GB/T33865-2017
光合有效辐射表校准方法
Calibrationmethodforphotosyntheticactiveradiometer
- 中国标准分类号（CCS）A47
- 国际标准分类号（ICS）07.060
- 实施日期2018-02-01
- 文件格式PDF
- 文本页数13页
- 文件大小696.06KB
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光合有效辐射表校准方法
国家标准 GB/T33865一2017 光合有效辐射表校准方法 Calibrationmethodforphoosynthetieaetiveradiometer 2017-07-12发布 2018-02-01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/33865一2017 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准由气象局提出
本标准由全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会(SAC/TC507)归口
本标准起草单位:国家气象计量站、云南省大气探测保障中心、江苏省无线电科学研究所有限公司
本标准主要起草人;杨云、权继梅、丁蕾、崇伟、林冰、王云昆、胡梅,王欣、朱涯、徐毅刚
GB/33865一2017 光合有效辐射表校准方法 范围 本标准规定了光合有效辐射表的校准条件、校准方法、校准结果的不确定度评定
本标准适用于半球向光合有效辐射表灵敏度的校准
2 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件
2.1 光合有效辐射表photosyntheticactiveradiometer 半球向光合有效辐射表hemispherielphotosynthetieaetiveradiometer 测量给定平面从上方2兀立体角内所接收到的400nm700nm太阳总辐射的辐射表 校准条件 3.1环境条件 3.1.1四周空旷,仪器感应面以上没有任何障碍物
3.1.2天空晴朗,太阳高度角不小于30°,宜在地方时10时~l4时之间进行
3.1.3空气温度在10一30C范围内,相对湿度不大于80%,风速不大于5m/s
3.2标准器及配套设备 3.2.1标准光合有效辐射表 应符合下列要求: 不确定度应不大于6%; a 余弦响应误差(天顶角0~80"时)应不大于10% c 方位响应误差(天顶角0°70"时)应不大于5% 温度误差应不大于0.3%/C d 稳定性应不大于3%.
3.2.2数字仪表 0.05级、分辨力1AV
3.2.3环境测量仪器 技术指标见表1
GB/33865一2017 -每组测量次数
n 4.3.2.3按式(3)计算每组中单个灵敏度值K的标准偏差,当任一单个灵敏度值K与该组灵敏 度平均值K，的差的绝对值大于3倍标准偏差时,应将该K.,删除,并重新计算K，和s: 3 KG,一K, -科 式中: -每组中单个灵敏度值K,的标准编差-单位为微伏平方米每瓦[Avwm-]. 43.2.4按式(4)计算m组灵敏度的平均值(保留到小数点后两位): K w n 式中 -m组灵敏度的平均值; 测量组数
m 校准结果的不确定度评定 5 光合有效辐射表校准结果的不确定度评定参见附录C
校准结果 光合有效辐射表校准后出具校准证书,校准证书应至少包括以下内容: 实验室名称和地址; aa b 校准地点(如果与实验室的地址不同); 校准日期 d 校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号; 校准所用测量标准的溯源性及有效性说明 校准环境条件; 校准结果及其测量不确定度的说明 8 h)校准证书签发人签名
复校时间间隔 7.1复校时间间隔宜为2年
7.2更换重要部件、维修或对仪器性能有怀疑时,应及时校准
GB/T33865一2017 附 录 A 规范性附录) 光谱辐射计技术指标 应符合下列要求 不确定度应不大于5%
a b) 波长范围应覆盖400nm一700nm
波长分辨力应不大于0.5nm， c 配有余弦校正器的光学传感器的余弦误差(天顶角0°一60`时)应不大于4%
d
