王海軍 陳曦 蘇衡 韓艷祥

摘要：本文主要研究溫度與風(fēng)俗對氣壓傳感器現(xiàn)場校準(zhǔn)的影響。文章為了研究校準(zhǔn)影響分析，建立溫度和風(fēng)俗影響氣壓傳感器校準(zhǔn)的影響實驗分析，并對實驗數(shù)據(jù)進行分析總結(jié)。通過實驗對比發(fā)現(xiàn)，氣溫和風(fēng)速對于氣壓傳感裝置的現(xiàn)場校準(zhǔn)都有重要的影響，同時在試驗中發(fā)現(xiàn)避開最高氣溫和最低氣溫出現(xiàn)時段及外界風(fēng)速不大于5m/s時進行氣壓現(xiàn)場校準(zhǔn)，能夠確保氣壓傳感器的校準(zhǔn)有效。

關(guān)鍵詞：溫度;風(fēng)速;氣壓傳感裝置;校準(zhǔn)影響

氣象檢測是當(dāng)前社會發(fā)展過程中的重要工作內(nèi)容，可對于現(xiàn)代社會發(fā)展有非常重要的作用。而氣壓檢測模塊也是對大氣環(huán)境進行檢測的重要指標(biāo)。在現(xiàn)代化氣壓檢測工作實施中，采用氣壓傳感器裝置對氣壓進行實際的檢測。而氣壓傳感器長期在室外運行，容易受到外界環(huán)境的影響，包括溫度和風(fēng)力等因素，從而造成了氣壓傳感器失準(zhǔn)現(xiàn)象。所以，相關(guān)氣象部門為確保氣壓傳感器檢測合理，定期需要做好對氣壓傳感器的校準(zhǔn)工作，而校準(zhǔn)工作展開，更應(yīng)該注重對校準(zhǔn)環(huán)境進行分析，因為外界溫度和風(fēng)速情況都容易對氣壓傳感裝置形成一定的影響。

1.氣壓傳感器的工作分析

氣壓傳感器是我國自動氣象站的重要裝置，對于自動氣象站的氣象檢測工作實施有非常良好的作用。在自動氣象站進行氣壓檢測中，氣壓傳感檢測裝置應(yīng)用十分關(guān)鍵，在其工作中主要利用硅電容傳感裝置。該裝置主要包括金屬薄片、硅膜、硅、玻璃以及真空腹組成。同時將整個傳感裝置的電路板附著在硅電容氣壓傳感器當(dāng)中，在其進行氣壓檢測工作實施過程中，電平接口電路信號完成氣壓傳感器的信號采集分析，同時其裝置的應(yīng)用中可編程通訊擴展電路完成信號變化，最后CPU完成檢測數(shù)據(jù)接收和分析等工作，完成氣壓傳感器的氣壓檢測工作。通過各項工作的良好展開，確保氣壓傳感裝置的設(shè)計應(yīng)用更加合理，也能夠最大程度上提升氣壓傳感的工作效果。

2.氣壓傳感器校準(zhǔn)試驗建立

氣壓傳感器的校準(zhǔn)工作是氣象部門實施的氣壓檢測裝置校準(zhǔn)和檢測工作，確保氣壓傳感裝置能夠良好的進入工作狀態(tài)。實際的氣壓校準(zhǔn)工作實施中，要求利用氣壓校準(zhǔn)儀器進行校準(zhǔn)分析，同時按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進行校準(zhǔn)。而本文主要研究風(fēng)速和溫度對氣壓傳感器校準(zhǔn)的影響，所以在本次試驗中模擬了不同風(fēng)速和不同溫度狀態(tài)，同時建立氣壓現(xiàn)場校準(zhǔn)模型，以下是本次試驗展開的具體研究。

（1）氣壓現(xiàn)場校準(zhǔn)原型建立

在本次風(fēng)速和溫度對氣壓傳感器的檢測影響分析過程中，針對氣壓傳感裝置校準(zhǔn)原型進行分析。在實際的試驗校準(zhǔn)工作實施過程中，建立了現(xiàn)場氣壓現(xiàn)場校準(zhǔn)裝置，校準(zhǔn)裝置主要包括壓力調(diào)節(jié)裝置、?????? 氣壓標(biāo)準(zhǔn)裝置和氣壓傳感裝置設(shè)計，采用膠管將三個裝置進行連接。利用該裝置進行氣壓傳感器的校準(zhǔn)工作。

