ICS 07.060 CCS A 47 14 山西省 地方标准 DB 14/T 3169—2024 土壤水分观测仪器性能核查技术规范 2024 - 10 - 18发布 2025 - 01 - 18实施 山西省市场监督管理局 发布 DB 14/T 3169 —2024 I 目次 前言 ................................ ................................ ................. II 1 范围 ................................ ................................ ............... 1 2 规范性引用文件 ................................ ................................ ..... 1 3 术语和定义 ................................ ................................ ......... 1 4 计量性能要求 ................................ ................................ ....... 1 5 核查条件 ................................ ................................ ........... 2 6 核查内容 ................................ ................................ ........... 2 7 核查方法 ................................ ................................ ........... 2 附录A（规范性） 标准物质制作过程 ................................ ...................... 4 DB 14/T 3169 —2024 II 前言 本文件按照 GB/T 1.1 —2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件由山西省气象局提出、组织实施和监督检查。 山西省市场监督管理局对本标准的组织实施 情况进行监督检查。 本文件由山西省气象标准化技术委员会（ SXS/TC24 ）归口。 本文件起草单位：山西省大气探测技术保障中心、临猗县气象局。 本文件主要起草人：王锴、李延晖、白自斌、张俊兵、陈澜、付亚平、张计晨。DB 14/T 3169 —2024 1 土壤水分观测仪器性能核查技术规范 1 范围 本标准规定了插管式土壤水分观测仪电器性能核查技术规范的术语和定义、计量性能要求、核查条 件、核查内容、核查方法、标准物质的制作方法及标准值的获取方法。 本标准适用于 FDR型自动土壤水分观测仪器周期性性能核查、使用中和修理后的实验室核查。 2 规范性引 用文件 本文件没有规范性引用文件。 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 土壤水分 指存在和保存于土壤中的水分。 观测仪器 指能获取到土壤水分的电子设备。 标准物质 240目玻璃砂与纯净水（或蒸馏水）混合物。 土壤重量含水量 土壤含水量占干总土重的百分比。 土壤体积含水量 土壤中水的体积与其总体积的比值，以百分数表示。 4 计量性能指标 标准物质指标 通过实验证明在 98%置信区域内，误差范围小于 0.5%的标准土样可以承担对自动土壤水分观测仪的 核查工作。制作过程及方法见附录 A。 传感器性能指标 4.2.1 传感器测量范围： 0~100%。 4.2.2 传感器核查结果最大允许误差：± 2.0%。 DB 14/T 3169 —2024 2 4.2.3 年稳定性：不大于最大允许误差的绝对值。 5 核查条件 包括核查时需要的环境条件、标准物质、测量设备及配套设备。 环境条件 温度：（ 20±5）℃； 相对湿度：≤ 85%RH。 标准物质 240目玻璃砂，纯净水或蒸馏水。 测量设备及配套设备 智能自动控温烘箱， 控温温度在 105摄氏度℃； 电子天平 1台,最小感量 0.01g,满量程至少 1000g； 电子称1台,最小感量 10g,满量程至少 30kg； 塑料搅拌容器、 重力锤、 温、 湿度计、 数字式多用万用表、 交流调压器各 1台。直径 70mm铝盒40个，体积直径 100立方厘米环刀 8个，取样器 2个。亚克力传感 器检测容器各 10个。 图1 传感器检测容器 6 核查内容 包括传感器外观检查、基准频率值。 外观检查 外型结构应完整，标识应清晰可见。所有接插件应牢固、可靠，传感器铜环无氧化现象。经过维修 后的传感器不应有影响测量性能的缺陷。 基准频率值 传感器在水中和空气中的频率值。 7 核查方法 包括核查点的选择、核查数据的获取、烘干值计算、核查数据的处理、核查周期。 DB 14/T 3169 —2024 3 核查点选择 核查点及顺序为 0±1.0％、5±2.5％、15±2.5％、25±2.5％、饱和点。核查前先按照附件 A中规 定的操作方法，配置标准样本各两个。 核查数据的获取 7.2.1 利用试验桶测量传感器在空气和水中的基准频率值，核查合格的标准为传感器空气中和水中频 率与原基 准频率值偏差均不超过 1kHz，否则视为不合格。 7.2.2 将各层传感器在四个不同体积含水量等级的标准样本中测量记录，获取观测值。 体积含水量计算 a=𝑔1−𝑔2 𝑉×100% ································ ································ ······ (1) 式中： a—土壤体积含水量，单位为百分比（ %）保留两位小数； g1—湿样本重，单位为克（ g）； g2—干样本重，单位为克（ g）； V—环刀容积，单位为立方厘米（ cm3）。 核查数据的处理 7.4.1 经核查后的土壤水分观测仪各层测量值的允许误差（测量误差）应满足 4.3.2条款，否则视为 不合格，应对其进行调整或更换。 7.4.2 土壤水分观测仪的年稳定性应满足 4.3.3条款。否则按不合格处理，应对其进行调整或更换。 核查周期 建议每两年核查一次。 DB 14/T 3169 —2024 4 附录 A （规范性） 标准物质制作过程 标准物质的获取是使用指定目数并按一定比例的玻璃砂与纯净水混合，通过控制加入的水量，可得 到不同体积含水量的标准介质，用于土壤水分观测仪实验室校准使用。制作步骤如下： A.1 制作步骤 将试验需要的至少 100kg的240目玻璃砂进行晾晒或使用烘箱烘干，保证玻璃砂中基本无水分（ 建议 使用烘箱烘干玻璃砂）。烘干后的玻璃砂使用双层塑料袋密封包装，如有条件时包装袋内放置干燥剂以 防玻璃砂潮湿。 制作过程中需使用的容器及工具均应洗涤干净，并烘干后保持干燥。 制作前应将要使用的仪器，如天平等计量仪器应事先进行过校准。 根据各核查点、 水量计算： 设 240目玻璃玻璃砂容重为 1.5克/cm3， 计算所需玻璃砂重量和加水量 （详 见表A.1）。 表A.1 核查点标准物质配比 核查点 铜环式传感器 体积/cm3 加水量/g 玻璃砂重量 /g 5% 5130.5 256.5 7695.8 15% 5130.5 769.6 7695.8 25% 5130.5 1282.6 7695.8 饱和点 5130.5 2052.2 7695.8 A.2 饱和玻璃砂的制作 A.2.1 称砂及水 使用大量程天平分别称出表 1中相应量的玻璃砂和水。 A.2.2 装入容器 首先， 将所需水量的四分之一倒入校准容器中。 然后， 倒入所需玻璃砂的四分之一， 使用工具搅拌， 使其尽量均匀分布在容器内。 重复以上步骤，直至倒入全部玻璃砂及蒸馏水。 保证容器内的玻璃砂表面无水渗出，若有多余的蒸馏水渗出，应使用吸管吸出。 A.2.3 校准容器的密封 校准容器的密封后，至少静止 1小时后，使用吸管吸出表面多余的蒸馏水方可使用。 A.3 不饱和玻璃砂的制作 A.3.1 称砂及水 称砂：根据被测观测仪类型，使用大量程天平称出表 1中相应量的玻璃砂。