[气象标准]-QX-T 36-2005 GTS1型数字探空仪.pdf
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1、I CS 0 7 . 0 6 0 A 4 7 中 华 人 民 共 和 国 气 象 行 业 标 准 Q X / T 3 6 -2 0 0 5 G T S 1 型数字探空仪 G T S 1 d i g i t a l r a d i o s o n d e 2 0 0 5 - 1 2 - 2 1 发布2 0 0 6 - 0 6 - 0 1 实施 中 国 气 象 局发 布 QX/ T 3 6 -2 0 0 5 前言 本标准是G 下 S 1 型数字探空仪产品的首次制定 鉴于世界 气象组织( WM ( ) ) 要 求以测量准确度( 定量表示为不确定度) 评估探空仪测量性能, 本标 准因此首次规定了探空仪
2、温度、 气压和湿度测量不确定度要求及置信水平于是, 对于测量性能的检 验, 本标准采用计量抽样检验国家标准定型检验和周期检验执行 G B 厂 1 8 0 5 3 -2 0 0 1 ( 不合格品率的 计量标准型一次抽样检验程序及表 的规定, 各检验点逐点统计判定是否接收。逐批检验执行 G B / T 6 3 7 8 -2 0 0 2 不合格品率的计量抽样检验程序及图表( 适用十连续批的检验) 的规定, 各检验点 一并统计判定是否接收 在进行G T S I 型数字探空仪除测量性能的其他性能检验时, 逐批检验按GB / T 2 8 2 8 . 1 2 0 0 3 计数 抽样检验程序第 1部分: 按接
3、收质量限( A QI ) 检索的逐批检验抽样计划 规定; 周期检验按 G B / T 2 8 2 9 -2 0 0 2 ( 周期检验计数抽样程序及表( 适用于对过程稳定性的检验) 规定。 本标准由中国气象局提出并归口。 本标准起草单位: 中国气象局上海物资管理处、 上海长望气象科技有限公司。 本标准主要起草人: 李吉明、 孙宜军、 薛蜀云。 QX/ T 3 6 -2 0 0 5 G T S 1 型数字探空仪 范 围 本标准规定了G 丁 S 1 存等要求 本标准适用于G TS 1 j a 数字探空仪的分类与命名、 要求、 试验方法、 检验规则和标志、 包装、 运输、 贮 型数字探空仪( 以下简称
4、探空仪) 。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款凡是注 日期的引用文件, 其随后所有 的修改单( 不包括勘误的内容) 或修订版均不适用于本标准, 然而, 鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件, 其最新版本适用于本标准。 GB / T 1 9 1 - 2 0 0 0 包装储运图示标志( e q v I S O 7 8 0 : 1 9 9 7 ) G B / T 2 8 2 8 . 1 -2 0 0 3 计数抽样检验程序 第1 部分: 按接收质量限( A Q T . ) 检索的 逐批检验抽样 计划( I S O
5、2 8 5 9 - 1 : 1 9 9 9, I DT) G B / T 2 8 2 9 - - 2 0 0 2 周期检验计数抽样程序及表( 适用于对过程稳定性的检验) G B / T 4 8 8 3 -1 9 8 5 数据的统i f 处 理和 解释 正态样本异常值的判断和处理 G B / T 6 3 7 8 -2 0 0 2 不合格品率的计量抽样检验程序及图表( 适用于连续批的检验) ( I S O 3 9 5 1 1 9 8 9, NE Q) G B / T 8 0 5 3 -2 0 0 1 不合格品率的计量标准型一次抽样检验程序及表 3术语和定义 下 列术语和定义适用于本标准. 3. 1
