国家标准 GB/T21978.2一2014 代替GB/T118322002 降水量观测仪器第2部分:翻斗式雨量传感器 Instrumentforpreeipitationobservation一Part2:Tippingbueketrainfallsensor 2014-07-08发布 2015-01-19实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/T21978.2一2014 目次前言范围规范性引用文件术语和定义结构与组成要求试验方法检验规则标志和使用说明书包装,运输和储存
GB/T21978.2一2014 前言 GB/T21978《降水量观测仪器》分为7个部分: -第1部分:雨量器; 第2部分;翻斗式雨量传感器; 第3部分:虹吸式雨量计; 第4部分;浮子式雨量计; 第5部分雨量显示记录仪第6部分:融雪型雨雪量计; 第7部分;光电式雨雪量计本部分为GB/T21978的第2部分本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本部分代替GB/T11832 -2aw3翻斗式用量计),与GBT183记一202相比;主要内容变化如下删除原标准中记录与显示部分的技术内容,同时标准名称变更,纳人GB/T21978《降水量观测仪器》系列标准中; -对重复性要求重新进行了规定; 增加了测量准确度,重复性试验方法; 增加了抽样检验要求本部分由水利部提出本部分由全国水文标准化技术委员会水文仪器分技术委员会(SAc/TCc199/sC1)归口本部分起草单位;水利部水文仪器及岩土工程仪器质量监督检验测试中心,南京扬子水利自动化技术开发总公司、水利水电科学研究院、北京奥特美克科技发展有限公司、水利部南京水利水文自动化研究所、宁波市阳光汽车配件有限公司、宁波北仑华赛液压器材有限公司本部分主要起草人;徐海峰、冯讷敏,吴怡,李薇,董秀颖、牛睿平、孙建会,吴玉晓本部分所代替标准的历次版本发布情况为 -GB/T11832一1989,GB/T11832一2002
GB/T21978.2一2014 降水量观测仪器第2部分翻斗式雨量传感器范围 GB/T21978的本部分规定了翻斗式雨量传感器的要求、试验方法、检验规则、标志和使用说明书包装、,运输、贮存等本部分适用于用来连续观测降雨量的翻斗式雨量传感器(以下简称传感器) 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T9359水文仪器基本环境试验条件及方法 GB/T13264不合格品百分数的小批计数抽样检验程序及抽样表 GB:/T181852000水文仪器可靠性技术要求 GB/T18522.3一2001水文仪器通则第3部分;基本性能及其表示方法 GB/T18522.6-2007水文仪器通则第6部分;检验规则及标志,包装,运输,贮存,使用说明书 GB/T19677水文仪器术语及符号 GB/T50095水文基本术语和符号标准术语和定义 GB/T19677,GB/T50095界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 湿润损失lossofwetness 进人承雨口的降雨在流人翻斗前被截留没得到计量的部分注湿润损失一般发生在降雨开始时 3.2 重复性限repeatabilitylimit 在重复性条件下,对同一被测量的任意两次测量结果之差,以95%的概率不会被超出的极限值结构与组成传感器的结构一般分为承雨口部件和计量部件仪器通过承雨口部件,收集降雨,计量部件中的翻斗进行计量,并输出可以计量的物理量信号以计量部件中翻斗层数来分类,又可分为单层翻斗、双层翻斗和三层翻斗等形式
