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一种用于地面气温观测的温度传感器的优化设计与实验验证( Optimized design and experimental validation of a temperature sensor for surface air temperature observation )
J Yang Q Liu G Chen X Deng
全球地面气温的变化速率约为每十年0.2±0.1℃。然而，现有的温度传感器由于受到太阳直接辐射、反射辐射、漫射辐射、上涌长波辐射等的影响，会产生1℃量级的辐射误差。为了减小这种辐射误差，设计了一种带有气流引导装置的温度传感器。首先，采用计算流体力学(CFD)方法对传感器进行优化。然后，利用CFD方法对最佳传感器在不同环境条件下的辐射误差进行了量化。其次，为了进一步提高测量精度，利用极值学习机(ELM)方法得到了辐射误差修正方程。最后，利用辐射误差实验平台进行了观测实验，验证了该传感器的观测精度和修正方程的修正精度。一个076B吸气式温度传感器作为温度基准。修正方程提供的辐射误差与实验提供的辐射误差的平均绝对误差为0.069C、均方根误差为0.056C、相关系数为0.811。
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