6、 淬频q u e n c h f r e q u e n c y 一种正弦波 用来提高超再生应答器的接收灵敏度 它的频率在 I M H, 左右, 其幅度大小 与应答 器上作方式有关 若应答器的“ 回答信 号,. 是采用使超高频间歇振荡器“ 提前振荡” 工作方式, 淬频采用小幅度( 约等于 应答器电源电压的1 % o ) 调制, 这种工作方式的优点是发射机输出功率大、 同答灵敏度高, 缺点是回答百 分比低。 若应答器的“ 回答信P, 是采用使超高频间歇振荡器振荡“ 幅度增强” 上作力式, 淬频采用大幅度( 约 等于应答器电源电压的1 0 %) “ 同步” 方式 使超高频间歇振荡频率等于淬频频率,
7、 这种工作方式的优点 是回答百分比高、 超高频振荡信号的间歇频率稳定连续, 有利于地面雷达跟踪, 缺点是发射机输出脉冲 功率较小, 回答灵敏度较低G“C S i 烈数字式探空仪是采用“ 幅度增强” 工作方式的应答器 3 .2 缺 口b r e a k “ 幅度增强” 型应答器的重复频率 与淬频( 8 0 0 k Hz ) 相等, 此状态称为“ 司步” 或称基本频率的“ 擒 获” 在这种同步工作状态下, 超高频发射机振荡状态不能达到饱和, 称之为“ 欠饱和” 。一旦接收到地 面雷达的 。 . 8 f a s 询问脉冲后, 超高频振荡器在 0 . 8 u s 期间内产生谐振, 振荡强度立即从“ 欠
8、饱和” 达到 饱和, 从而使这个饱和状态下的淬频幅度高于其他淬频幅度, 称之为应答 鼓包” 口 在 。 . 8 ( s 谐振期问, 超高频晶体管基极回路电流增大, 使负偏压降低, 造成“ 鼓包” 后的第 1 个淬频 1 OX / T 3 6 -2 0 0 5 “ 失步” , 这样就会在一连串8 0 0 k I I z 间歇振荡频率中, 少了 一 个8 0 o k H: 波形, 故而形成“ 缺口” 。 3. 3 欠饱和振幅u n d e r s a t u r a t i o n a m p l i t u d e 在“ 同步” 工作状态下, 淬频的正半周使超高频发射机振荡, 振荡强度随 B o
9、 o k Hz 正弦波上升沿逐 步加强, 但是超高频振荡尚未达到最强时, 就被8 0 0 k Hz 正弦波的下降沿削弱直到 S o o k Hz 负半周使 超高频发射机停止振荡, 所以地面雷达接收检波后的波形成尖顶形, 而超高频间歇振荡若是自调制状态 则其振荡包络成平顶形。这样超高频发射机接收到地面雷达询问信号, 才有余量达到饱和振荡, 产生应 答“ 鼓包” 和“ 缺日” 口因此尖顶形振荡的输出幅度称之为“ 欠饱和振幅” 。 3 .4 副载波 s u b c a r r i e r 副载波3 2 . 7 k H z 振荡器由 3 2 . 7 k H z晶体、 电阻电容和运算放大器产生。其频率稳
10、定度可达到 1 0 - 数字探空仪的测量信息二进制码, 首先调制在副载波上, 再由副载波调制超高频发射机载波, 因 此地面雷达接收后, 检波出来的信号包含三个信号: 8 0 0 k Hz 淬频, 3 2 . 7 k Hz 副载波和调制在副载波上 的探空信息二进制码这样就可以用窄带滤波器去掉 3 2 . 7 k Hz 副载波信号, 从而大大提高了探空信 息解调设备的抗干扰能力, 使探空记录的误码率明显降低。 分类与命名 4 . 1 型号命名: G T S I 型 4 . 2 产品型式: 数字式。 4 . 3调制方式 : 调幅 要求 5 . 1 外观和结构 5 . 1 . 1 外观 探空仪外观应平
11、整、 曲面无变形、 无明显伤痕和污染; 金属零件不应有锈蚀及机械损伤; 热敏电阻涂 复层应均匀无斑点 、 疵点 , 直径 0 . 8 mm-1 . 1 mm; 产品标识和功能说明标志应清晰牢固。 5 . 1 . 2结构 探空仪的元器件焊接和结构件的装配应准确、 牢固可靠; 紧固件应无松动, 塑料件应无开裂、 变形 现象 5 . 2 性能参数 5 . 2 . , 测t性能 5 . 2 . 1 . 1 f程 温度: 一9 0 ,C -5 0 0C ; 相对湿度: 。 % 一1 0 0 ; 气压: 5 h P a - V 1 0 6 0 h P a 5 . 2 . 1 . 2 测f范围和不确定度 (