GB/T21978.2一2014 要求 5.1 外观成品零部件的加工表面不应有影响外观质量的损伤、沟痕和锈蚀等缺陷 5.2 工作环境条件传感器应在下列环境条件下正常工作温度:0笔55C; a b)相对湿度;不大于95%40C凝露) 5.3 分辨力 mm,0.2mm,0.5mm、1.0mm. 传感器的分辨力分为四种规格;0.1 5.4承雨口 5.4.1一般要求承雨口应采用不易变形的材料制成承雨口口缘呈刃口状,内壁光滑,不应有砂眼,毛刺,碰伤,镀层脱皮、渗漏等缺陷进人承雨口的降雨不应溅出承雨口外,承雨口内壁深度应不小于1001 o mm 5.4.2内径尺寸承雨口内径尺寸为6200+,“mm. 5.4.3刃口角度承雨口刃口角度应在40"一45"范围内 5.5降雨强度测量范围传感器应能准确测量降雨强度在0mm/min一4mm/min范围内的降雨,并应注明传感器允许通过的最大降雨强度 5.6灵敏阔灵敏阀应为湿润损失与仪器分辨力之和湿涧损失应小于或等于0.5nmm 测量准确度 5.7 当降雨强度在0.01mm/min4.0mm/min范围内变化时,传感器准确度等级见表1 表1传感器准确度等级准确度等级翻斗计量误差E 士2% <士3% <士4%
GB/T21978.2一2014 翻斗计量产生的误差为翻斗计量误差,其误差按公式(1)计算,测试条件为室内人工滴水: V -V ×100% E 式中: E -翻斗计量误差 -翻斗测量翻转水量,单位为毫升(mL). 翻斗实际翻转水量,单位为毫升(mL) 注，通常测量准确度与传感器翻斗计量误差有关,当传感器具有翻斗计量误差修正功能时,还与其修正精度有关 5.8重复性重复性的定量表达采用重复性标准差S 在相同工作条件下及规定降雨强度范围内,翻斗计量误差重复性限厂应不超过1%.其中r=2.83S 注，相同工作条件是指相同的测量环境,相同的测量程序,相同的测量仪器,相同的测量人员,相同的位置及在短时间内重复 5.9输出传感器的输出应满足下列要求发讯元件可采用干簧管或其他元件,推荐采用干簧管翻斗翻转数与输出信号数应有确定的对应关系采用接点通断信号输出的传感器,接点允许承受电压不小于16V,允许通过电流不小于 b 50mA;输出端开路电阻不小于1MQ,接触电阻不大于10Q;输出端与外壳绝缘电阻不小于 1MQ 发讯元件寿命大于或等于10次 5.10安装传感器应具备适应野外安装的条件,能方便、可靠、牢固地安装于符合规定的观测场所及位置传感器各零部件应安装牢固,翻转灵活,不应有松脱、变形及其他影响使用的缺陷 5.11 防护传感器应具有良好的适应室外工作条件的能力,应有防锈,防蚀、防堵,防虫等措舱 5.12机械环境适应性 5.12.1振动传感器在包装状态下,在承受10Hz~150Hz~10Hz,加速度为2的扫频振动后,应能满足下列要求外包装箱不得有任何损坏和变形,产品内部结构中各结合部不得有松脱、零部件破损等现象 a b)产品各项功能正常 5.12.2自由跌落传感器在包装状态下,在离地面一定垂直高度处自由跌落后,应能满足下列要求: 外包装箱不得有任何损坏和变形,产品内部结构中各结合部不得有松脱、零部件破损等现象 b产品各项功能正常
GB/T21978.2一2014 5.13可靠性传感器在正常工作条件下,平均无故障工作时间MTBF>25000h 试验方法 6.1 主要试验设备主要试验设备应包括 a)游标卡尺,0.02mm; b) 万能角度尺 c)雨量滴定装置或专用恒速注水装置; d 电子秤; e)欧姆表兆欧表; f g高低温交变湿热箱; h冲击试验台; i 振动试验台 6.2方法 6.2.1外观目测检查 6.2.2工作环境条件按GB/T9359的规定进行试验 6.2.3承雨口目测检查外观质量用分度值为0.02mm游标卡尺量取承雨口内径,均匀取六个不同方向,检查每一方向的测量值,其值均应在规定误差范围内用万能角度尺检查刃口锐角 6.2.4灵敏闻在翻斗上方漏斗口安装(内部已湿润的)引水管,以便能将请水引人预先准备好的容器内. 在受试传感器处于干燥情况下,以3mm/min一4nmm/min降雨强度向承雨口面均匀注人相当于约50mm降雨量的清水(用称重法计量注人清水量) 当引水管不再有清水流出时(等待时间不应小于10min),对容器内清水称重计量,对比注人前后的清水量,其差即为湿润损失,灵敏阂为湿润损失与仪器分辨力之和 6.2.5分辨力,降雨强度测量范围及测量准确度 6.2.5.1方法选择分辨力、降雨强度测量范围及测量准确度的试验方法分为自身排水量法和注人法,可任选一种进行试验