GB/33865一2017 录 附 B 规范性附录 光谱辐射计方法 B.1校准步骤 在满足3.1的环境条件下,将配有余弦校正器的光学传感器和被校工作级标准光合有效牺射表 B.1.1 同时放在室外平台上,接线柱朝北
校正器与被校仪器感应面置于同一水平面
光学传感器通过光纤 与光谱辐射计连接,被校仪器与数字仪表连接
通电后检查仪器输出值的正负极性、信号大小和稳定 性,并预热半小时
B.1.2光谱辐射计自校准(与标准灯比较)后与被校仪器同步连续采集数据,采样时间间隔3min,测量 持续时间3h一4h
同时记录测量期间的温度、湿度和风速
B.2数据处理 B.2.1按式(B.1)计算第组第i次测量时间段内的标准辐照度积分值 m," E,.d入 Ei, (B.1 4nm 式中: E 光谱辐射计在400nm~700 0nm波长范围内的标准辐照度积分值，单位为瓦每平方米 i,j W/m'); E 光谱辐射计在波长入处测量的光谱辐照度,单位为瓦每平方米纳米[w/(m
nm)]
B.2.2按式(B.2)计算被校仪器的灵敏度 v i K (B.2) i.i E BG 式中: v
光谱辐射计每一段采样积分时间内,对应的被校仪器输出电压(当输出为电流值时应根 Vi 据说明书要求在输出端串联电阻改为测电压)的平均值,单位为微伏(AV) -被校仪器的灵敏度,单位为微伏平方米每瓦[AV/(w
m]
Ki B,2.3以20个测量数据为一组,按式(B.3)计算第组灵敏度的平均值 K， B.3 ( 习Kw 式中: K
-第组灵敏度的平均值 每组测量次数
B.2.4按式(B.4)计算每组中单个灵敏度值K.的标准偏差,当任一单个灵敏度值K,与该组灵敏 度平均值K，的差的绝对值大于3倍标准偏差时,应将该K删除,并重新计算K，和、 习 (B.4 K. -R
GB/T33865一2017 式中 每组中单个灵敏度值K,,的标准偏差,单位为微伏平方米每瓦[Avw
m=]. B.2.5按式(B.5)计算m组灵敏度的平均值(保留到小数点后两位) K-习R (B.5 "台 式中 K 组灵敏度的平均值 - 测量组数
n
GB/33865一2017 附录 C 资料性附录 光合有效辐射表校准结果的不确定度评定方法 c.1概述 光合有效辐射表校准结果的不确定度评定参照JF1059.1一2012进行
建立数学模型 根据校准方法,被校仪器灵敏度的数学模型按式(C.1)计算: K=十心K，十_K,十心K C.1 式中: 被校仪器灵敏度,单位为微伏平方米每瓦[V/(w
m-2)]; 被校仪器电压输出值,单位为微伏(AV); 标准光合有效辐照度值,单位为瓦每平方米(w E m-2); AK -温度特性引人的仪器灵敏度的误差,单位为微伏平方米每瓦[AV/W
m']; 方向特性引人的仪器灵敏度的误差,单位为微伏平方米每瓦LAV/(wm)]， AK K -仪器装调引人的仪器灵敏度的误差,单位为微伏平方米每瓦[AV/w
m-']
C.3评定标准不确定度 评定A类标准不确定度 C.3.1 对被测量进行独立重复观测,通过所得到的一系列测得值,用统计分析方法获得实验标准偏差,当 用算术平均值R作为被测量估计值时,被测量估计值的A类标准不确定度按式(c.2)计算 C.2 ua(K Vn 式中 u.(K -A类标准不确定度,单位为微伏平方米每瓦[AV/wm-')] -每组测量系列的实验标准偏差,单位为微伏平方米每瓦[AV/wm] s(K -实际测量次数
c.3.2评定B类标准不确定度 c.3.2.1按式(C.3)计算数字仪表引人的标准不确定度分量 C.3 4,(-" 式中: u,(V -数字仪表引人的标准不确定度分量,单位为微伏(AV); -数字仪表的不确定度,由校准证书给出; av 包含因子,由校准证书给出
GB/T33865一2017 C3.2.2按式(C.4)计算标准器引人的标准不确定度分量 uE= C.4 式中 uaE 标准器引人的标准不确定度分量,单位为瓦每平方米(W
m-3); aE 标准器的不确定度,由校准证书给出; 包含因子,由校准证书给出
C.3.2.3按式(C.5)计算温度特性引人的标准不确定度分量: dK C.5 us公K,- 式中 u.(AK, 温度特性引人的标准不确定度分量,单位为微伏平方米每瓦[V/(w
m-')]; 温度特性引人的仪器灵敏度的误差,由说明书给出; aaK 置信因子,变量的概率分布为均匀分布,等于厅
