率等分析了双套站和旧自动站数据之间的差异性；白水成等[2]通过对可能影响地面温度观测值的因素进行深入分析,并结合试验结果,分析了新旧自动站地温数据差异较大的原因。但目前针对双套站运行期间数据相互对比分析的研究鲜见，国内针对双套自动站数据传感器期间核查的讨论,有茅圣仁等[3]研究期间核查的必要性和气压传感器定期期间核查的年频次，郑建伟等[4]描述地温传感器期间核查一例。本文依文献[5-6]精神，开展双套站湿度传感器现场校准前后的期间核查，自动气象站各传感器的期间核查，要做各时段的统计分析等。如查出问题，可能是被核查传感器的问题也可能是核查标准传感器的问题，希望能对自动气象站各传感器的期间核查等的规范开展有所启示。

1 传感器及现场校准情况

2017年4月12日，福建省气象计量检定所现场校准我局的现用A湿度传感器。2017年4月24日，再安装一套备用B湿度传感器，该传感器是2017年3月生产，有出厂合格证，2018年9月18日福建省气象局大探中心现场校准B湿度传感器。

2 期间核查

为判断B传感器在未校准情况下运行16个月后的状态，选2018年9月上旬的日、部分分钟湿度数据，用已校准的A传感器去核查；为判断A传感器在校准后运行17个月的状态，取2018年9月下旬的日、部分小时和分钟湿度数据，用刚校准的B传感器去核查，判断双套传感器的运行状态。

设湿度为H%RH ，A、B传感器的湿度分别为Ha%RH、Hb%RH，采用公式(1)统计分析：

△H=│Hb-Ha│

(1)

2.1 B湿度传感器的期间核查

用现用的A湿度传感器去核查未校准的备用的B湿度传感器。△H的判定标准为文献[5-6]的最大允许误差要求：当Ha≥80%RH时△H≤8%RH间或Ha<80%RH时△H≤4%RH间为“满意”，即是传感器保持在“出厂合格状态”。

2.1.1B湿度传感器日数据的期间核查 图1是2018年9月上旬日数据的统计分析图。按上述核查标准B湿度传感器在日期间核查中的评定为“满意”。

图1 9月上旬各日Ha、Hb及△H的分析图

2.1.2B湿度传感器分钟数据的期间核查 选取9月1日的部分分钟数据对B湿度传感器进行核查，图2是1日18时10分—20时分析图，核查标准的Ha逐步上升，而△H在逐步下降，从19时开始，Ha≥90%RH，△H>8%RH；20时Ha突然上升，而Hb不动，△H≥11%RH，评定为“不满意”。B湿度传感器在上升中，升不到高湿。

图2 1日18时10分—20时每10 min Ha、Hb及△H的分析图

2.2 A湿度传感器的期间核查

用2018年9月18日刚校准的备用湿度传感器去核查现用湿度传感器。△H的判定标准为文献[7-8]的最大允许误差要求：当Hb≥80%RH时△H≤8%RH间或Hb<80%RH时△H≤4%RH间为“满意”，是传感器保持在“保持在校准状态”。

2.2.1A湿度传感器日数据的期间核查 图3是2018年9月下旬日数据的统计分析图,按上述核查标准A湿度传感器在日期间核查中的评定为“满意”。

图3 9月下旬各日Ha、Hb及△H的分析图

2.2.2A湿度传感器小时数据的期间核查 图4是9月24日各小时数据的统计分析图。核查标准的Hb稳定在90%RH以上，△H在4%～8%RH正常；08时，当Hb下降而Ha并没有下降，△H>8%RH不正常；11时，Hb到达70%RH，△H≤4%RH才正常。A湿度传感器在高湿状态下往下降时，下降速度偏慢！

图4 9月24日每小时Ha、Hb及△H的分析图

2.2.3A湿度传感器分钟数据的期间核查 图5是9月24日07时10分—11时的分析,07时40分之前，核查标准的Hb在90%RH以上，△H≤8%RH正常；07时50分开始，Hb下降，△H>8%RH不正常，说明A湿度传感器没有同步下降。A湿度传感器在高湿状态下往下降时，速度偏慢！评定为“不满意”。

图5 9月24日7时10分—11时每10 min Ha、Hb及△H的分析图

3 结果和讨论

①日湿度的核查，A、B湿度传感器均保持在出厂合格状态或校准状态。

②分湿度的核查，B湿度传感器在上升中，升不到高湿或上升速度偏慢，未保持在出厂合格状态。

③时、分湿度的核查，A湿度传感器在高湿状态下往下降时，速度偏慢，未保持在校准状态。

从结果看，长期的期间核查不能反映短期的问题，或是长期的平均值会掩盖短期的错误值，所以，自动气象站各传感器的期间核查，根据需要做日、时和分钟等各时段的统计分析；A、B湿度传感器都是卡在“高湿”，“一个下不来”、“一个上不去”，要考虑传感器的灵敏度。遵照文献[6]应采取适当的纠正措施。处理措施：A、B湿度传感器均“不完善”，暂继续使用并加密核查，报告上级业务部门。