GB/T21978.2一2014 6.2.5.2自身排水量法在室内规定条件下,传感器处于正常工作状态时,在降雨强度为0.3mm/min 14.2mm/min范围内,分大(降雨强度3.8mm/min一4.2mm/mm)中(降雨强度1.5mm/mim一2.5 5mm/min)、小(降雨强一0.5mm/min 三种降雨强度匀速向仪器注人清水,同时用专用计数器对翻斗翻转次数度0.3mm/min 进行计数,翻斗翻转各10/c次(c为仪器分辨力),采用标准器具测量仪器自身排水量 6.2.5.3注入法在室内规定条件下,传感器处于正常工作状态时,分大(降雨强度3.8mm/min一4.2mm/min)中降雨强度1.5mm/min一2.5mm/min,小(降雨强度0.3mm/min0.5mm/min)三种不同降雨强度恒速向仪器注人清水,并记录传感器的输出和历时 6.2.6重复性 6.2.6.1方法选择应按6.2.5.1选取的方法进行试验自身排水量法 6.2.6.2 在室内规定条件下,传感器处于正常工作状态时,在降雨强度为0.3mm/min一4.2mm/min范围内,分大,中、小三种降雨强度(降雨强度同6.2.5.2),分别6次匀速向仪器注人清水,同时用专用计数器对翻斗翻转次数进行计数,翻斗翻转各10/e次,采用标准器具测量仪器自身排水量 6.2.6.3注入法在室内规定条件下,传感器处于正常工作状态时,分大、中,小三种不同降雨强度(降雨强度同 6.2.5.3)向仪器恒速注人清水,重复进行6次,记录每次传感器的输出和历时上述试验完成后,按GB/T18522.3一2001中4.1.4.2规定,计算重复性标准差和重复性限 6.2.7输出受试传感器人工滴水,连续工作时,检查传感器输出当采用接点通断输出时,接点通时,用欧姆表测量信号输出端间接触电阻当采用接点通断输出时,接点断时,用欧姆表测量信号输出端间开路电阻用兆欧表测量输出端与外壳间绝缘电阻 6.2.8安装与防护目测检查 6.2.9机械环境适应性 6.2.9.1振动试验受试传感器在包装状态下,固定在振动试验台上,进行10H2150Hz10Hz,加速度为2g的扫频试验,持续时间45min,检查传感器的情况 6.2.9.2自由跌落试验受试传感器在包装状态下,在跌落试验台上进行试验当毛重小于或等于50kg时,跌落高度为
GB/T21978.2一2014 250 nmm;当毛重在50kg100kg时,跌落高度为100 mm 连续跌落4次,检查传感器的情况 6.2.10可靠性按GB/T18185一2000规定进行可靠性验证试验检验规则 7.1 出厂检验 7.1.1要求应由生产企业或公司的质量检验部门进行产品的出厂 7.1.1.1 检验,出厂检验分为全检与抽检,产品应经出厂检验合格并签发合格证后,方可出厂,销售全检系对全部产品逐个进行特定项目检验,发现不合格品应进行返工直至合格 7.1.1.2 7.1.1.3抽检系对特定项目进行抽样检验,按GB/T13264的相关规定进行，每批最少应不少于三台，若产品数量少于三台,则应全检;当抽检项目出现不合格项时,应根据问题性质决定加倍复检或逐台试验,并应将该台产品进行返工直至合格 7.1.2项目出厂检验项目分全检和抽检两种对5.1,5.4,5.7进行全检,对5.8进行抽检 7.2型式检验 7.2.1要求有下列情况之一时,应进行型式检验 a)新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定 b 定型产品在结构、工艺或使用的材料作较大改变,可能影响产品性能时 e产品停产(两年以上)后,恢复生产时 d)出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时 e)正常生产时,定期或累计一定产量后,应周期性进行一次检查; 合同规定进行型式检验时 7.2.2项目型式检验由质量检验部门按第5章规定的内容及第9章贮存的要求进行全性能检验型式检验的台数不应少于三台,应从出厂检验合格品中随机抽取 7.2.3抽样规则按GB/T18522.6一2007中4.2.3的规定进行 7.2.4合格判定规则按GB/T18522.62007中4.2.4的规定进行判定
GB/T21978.2一2014 标志和使用说明书 8.1 标志应符合GB/T18522.62007第5章的要求 8.2 使用说明书应符合GB/T18522.62007第9章的相关要求包装、运输和储存 9.1包装 -2007第6章的相关要求应符合GB/T1522.6 9.2 运输包装好的传感器应能适应陆运,水运和空运等各种运输方式 9.3贮存应符合GB/T9359的要求