校準(zhǔn)試驗展開中預(yù)熱15min后開始對氣壓傳感裝置進行調(diào)節(jié)，在實際的傳感裝置應(yīng)用過程中，氣壓校準(zhǔn)氣壓點的校準(zhǔn)順序為由低壓到高壓（ 正行程），再由高壓到低壓（反行程）。

（2）氣壓現(xiàn)場校準(zhǔn)計量分析

在本次氣壓傳感器校準(zhǔn)工作實施過程中，完成校準(zhǔn)工作還包括對傳感器的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)進行計量分析。一方面，在氣壓現(xiàn)場校準(zhǔn)工作實施過程中，包括對其測量范圍進行確定，通過測量范圍確定，確保氣壓檢測符合實際情況標(biāo)準(zhǔn)。提升傳感器裝置的校準(zhǔn)精確性。本次澆筑計量工作中，其校準(zhǔn)計量范圍為500～1100hPa。另外一方面，在氣壓傳感器校準(zhǔn)工作實施過程中，主要是針對氣壓傳感器的工作標(biāo)準(zhǔn)進行檢測，在其檢測工作實施中，主要針對檢測誤差進行分析，本次試驗檢測實施過程中，其本身的檢測誤差控制分析也非常關(guān)鍵。實際的檢測工作中，其誤差控制范圍為±0.3hPa。另外，在本次試驗展開中，要求按照J(rèn)JG（氣象）001-2011《自動氣象站氣壓傳感器檢定規(guī)程》規(guī)范進行各項操作，也能夠確保檢測合理展開，最大程度上提升檢測效果。

（3）試驗內(nèi)容建立

本次試驗展開過程中，建立了氣溫22℃和氣溫32℃的模擬環(huán)境，同時風(fēng)速分別設(shè)置為> 5 m/s和≤5 m/s。試驗總計包括20組，主要對比不同風(fēng)速和溫度條件下氣壓傳感裝置的檢測合格標(biāo)準(zhǔn)。以下是對試驗數(shù)據(jù)對比分析。

3.氣壓傳感器校準(zhǔn)試驗統(tǒng)計分析工作

3.1數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作

本次試驗展開過程中，主要針對氣溫和風(fēng)速兩種狀態(tài)下的氣壓傳感器校準(zhǔn)受到影響進行分析，以下是具體的試驗統(tǒng)計分析。

（1）溫度對氣壓傳感器校準(zhǔn)影響分析

溫度是影響到大氣環(huán)境的主要因素，在實際的大氣環(huán)境分析過程中，應(yīng)該注重對溫度因素進行良好的管控，實際的溫度檢測工作實施過程中，應(yīng)該注重對溫度檢測進行有效的控制。實際的溫度檢測狀態(tài)分析中，應(yīng)該實現(xiàn)對溫度的研究，以下是對溫度變化數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

①在溫度為22℃時、風(fēng)速≤5m/s時。本次試驗測定結(jié)果顯示，22℃有12臺氣壓傳感器的校準(zhǔn)出現(xiàn)誤差，而溫度，屬于不合格的氣壓傳感裝置，其占比為總檢測裝置，不合格率占比為60%。

②在溫度為22℃時、風(fēng)速≤5m/s時，本次試驗測定結(jié)果顯示，有13臺氣壓傳感器的校準(zhǔn)出現(xiàn)誤差現(xiàn)象，屬于不合格的氣壓傳感裝置，其占比為總檢測裝置，不合格率占比為65%。

③在溫度區(qū)為32℃時、風(fēng)速>5m/s時，本次試驗測定結(jié)果顯示，有14臺氣壓傳感器的校準(zhǔn)出現(xiàn)誤差現(xiàn)象，屬于不合格的氣壓傳感裝置。

④在溫度區(qū)為32℃時、風(fēng)速>5m/s時，本次試驗測定結(jié)果顯示，有15臺氣壓傳感器的校準(zhǔn)出現(xiàn)誤差現(xiàn)象，屬于不合格的氣壓傳感裝置。

通過上述溫度對氣壓傳感器校準(zhǔn)影響的試驗結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度出現(xiàn)上升情況后，氣壓傳感器校準(zhǔn)出現(xiàn)誤差變化的情況開始增多，有12臺開始出現(xiàn)誤差現(xiàn)象。并且通過兩組數(shù)據(jù)的對比發(fā)現(xiàn)，當(dāng)風(fēng)速大于>5m/s時，氣溫對于氣壓傳感器的影響更多，影響到氣壓傳感裝置的應(yīng)用效果。其中變化占比增加了5%左右。同時溫度上升之后，不合格氣壓傳感裝置的數(shù)量也隨之上升。

