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JJF 1992-2022 长波辐射表校准规范.pdf

中华人民共和国国家计量技术规范

alibrationSpecificationforPyrgeome

国家市场监督管理总局发布

国际大酒店装修施工方案长波辐射表校准规范 CalibrationSpecificationfor Pyrgeometers

JJF1992—2022

归口单位：全国气象专用计量器具计量技术委员会 主要起草单位：中国气象局气象探测中心 参加起草单位：江苏省无线电科学研究所有限公司

本规范委托全国气象专用计量器具计量技术委员会负责解释

主要起草人： 崇伟（中国气象局气象探测中心) 丁蕾（中国气象局气象探测中心） 边泽强（中国气象局气象探测中心） 参加起草人： 孙立新（江苏省无线电科学研究所有限公司） 闫加俊（江苏省无线电科学研究所有限公司）

引言· ··....·.......·.（.） 范围 引用文件.. 术语和计量单位· 概述·.…..…. ·...............（2） 5.1 灵敏度与修正系数.. 5.2 1 稳定性· 校准条件. 6.1 1 环境条件 6.2测量标准及其他设备 7.1 校准项目· 8校准结果的表达. 1 复校时间间隔 附录A长波辐射计算方法·… 附录B长波辐射表表体温度和罩体温度计算方法 附录C校准结果的不确定度评定示例….…..…..…. 附录D长波辐射表校准记录（参考格式） （15） 附录E校准证书（参考格式） **.....*.(1 7)

JJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001—2011《通用计量术语及 定义》和JJF1059.1一2012《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范制定的基 础性系列规范。 本规范为首次发布

本规范适用于测量大气辐射和地球辐射的长波辐射表（又称为“地球辐射表” 准。

长波辐射表是用于测量大气长波辐射和地球长波辐射的仪器，它主要由长波辐射入 射窗口罩、感应器件（黑色感应面与热电堆）、测温元件、防辐射罩、水平泡、表体 信号输出端和水平调节螺钉等部件组成，结构示意图如图1所示

图1长波辐射表结构示意图

长波辐射人射窗口罩；2一感应器件；3—测温元件；4一防辐射罩； 5一水平泡；6一表体；7一信号输出端；8一水平调节螺钉

长波辐射表利用辐射平衡原理进行长波辐射测量，即它在接收外界投射的长波辐射 的同时，自身也向外界发射长波辐射。因此，长波辐射表的热电堆输出的感应电动势正 比于其接收到的净长波辐射，即正比于外界人射的长波辐射与其自身向外发射的长波辐 射之差。通过准确测定感应电压，可计算出净长波辐射；通过自身的热敏电阻或铂电阻 等测温元件测量表体温度和罩体温度，可计算出长波辐射表向外界发射的长波辐射，这 样就可计算出外界投射到长波辐射表上的长波辐射，计算公式见附录A。通常，长波辐 射表视场角分为180°和150°两种，输出类型包括模拟输出和数字输出。其中，模拟输 出型的长波辐射表仅进行灵敏度校准；数字输出型的长波辐射表可对修正系数进行校 准，也可以对灵敏度进行校准。

5.1灵敏度与修正系数

6.2测量标准及其他设备

测量标准及其他设备主要技术指标见表1

交准项目及对应的校准方法条款见表2。

对长波辐射表的外观和结构进行检查。长波辐射表外观应完好，人射窗口罩无磨 损，表体无明显变形和机械损伤；水平泡清晰可见；铭牌和标记应完整、清晰、醒目。 7.2.2灵敏度与修正系数

7.2.2灵敏度与修正系数

校准期间，应避免人员靠近或遮挡，以减少对校准结果造成影响。校准程序如下： a）将标准长波辐射表和被校长波辐射表安装到通风器中，稳定放置在室外校准平 台上，标准长波辐射表和被校长波辐射表之间的距离不大于10m，清洁标准长波辐射 表和被校长波辐射表的入射窗口罩，调节水平。 b）对模拟输出型长波辐射表，将标准长波辐射表和被校长波辐射表的电压和电阻 输出端与数字多用表或数据采集器连接，测量电压和电阻信号，为避免干扰，电压与电 阻通道之间空出一个通道；对数字输出型长波辐射表，标准长波辐射表和被校长波辐射 表直接与计算机串口相连，直接测量长波辐照度。测量过程中应保持标准长波辐射表和 被校长波辐射表供电正常。 c）正式校准测量之前，打开数字多用表或数据采集器电源，同步采集标准长波辐 射表和被校长波辐射表输出值，检查并确认输出值的正负极性、大小和稳定性正常。所 有仪器仪表预热测量0.5h以上。 d）校准时，采样时间间隔介于（1～3）min，测量时间为（2～4）h。校准一般在

