1、T一UDC 620. 91 : 53.089. 68 N 04 -r岳24 工直.，.、GB/T 14890.94 Calibration of field pyrheliometers 1994-03-08发布1994-12-01实施E主委主主主E才生监督局发布中华人民共和家标准GB/T 14890-94 工作直接日射表的校准方法Calibration of field pyrheliometers 本标准参照采用国际标准1509059-1990(用与标准直接日射表相比较的方法校准太阳能工作直接日射表儿主题内容与适用范围本标准规定了利用标准直接日射表校准工作直接日射表的方法，提出了校准程序和
2、校lE传递体系。本标准适用于一级和二级直接日射表的校准.2 引用标准GB 12936.1 太阳能热利用术语第一部分3 术语3.1 直接日射表的校准calibration of pyrheliorneter 在规定条件下，为确定直接日射表校准因子的一组操作。3.2 工作直接日射表field pyrheliometer 具有防止天气条件影响的功能并适用于在室外长期工作的直接日射表。这类仪表主要包括各类一级和二级直接日射表。3.3 标准直接日射表reference pyrheliometer 在校准过程中作为标准用的任何种类的、符合规定准确度等级要求的直接日射表，它事前需经上一级标准校准过，并在有效
3、使用期内.3.4 直接日射袤的校准因子calibration factor of pyrheliometer 直接口射辐照度的变化除以工作直接日射表响应的变化。校准因子的倒数就是灵敏度，其单位为W /(m ，v)。4 校准技术要求直接日射表的校准应将标准直接目射表与工作直接日射表暴露于同一辐射场中，并比较它们相应的测量信号。4. 1 辐射源以太阳为辐射源。校准期间，直射辐照度不应低于300W/m，最好超过700W /m 0芳、日辐射状况应接近正常状况。4.2 奸、挠条件4.2. 1 环境气温校准期间，环境气温应在仪表实际使用时的典型环境气温范围以内.对于准确的测量来说，应测定出校准因子与环境温
4、度之间的函数关系。国家技术监督局1994-03-08批准1994-12-01实施1 、J 14890-94 GB/T / 4.2.2 风速校准期间，环挽风速应小于5m/so 4.2.3 相对湿度校准期间，环城相对湿度应小于80%。4.2.4 天空条件校准期间，天空晴朗，云量应少于20%，在以太阳为中心的15。视场角内不得有云或烟迹。校准期间的大气浑浊度应接近当地相应季节的平均值。4.3 测量装置4. 3. 1 标准直接日射表应根据附录A中给出的校准体系选择标准直接日射表.4.3.2 太阳跟踪t可以选用高度和方位分别驱动的地平式太阳跟踪器或可调节赤纬并按周日运动方向和速度旋转的赤道式太阳跟踪窍。
5、4. 3. 3 读数装置被校表的读数装进应选用可分辨直接日射表最大读数0.05%的数字电压表或数字万用表，其温度漂移应优于士0.1%。标准直接日射表的tJ数装置，应根据具体类型选用专用设备或不低于上述准确度的数字电压表。这些设备在室外使用时，应避免直接受到太阳的曝晒。连按导线应采用屏蔽电缆.校准程序5 J刷、副吧，d1马A$2人、ll|飞lTl气飞5. 1 准备5. 1. 1 安装校准开始前30mn，应将标准直接日射表和被校直接日射表移至室外，安装在太阳跟踪器上，标准表与被校表之间的距离不允许超过20m。5. 1. 2 调整与清理太阳跟踪器应调至当地纬度、调好水平、对正南北p做好传感器与读数仪
6、表的电气连接，调整好正负极性，并对读数装fl.通电预热;)汗理直接日射表，特别应清除进光窗口上的灰尘及其他不洁之物;借助自由准器使光筒对准太阳。校准期间，自动跟踪器的瞄准操作应在每一测量系列前后重复进行。手动跟踪装置的脯准操作则应随时进行。5.2 读数测量期间，以30120 s的时间间隔连续地同步读取标准表和被校表的读数10次，以此作为一个测量系列。每一测盐系列前后，应读取两台仪表的零位。无论是读零位后至读第一次辐照输出，还是读最后一次辐照输出至读零位，其时间间隔均不得少于3min，以便获得充分稳定的读数。这样的测量系列至少应取两个。在工作记录本中记下操作中出现的所有问题和特殊情况.5.3 数