（2）風(fēng)速對氣壓傳感器校準(zhǔn)影響分析

風(fēng)速是指風(fēng)流動的速度，而在一定區(qū)域內(nèi)大氣中的氣體流動勢必會對大氣氣壓造成一定的影響。同時風(fēng)俗也會對氣壓傳感裝置的校準(zhǔn)工作形成一定的影響。而在本次氣壓傳感器裝置的校準(zhǔn)設(shè)計中。以下是氣溫條件下同條件下，不同風(fēng)速對氣壓校準(zhǔn)判定的影響。

①在本次試驗中，針對溫度22℃狀態(tài)下的氣壓校準(zhǔn)裝置受到的影響進行了分析，在試驗展開數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)。風(fēng)速≤5m/s時，氣壓傳感裝置校準(zhǔn)出現(xiàn)了4臺誤判情況，說明了風(fēng)速會對氣壓傳感裝置的校驗造成了一定影響。

②在本次試驗中，針對溫度22℃狀態(tài)下的氣壓校準(zhǔn)裝置受到的影響進行了分析，在試驗展開數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)。風(fēng)速>5m/s時，氣壓傳感裝置校準(zhǔn)出現(xiàn)了6臺誤判情況，說明了風(fēng)速會對氣壓傳感裝置的校驗造成了一定影響。同時風(fēng)俗增大，也造成了校驗結(jié)果誤差增大現(xiàn)象[1]。

③在本次試驗中，針對溫度32℃狀態(tài)下的氣壓校準(zhǔn)裝置受到的影響進行了分析，在試驗展開數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)。風(fēng)速≤5m/s時，氣壓傳感裝置校準(zhǔn)出現(xiàn)了3臺誤判情況，說明了風(fēng)速會對氣壓傳感裝置的校驗造成了一定影響。說明了氣溫升高，氣壓傳感裝置在進行校驗判定工作實施中容易受到精度誤差影響。

④在本次試驗中，針對溫度32℃狀態(tài)下的氣壓校準(zhǔn)裝置受到的影響進行了分析，在試驗展開數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)。風(fēng)速大于5m/s時，氣壓傳感裝置校準(zhǔn)出現(xiàn)了5臺誤判情況，說明了風(fēng)俗和溫度同時升高，造成了氣壓傳感裝置校準(zhǔn)誤差問題增多等問題[2]。

3.2結(jié)論總結(jié)

通過上述兩種試驗數(shù)據(jù)的得出以下結(jié)論

①當(dāng)溫度條件保持一定，風(fēng)速增大，會增加氣壓傳感器的校準(zhǔn)誤差，造成氣壓傳感器校準(zhǔn)實效問題。

②當(dāng)風(fēng)速條件一定，溫度出現(xiàn)增大變化時，會增加氣壓傳感器的校準(zhǔn)誤差，造成氣壓傳感器校準(zhǔn)實效問題。

③溫度和風(fēng)速環(huán)境都出現(xiàn)增大現(xiàn)象，通過試驗表明，氣壓傳感器的校準(zhǔn)誤差也出現(xiàn)增大現(xiàn)象。

最后，通不過氣壓傳感器裝置誤差臺數(shù)對比分析而言，溫度因素對于氣壓傳感器裝置的校驗精度影響比較大。如，在風(fēng)速一定條件下，氣溫變化，造成了10臺以上的氣壓傳感器裝置誤差。而在溫度一定條件下，風(fēng)速變化造成了10臺以內(nèi)的氣壓傳感裝置誤差[3]。

結(jié)束語

本文筆者以具體試驗分析風(fēng)速和溫度對氣壓傳感器校準(zhǔn)的影響。通過試驗分析發(fā)現(xiàn)，風(fēng)速和溫度對于氣壓傳感器的校準(zhǔn)都會產(chǎn)生一定的影響。通過試驗分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度低于22℃、風(fēng)速<5m/s，能夠減少環(huán)境因素對氣壓傳感器的校準(zhǔn)影響，更適合實施校準(zhǔn)工作。

參考文獻

[1]武春愛，劉宇.環(huán)境條件對標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速值影響的探討[J].2021（2017-12）：47-48.

[2]陳永杰，李征濤，尹瑞超，等.風(fēng)速傳感器對溫度傳感器測量影響的數(shù)值模擬及分析[J].能源工程，2019，000（003）：72-75.

[3]李東升，劉清惓，孫星，等.熱損失型風(fēng)速傳感器流體動力學(xué)分析與實驗研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2019，042（024）：11-15.