后进行。记录校准期间的环境温度， 湿度禾

a）计算标准净长波辐照度值和标准长波辐照度值。标准长波辐射表为模拟输出型 长波辐射表时，分别根据附录A公式（A.2）和公式（A.5）所示的计算方法，代人标 准长波辐射表电压输出值、灵敏度值、表体温度、罩体温度，计算出标准净长波辐照度 值和标准长波辐照度值，其中表体温度和罩体温度计算方法见附录B。标准长波辐射表 为数字输出型长波辐射表时，标准净长波辐照度值计算方法与模拟输出型长波辐射表 样，标准长波辐照度值则用标准长波辐射表输出的长波辐照度乘以其修正系数获得。 b）对测量数据进行质量控制。主要包括以下步骤： 1）剔除罩体温度绝对值大于313.15K、表体温度绝对值大于313.15K等对应的 长波辐射数据； 2）剔除标准净长波辐照度大于一40W·m"对应的长波辐射数据； 3）剔除标准长波辐照度标准偏差大于3W·m对应的长波辐射数据； 4）剔除被校长波辐射表输出长波辐照度值或电压信号的相对标准偏差大于3%对 应的长波辐射数据； 5）校准时间段内80%数据可用，此段数据才可用于校准。 c）计算被校长波辐射表灵敏度。利用标准长波辐照度数据和被校长波辐射表同步 采集的电压与电阻信号，按公式（1）计算被校长波辐射表灵敏度值（修约到小数点后 3位）：

式中： K (i) U.(i) E(i) TB(i) Tp(i) k， k2

一同步测量次数。 按公式（3）计算灵敏度单次测得值的实验标准偏差s：

如果K(i)与K的差值的绝对值大于3s，剔除最大的差值绝对值对应的K（i），重 新计算K和s，直至所有K（i)与K的差值的绝对值小于或等于3s，取最终的K作为 校准结果。 d）计算被校长波辐射表修正系数。根据标准长波辐照度数据和被校长波辐射表同 步采集的长波辐照度值，按公式（4）计算被校长波辐射表修正系数（修约到小数点后 5位）：

E(i) C(i)= E.(i)

C（i）一一被校长波辐射表第i个修正系数； E。（i)一一标准长波辐射表测得的第i个标准长波辐照度值，W·m； E.（i)一一被校长波辐射表输出的第i个长波辐照度值，W·m”。 按公式（5）计算修正系数的平均值C（修约到小数点后4位）：

一同步测量次数。 按公式（6）计算修正系数单次测得值的实验标准偏差s

如果C(i)与C的差值的绝对值大于3s，剔除最大差值绝对值对应的C(i)，重 算C和s，直至所有C(i)与C的差值绝对值小于或等于3s，取最终的C作为校 果

Oc 数字输出型长波辐射表修正系数的年稳定性； C 长波辐射表上一年的修正系数； C2 长波辐射表新校准出的修正系数。

校准结果应在校准证书上反映（校准证书格式参考附录D、附录E）。校准证书至 少应包括以下信息： a）标题“校准证书”； b）实验室名称和地址； c）进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）； d）证书的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识； e）客户的名称和地址； f）被校对象的描述和明确标识； g）进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关，应说明被校对象的接 收日期； h）如果与校准结果的有效性应用有关，应对被校样品的抽样程序进行说明； i）校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号； j）本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明； k）校准环境的描述； 1）校准结果及其测量不确定度的说明； m）对校准规范的偏离的说明； n）校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识； o）校准结果仅对被校对象有效的声明； p）未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明

建议长波辐射表的复校时间间隔为2年，当发现长波辐射测量值出现异常时，建议 提前送校。由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸 因素所决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。

长波辐射表在接收外界投射长波辐射的同时，自身也在向外界发射长波辐射，根据 热电响应特性，长波辐射表热电堆输出电动势正比于冷热端的温度差，因此，长波辐射 表输出的电压信号正比于其接收到的净长波辐射，即正比于外界入射的长波辐射与长波 辐射表自身向外发射的长波辐射之差，如公式（A.1）所示：

知名地产外墙真石漆工程施工工艺讲义29页.pptx(A.1） （A.2) （A.3） (A. 4)

长波辐射表的表体温度和罩体温度由测温元件测得。通常测温元件为热敏电阻或铂电阻，通 过测量测温元件的电阻值，根据长波辐射表生产商提供的公式和系数计算得出温度值。 2仪器常数k；（i=1，2，3）通常在实验室用黑体精确测得。一般而言，只有用作标准器的长 波辐射表k；才通过黑体校准获得，而用于野外业务测量的长波辐射表，由于对测量准确度 要求并不特别高，通常采用仪器生产商提供的默认数值。但是，由于仪器结构不同，不同生 产商、不同型号的长波辐射表，k；的默认取值并不相同，具体需要根据生产商的产品说明 书确定。 3 1 公式（A.5）是BSRN（世界辐射基准站网）认可的长波辐射表测量原理的完整公式，本规

范所有计算都基于该完整形式，但要声明的是，在具体的校准过程中，应根据不同型号长波 辐射表k：取值的不同，以及对长波辐射测量准确度要求的不同，确定公式（A.5）的具体 形式并进行计算。 对于数字输出型的长波辐射表，其测量原理与模拟输出型长波辐射表一样，只是由 采集软件直接显示长波辐照度值

范所有计算都基于该完整形式，但要声明的是，在具体的校准过程中，应根据不同型号长波 辐射表k：取值的不同，以及对长波辐射测量准确度要求的不同，确定公式（A.5）的具体 形式并进行计算。 对于数字输出型的长波辐射表，其测量原理与模拟输出型长波辐射表一样，只是由 采集软件直接显示长波辐照度值

辐射表表体温度和罩体温度计算方

长波辐射表测温元件为热敏电阻时金水童话名苑三期工程施工组织设计，长波辐射表的表体温度和罩体温度可以按公式 （B.1）（或仪器说明书中给出的公式）分别计算：

α+b·ln(R）+c·1n（R）3