7、据处理5.3. 1 确定校准因子5. 3. 1.1 根据测量系列1中的各个读数z按式(1)计算每次测量的瞬时校准因子z. ( 1 ) F (i, j) =字号式中:Eo，j)一一经零位修正的标准直接日射表输出的辐照度佳￥V (i.j)一一经零位修正的被校表输出的电压值。2 GB/T 14890-94 5. 3. 1. 2 对于具有n次读数的测量系列).应按式(2)确定被校表的初始校准因子F，川F=tZFOP. ( 2 ) 5. 3. 1.3 对于具有m个测量系列的校准程序来说，应按式(3)确定被校表的校准因子F.F= 士培zF凡G). . . . .川. . . 们) 5. 3. 2 数据删除
8、如果F，川偏离Fj)在土2%以上，贝u应将该数据删除。如果工作记录本中已指明某次读数存在疑问，则应将该数据删除.数据删除后，应重复5.3. 1确定校准因子的各项计算步骤。5.3.3 统计分析在一测量系列中，校准条件稳定性的一个度量方法就是按式(4)确定FO，j)值偏离Fj)值的标准偏差，即250) = .1去(F(户F)/(n- 1) 对于有若干测量系列的情况，应按式(5)确定F(j)值偏离F值的标准偏差，即5 = 50)/ rm 6 不确定度. ( 4 ) ( 5 ) 如标准直接日射表不是一级标准直接日射表，贝u导出的校准因子的不确定度还受所用标准表校准因子不确定度的影响(即所谓的传递不确定
9、度)，传递不确定度取决于气象条件和直接日射表的性能，特别是取决于环日辐射的分布和直接日射表的视场角.当校准传递系列中的所有直接日射表都具有同样的视场角和斜角)时，或当环日辐射很小并直射很强时，不确定度最小。一级标准直接日射表的不确定度大约为土0.3%(10)，二级标准直接日射表的不确定度约为士0.5%。工作直接日射表导出的校准因子的不确定度取决于仪表的类型和校准期间的条件。通常一级直接日射表的不确定度约为士1%.二级表约为+2%，7 文件7. 1 证书证书应包括下列内容，a. 被校表制造厂、型号、系列号gb. 标准表制造厂、型号、系列号，应给出标准直接日射表校准因子对一级标准直接日射表的溯源性
10、说明，C. 校准时气象环境条件(平均气温、太阳高度角、辐照度范围等kd. 测量i主数量ge. 校Ijf.结果(校准因子及其计量单位31 记录和试验人员及负责人签名。7.2 数据保存校准原始数据应保存至完成下一次校准，最好保存至该仪器寿命终结.3 一GB/T 14890-94 附录A直接日射表校准体系(补充件)A1 世界辐射测-lit.?G准(WRR)世界辐射测f，t;r准(WRR)为国际单位制中太阳辐照度的最高计量标准，即为国际上校准所有各级各类直接日射表的基准。A2 国家基准组国家基准组是由数台币级标准直接日射表组成的，为国家在太阳辐照度方面的最高标准。2应按照I吃界气象组织的规定，每五年同
11、世界辐射中心或区域辐射中心的世界辐射测量基准仪器比对一次，以保证太阳辐RE度fll值传递的准确性。A3 -级标准直接日射表和二级标准直接日射表一级标准直接日射表是准确度最高的仪表，可作为校准二级标准直接日射表的标准，也可作为校准一级或二级直接日射表等其他准确度级别较低的直接日射表的标准。二级标准直接日射表可作为校准一级或二级直接日射表的标准。标准直接日射表应定期i圭行校准。一级标准和二极标准直接日射表至少每五年应与国家基准组比对一次.以检驳其保持WRR水准的能力和可靠程度。A4 一级直接日射表和二级直接日射表一级直接日射表为一般工作用仪表，亦可作为校准二级直接日射表的标准。二级直按日射表为准确
12、度级别最低的直接日射表，它只能在准确度要求不高的场合下使用。当以相同类别的工作直接日射表作为标准直接日射表时，有如下要求g8. 标准直接日射表与被校准的直接日射表应出自同一厂家，且型号相同，b. 选作为标准的直接日射表tf前应经较高级别的标准直接日射表校准过，并表明其性能优异;c 选作为标准的直接日射表在进行校准工作时，其数量应多于一台。一级或二级直接日射表应每隔一至二年校准一次。r 附加说明:本标准由国家技术监督局提出。本标准由中国标准化与信息分类编码研究所归口。本标准出中国标准化与信息分类编码研究所和中国气象科学研究院气象仪器计量检定研究所负责起草。本标准主要起草人王炳忠、王黛。4 华人民共和国家标准工作直接日射表的校准方法GB/T 14890-94 国中(京)新登字023号 中国标准出版社出版(北京复外三里河中国标准出版社北京印刷厂印刷新华书店北京发行所发行各地新华书店经售版权专有不得翻印晤开本880X1230 1/16 印张1/2字数8干字1994年8月第一版1994年8月第一次印刷印数1-1500 书号，155066.1-10885 246-82 标目