C.3.2.4按式(C.6)计算方向特性引人的标准不确定度分量: d uAK)- C.6 式中 u(K, -方向特性引人的标准不确定度分量,单位为微伏平方米每瓦[AV/(w
m-'] -方向特性引人的仪器灵敏度的误差,由实验数据给出: K
-置信因子,变量的概率分布为均匀分布,等于V
C.3.2.5按式(C.7)计算仪器装调引人的标准不确定度分量: 4K us;(AK.)一 C.,7 式中: 仪器装调引人的标准不确定度分量,单位为微伏平方米每瓦[AV/(wm-)]; usK
仪器装调引起的仪器灵敏度的误差,由实验数据给出 -置信因子,变量的概率分布为均匀分布,等于V
C.4计算合成标准不确定度 各输人量互不相关,计算合成标准不确定度,见式(C.8)式(C.13). u
=u(K十eui)十e
uE)十c
4AK)十c
uiAK.)十e
uAKE C.8 K C.9 - c K C.10 c" 丽 K C.11 C3 K 7K C.12 =l C4 K aK C.13 -=l C5 AK
GB/33865一2017 式中: 光合有效辐射表校准结果的合成标准不确定度,单位为微伏平方米每瓦[AV/w
m] 灵敏系数,为式(C.1)对输人量V的偏导数,单位为平方米每瓦[1/(w
m-23)] 1 灵敏系数,为式(C.1)对输人量E的偏导数,单位为微伏四次方米每二次方瓦[V/w C m-2)]; 灵敏系数，为式(C.1)对输人量公K，的偏导数; C3 灵敏系数，为式(C.1)对输人量AK，的偏导数; C4 灵敏系数,为式(C.1)对输人量AK
的偏导数
C.5计算相对合成标准不确定度 按式(C.14)计算相对合成标准不确定度 ue ×100% C.l4 lre 式中: -光合有效辐射表校准结果的相对合成标准不确定度; uerll K -灵敏度平均值
C.6确定相对扩展不确定度 按式(C.15)计算相对扩展不确定度
(C.15 U=k
u 式中: U
-光合有效辐射表灵敏度校准结果的相对扩展不确定度; 包含因子,当k=2时,扩展不确定度U.所确定的区间具有的包含概率约为95%. 注:根据概率论获得的k称置信因子,当人为扩展不确定度的倍乘因子时称包含因子
GB/T33865一2017 参 考 文献 [1]GB/T31l63太阳能资源术语 [2]JG458一1996总辐射表 [3]JF1059.1一2012测量不确定度评定与表示 [4们JJF1071一2010国家计量校准规范编写规则 [幻 worldMeteorologiealOrganization.GuidetoMeteorologicalInstrumentsandMethodsof Observation(Seventhedition)，No,8,2008 WorldClimateResearchPropramme.BaselineSurfaceRadiationNetwork(BSRN),operations manual,version2.1 0
GB/T33865-2017光合有效辐射表校准方法
光合有效辐射是指能够被植物吸收并参与光合作用的辐射，通常波长范围为400~700nm。光合有效辐射的测量对于研究植物生长、光合作用及其影响因素等具有重要意义。
然而，由于光度计、辐射源、滤光片等设备存在误差，导致不同设备之间测量结果存在偏差，影响了测量数据的可比性和准确性。为此，国家标准化管理委员会发布了GB/T33865-2017《光合有效辐射表校准方法》标准，旨在规范光合有效辐射的测量和校准方法，提高测试数据的可靠性和精度。
该标准主要包括以下内容：
- 术语和定义：规定了与光合有效辐射表校准相关的术语和定义，便于标准的理解和应用。
- 校准设备和装置：介绍了校准所需的设备和装置，包括校准辐射源、光度计、滤光片等。
- 校准程序：详细描述了光合有效辐射表校准的实施步骤和方法，包括校准前的准备工作、校准参数的确定、校准过程的操作流程等。
- 校准结果的确认与报告：对校准结果的确认和报告进行了规范，说明了校准数据的处理方法和记录要求。
值得注意的是，该标准适用于光合有效辐射为单峰分布的情况，即光谱分布在400~700nm波长范围内具有一个明显的峰值。同时，该标准仅适用于具有线性响应特性的光度计。
总之，GB/T33865-2017《光合有效辐射表校准方法》标准的发布，对于推动我国植物生长和光环境研究的发展具有重要的推动作用。各相关单位应当加强标准的贯彻落实，提高测试数据的可比性和准确性。
