温度与风速对气压传感器现场校准影响的探讨

王海军 陈曦 苏衡 韩艳祥

摘要：本文主要研究温度与风俗对气压传感器现场校准的影响。文章为了研究校准影响分析，建立温度和风俗影响气压传感器校准的影响实验分析，并对实验数据进行分析总结。通过实验对比发现，气温和风速对于气压传感装置的现场校准都有重要的影响，同时在试验中发现避开最高气温和最低气温出现时段及外界风速不大于5m/s时进行气压现场校准，能够确保气压传感器的校准有效。

关键词：温度;风速;气压传感装置;校准影响

气象检测是当前社会发展过程中的重要工作内容，可对于现代社会发展有非常重要的作用。而气压检测模块也是对大气环境进行检测的重要指标。在现代化气压检测工作实施中，采用气压传感器装置对气压进行实际的检测。而气压传感器长期在室外运行，容易受到外界环境的影响，包括温度和风力等因素，从而造成了气压传感器失准现象。所以，相关气象部门为确保气压传感器检测合理，定期需要做好对气压传感器的校准工作，而校准工作展开，更应该注重对校准环境进行分析，因为外界温度和风速情况都容易对气压传感装置形成一定的影响。

1.气压传感器的工作分析

气压传感器是我国自动气象站的重要装置，对于自动气象站的气象检测工作实施有非常良好的作用。在自动气象站进行气压检测中，气压传感检测装置应用十分关键，在其工作中主要利用硅电容传感装置。该装置主要包括金属薄片、硅膜、硅、玻璃以及真空腹组成。同时将整个传感装置的电路板附着在硅电容气压传感器当中，在其进行气压检测工作实施过程中，电平接口电路信号完成气压传感器的信号采集分析，同时其装置的应用中可编程通讯扩展电路完成信号变化，最后CPU完成检测数据接收和分析等工作，完成气压传感器的气压检测工作。通过各项工作的良好展开，确保气压传感装置的设计应用更加合理，也能够最大程度上提升气压传感的工作效果。

2.气压传感器校准试验建立

气压传感器的校准工作是气象部门实施的气压检测装置校准和检测工作，确保气压传感装置能够良好的进入工作状态。实际的气压校准工作实施中，要求利用气压校准仪器进行校准分析，同时按照相应的标准进行校准。而本文主要研究风速和温度对气压传感器校准的影响，所以在本次试验中模拟了不同风速和不同温度状态，同时建立气压现场校准模型，以下是本次试验展开的具体研究。

（1）气压现场校准原型建立

在本次风速和温度对气压传感器的检测影响分析过程中，针对气压传感装置校准原型进行分析。在实际的试验校准工作实施过程中，建立了现场气压现场校准装置，校准装置主要包括压力调节装置、       氣压标准装置和气压传感装置设计，采用胶管将三个装置进行连接。利用该装置进行气压传感器的校准工作。

校准试验展开中预热15min后开始对气压传感装置进行调节，在实际的传感装置应用过程中，气压校准气压点的校准顺序为由低压到高压（ 正行程），再由高压到低压（反行程）。

（2）气压现场校准计量分析

在本次气压传感器校准工作实施过程中，完成校准工作还包括对传感器的校准标准进行计量分析。一方面，在气压现场校准工作实施过程中，包括对其测量范围进行确定，通过测量范围确定，确保气压检测符合实际情况标准。提升传感器装置的校准精确性。本次浇筑计量工作中，其校准计量范围为500～1100hPa。另外一方面，在气压传感器校准工作实施过程中，主要是针对气压传感器的工作标准进行检测，在其检测工作实施中，主要针对检测误差进行分析，本次试验检测实施过程中，其本身的检测误差控制分析也非常关键。实际的检测工作中，其误差控制范围为±0.3hPa。另外，在本次试验展开中，要求按照JJG（气象）001-2011《自动气象站气压传感器检定规程》规范进行各项操作，也能够确保检测合理展开，最大程度上提升检测效果。

（3）试验内容建立

本次试验展开过程中，建立了气温22℃和气温32℃的模拟环境，同时风速分别设置为> 5 m/s和≤5 m/s。试验总计包括20组，主要对比不同风速和温度条件下气压传感装置的检测合格标准。以下是对试验数据对比分析。

