风速校验器原理、误差及校准参数的确定

　　1工作原理

　　风速仪校验器由调速电路、传动装置、光电转换、脉冲整形、标准信号、数据处理、显示电路等组成。结构示意图如下:

　　风速校验器的电机加电后，通过皮带传动与连轴器相连，连轴器使风速传感器的转动轴与校验器码盘同步转动，风速校验器显示屏显示出标准风速值，风速传感器的输出风速值由自动气象站的采集器显示出来。

　　2主要误差来源

　　(l)安装误差

　　由于风速仪校验器属于现场使用仪器，使用时的环境条件与实验室相比相差较远。由风速校验器的工作原理可知，进行校准前，风速传感器的转动轴与风速仪校验器的连轴器需用软管连接，并且要求传感器的转动轴与风速仪校验器的转动轴严格同心，假如安装后，存在上下左右偏心，连轴器的转动力矩就不能全部传递给风速传感器的转动轴，容易形成转动不灵活，从而给测量结果带来误差。因此，在安装时要反复调整其同心度，调好后再开始校准工作。

　　(2)风速示值不稳定引起的误差

　　由电路原理所致，风速校验器显示值每2秒钟更新一次。如果在风速校验器显示屏显示数据还不稳定时，就将数据记录下来，会给测量结果带来误差。为克服此项误差影响，必须在风速值调好后，待校验器显示屏显示的数据稳定后再进行记录，稳定时间不少于2分钟。

　　(3)校准参数引起误差

　　由于风速校验器可以校准四个厂家(天津气象仪器厂，芬兰维萨拉公司，长春气象仪器研究所，长春气象仪器厂)生产的风速传感器，不同风速传感器有不同的风速方程，从而也就有不同的校准参数，用一个标准校准不同型号的风速传感器，必须对不同风速传感器进行参数修正。在进行校准时应注意用风速校验器的拨码盘输入相关的校准参数，并检查校准参数对应的校验器显示器的显示值是否正确，若校验器的显示屏显示值正确无误，才可以开展校准工作，否则会产生测量误差

　　3校准参数的确定方法

　　风速校验器的风速方程由风速传感器的风速方程转换而来。为了解决用一台风速仪校验器校准不同型号的风速传感器而带来的测量误差，在实施现场校准前，应针对不同风速传感器的风速方程输入校准参数。下面以维萨拉风速传感器为例介绍风速校验器风速方程的计算步骤，其它型号的风速传感器的校准参数计算方法也可参照此法进行。

　　(1)从使用说明书了解到维萨拉风速传感器的风速方程为:

　　式中:F一为风速信号频率

　　(2)转换成风速校验器方程，由于风速传感器转轴每转动一周输出14个脉冲信号;风速校验器的光电转换为输出轴每转一周输出22个脉冲信号，所以风速校验器方程凡的如下计算