降水量观测仪器第2部分：翻斗式雨量传感器GB/T21978.2-2014

随着气候变化的加剧，对气象数据的准确性和实时性的要求越来越高。而降水量是气象数据中最基础也是最重要的参数之一，直接关系到农业、水利、交通等各个领域的生产和生活。因此，在降水量观测仪器中，翻斗式雨量传感器GB/T21978.2-2014被广泛应用。

1. 什么是翻斗式雨量传感器？

翻斗式雨量传感器是一种通过测量雨滴打开或关闭翻斗来达到测量降雨量的目的的雨量传感器。它是目前使用最为广泛的雨量传感器之一，精度高、稳定性好。

2. 翻斗式雨量传感器的原理是什么？

翻斗式雨量传感器由漏斗、翻斗、传动机构和计数装置等部分组成。当雨水从漏斗流入翻斗时，翻斗会翻转一定角度，使计数装置加1，然后翻斗恢复原位，准备下一次计数。

3. 翻斗式雨量传感器的优点是什么？

相比于其他雨量传感器，翻斗式雨量传感器有以下优点：

精度高：由于翻斗式雨量传感器使用了机械式的计数方式，可以达到较高的精度。
稳定性好：翻斗式雨量传感器结构简单，零部件少，因此其稳定性较好。
易维护：翻斗式雨量传感器的零部件比较少，维护起来相对容易。

4. 翻斗式雨量传感器的缺点是什么？

翻斗式雨量传感器的缺点主要有以下几点：

不能用于非液态降水的测量：由于翻斗式雨量传感器是通过测量雨滴打开或关闭翻斗来达到测量降雨量的目的，因此不能用于非液态降水（如雪、雾等）的测量。
对积雪和冰雹灵敏度低：由于积雪和冰雹会在漏斗处堵塞，导致翻斗无法正常工作，因此翻斗式雨量传感器对积雪和冰雹的灵敏度较低。
易受污染：翻斗式雨量传感器易受污染，当雨水中含有杂质时容易使翻斗卡住或误动，导致计数不准确。

5. 翻斗式雨量传感器的应用场景是什么？

翻斗式雨量传感器广泛应用于农业、水利、交通等领域，可以对降雨量进行实时监测和记录，为各行业提供准确的气象数据。同时，翻斗式雨量传感器也广泛应用于气象观测站、环境监测站等各类站点。

6. 总结

翻斗式雨量传感器是一种精度高、稳定性好、使用广泛的雨量传感器，被广泛应用于农业、水利、交通等各个领域的生产和生活中。但其对非液态降水的灵敏度低、易受污染等缺点也需要在实际应用中加以注意。