12、 置信水平k =ll 5 . 2 . 1 . 2 . 1 温度 切一5 0 0C:07毛0. 2 0 C: 一8 0 一4 02:AT -0 . 2 0 C; 一9 0 一一8 0 ,C: ATG 0 . 3 0 C。 5 . 2 . 122湿度 湿度为 1 5 %-9 5 %: 环境温度李一2 写 , D U若S %; OX / T 3 6 -2 0 0 5 环境温度H , 则发射机功率 P 4 0 0 mW, 即符合 5 . 2 . 3 . 3的要求。 Q X / T 3 6 -2 0 0 5 6 . 3 . 3 . 4 淬频频率试验 测试线路安排见图 5 。频率计采样时间为 。 . 1
13、5 , 频率计应在多数时间内采样到淬频信号, 其频率 值应为8 0 0 k Hz 士1 5 k Hz , 即符合 5 . 2 . 3 . 4 的要求。 区 弓 诬 曰 国巨 弓 诬 困 图 5 6 . 3 . 3 . 5 接收灵敏度试验 6 . 3 . 3 . 5 . 1 测试线路安排见图6 , 测试环境应宽敞, v9周应无影响测量结果的金属等反射物体。 60 - l o o 圈 6 6 . 3 . 3 . 5 . 2 接通发射机和转换器的电源; 接通超高频信号发生器、 中功率计和脉冲示波器电源将专 用天线接到超高频信号发生器的“ 微瓦输出” 端 6 . 3 . 15 , 3 将发射机置于专用
14、测试架上, 并与专用天线相距 1 0 0 c m,减小超高频信号发生器输出信 号, 使探空仪回答信号处于临界状态( 回答缺n可见, 且无多缺口) ; 此时用中功率计替代专用天线, 测量 超高频信号发生器输出功率, 应小于或等于2 0 p W,即符合 5 . 2 . 3 . 5的要求 6 . 3 . 3 . 6测距缺口与欠饱和振幅比的试 验 测量线路安排见图 6 0超高频信号发生器输出功率置于2 0 V W, 用脉冲示波器测量回答缺口幅度 U, 与欠饱和振荡的8 0 0 k l l z 幅度U. , U/ U : 不小于 0 . 3 。即符合5 . 2 . 3 , 6的耍求。 6 . 3 . 3
15、 . 7 数字信号传输方式试验 测试线路安排见图 6 , 将脉冲示波器同步开关置于“ 内触发” 位置; Y输人端接至探空仪的转换器信 号输出端( 如图中虚线示连接) 。仔细调节示波器同步旋钮, 使发射信号同步在方波工作状态, 即数字 为0 ) , 测量脉冲宽度应为 1 7 6 5 2 3 p s , 同时方波存在短时间闪动现象, 即有数字 。 在发送。即符合 5 . 2 . 3 . 7 的要求 6 . 3 . 3 . 8 副载波频率、 传输速率、 采样周期、 数据内容试验 在进行6 . 3 . 1 . 1 准备工作时, 操作和观察计算机显示的界面内容可进行下列试验: a ) 屏幕显尔内容清晰稳
16、定, 即副载波频率符合 5 . 2 , 3 . 8的要求; 传输速率符合 5 . 2 . 3 . 9 的要求; 6 ) 根据屏幕显示的相邻二次时间t 的差值计算采样周期。 应符合 5 . 2 . 3 . 1 0的要求; 。 ) 观察屏幕显示的探空仪编号、 时间、 测量要索等内容无遗漏, 即符合 5 . 2 . 3 . 1 1 的要求。 只 QX/ T 3 6 -2 0 0 5 6 . 3 . 4 供电电源试验 除5 . 2 . 3 . 2 载波频率 稳定性和5 . 2 . 3 . 3 发射功率以 外, 在进行5 . 2 . 3 电气性能的每项试验后应r 时将电源电压调高至士1 3 . 5 V再
17、进行该项性能试验均应符合要求; 即符合5 . 2 . 4供电电源的要求。 6 . 3 . 5 外形尺寸试验 探空仪按包装状态, 用量程不小于2 5 0 m m的直尺测量其外形尺寸应符合5 . 2 . 5的要求 6 。 3 , 6 质t试验 探空仪 装人电 池后按包装状态, 用称量不小于5 0 0 g , 感量不大于1 0 g 的天平秤称量其质量应符合 5 . 2 . 6 的要求。 6 . 3 . 7 镁电池放电试验 电池拆封后, 将电池放人浓度3 %, 温度 3 5 士3 的氯化钠溶液中浸泡3 min , 取出后滴去余水, 测 量其开路电压应在 2 8 V - y 2 9 V之间。电池接人 l
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