3.气压传感器校准试验统计分析工作

3.1数据统计工作

本次试验展开过程中，主要针对气温和风速两种状态下的气压传感器校准受到影响进行分析，以下是具体的试验统计分析。

（1）温度对气压传感器校准影响分析

温度是影响到大气环境的主要因素，在实际的大气环境分析过程中，应该注重对温度因素进行良好的管控，实际的温度检测工作实施过程中，应该注重对温度检测进行有效的控制。实际的温度检测状态分析中，应该实现对温度的研究，以下是对温度变化数据统计分析。

①在温度为22℃时、风速≤5m/s时。本次试验测定结果显示，22℃有12台气压传感器的校准出现误差，而温度，属于不合格的气压传感装置，其占比为总检测装置，不合格率占比为60%。

②在温度为22℃时、风速≤5m/s时，本次试验测定结果显示，有13台气压传感器的校准出现误差现象，属于不合格的气压传感装置，其占比为总检测装置，不合格率占比为65%。

③在温度区为32℃时、风速>5m/s时，本次试验测定结果显示，有14台气压传感器的校准出现误差现象，属于不合格的气压传感装置。

④在温度区为32℃时、风速>5m/s时，本次试验测定结果显示，有15台气压传感器的校准出现误差现象，属于不合格的气压传感装置。

通过上述温度对气压传感器校准影响的试验结果分析发现，当温度出现上升情况后，气压传感器校准出现误差变化的情况开始增多，有12台开始出现误差现象。并且通过两组数据的对比发现，当风速大于>5m/s时，气温对于气压传感器的影响更多，影响到气压传感装置的应用效果。其中变化占比增加了5%左右。同时温度上升之后，不合格气压传感装置的数量也随之上升。

（2）风速对气压传感器校准影响分析

风速是指风流动的速度，而在一定区域内大气中的气体流动势必会对大气气压造成一定的影响。同时风俗也会对气压传感装置的校准工作形成一定的影响。而在本次气压传感器装置的校准设计中。以下是气温条件下同条件下，不同风速对气压校准判定的影响。

①在本次试验中，针对温度22℃状态下的气压校准装置受到的影响进行了分析，在试验展开数据统计分析发现。风速≤5m/s时，气压传感装置校准出现了4台误判情况，说明了风速会对气压传感装置的校验造成了一定影响。

②在本次试验中，针对温度22℃状态下的气压校准装置受到的影响进行了分析，在试验展开数据统计分析发现。风速>5m/s时，气压传感装置校准出现了6台误判情况，说明了风速会对气压传感装置的校验造成了一定影响。同时风俗增大，也造成了校验结果误差增大现象[1]。

③在本次试验中，针对温度32℃状态下的气压校准装置受到的影响进行了分析，在试验展开数据统计分析发现。风速≤5m/s时，气压传感装置校准出现了3台误判情況，说明了风速会对气压传感装置的校验造成了一定影响。说明了气温升高，气压传感装置在进行校验判定工作实施中容易受到精度误差影响。

④在本次试验中，针对温度32℃状态下的气压校准装置受到的影响进行了分析，在试验展开数据统计分析发现。风速大于5m/s时，气压传感装置校准出现了5台误判情况，说明了风俗和温度同时升高，造成了气压传感装置校准误差问题增多等问题[2]。

3.2结论总结

通过上述两种试验数据的得出以下结论

①当温度条件保持一定，风速增大，会增加气压传感器的校准误差，造成气压传感器校准实效问题。

②当风速条件一定，温度出现增大变化时，会增加气压传感器的校准误差，造成气压传感器校准实效问题。

③温度和风速环境都出现增大现象，通过试验表明，气压传感器的校准误差也出现增大现象。

最后，通不过气压传感器装置误差台数对比分析而言，温度因素对于气压传感器装置的校验精度影响比较大。如，在风速一定条件下，气温变化，造成了10台以上的气压传感器装置误差。而在温度一定条件下，风速变化造成了10台以内的气压传感装置误差[3]。

结束语

本文笔者以具体试验分析风速和温度对气压传感器校准的影响。通过试验分析发现，风速和温度对于气压传感器的校准都会产生一定的影响。通过试验分析发现，当温度低于22℃、风速<5m/s，能够减少环境因素对气压传感器的校准影响，更适合实施校准工作。

参考文献

[1]武春爱，刘宇.环境条件对标准风速值影响的探讨[J].2021（2017-12）：47-48.

[2]陈永杰，李征涛，尹瑞超，等.风速传感器对温度传感器测量影响的数值模拟及分析[J].能源工程，2019，000（003）：72-75.

[3]李东升，刘清惓，孙星，等.热损失型风速传感器流体动力学分析与实验研究[J].现代电子技术，2019，042（024）：11-15.