JJF 1999-2022 转子式流速仪校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1999—2022

转子式流速仪校准规范

CalibrationSpecificationforRotatingElementCurrentMeters

2022-12-08发布2023-06-07实施

国家市场监督管理总局发布

JJF1999—2022

转子式流速仪校准规范

—

CalibrationSpecificationforJJF19992022

RotatingElementCurrentMeters

归口单位全国流量计量技术委员会液体流量分技术委员会

:

主要起草单位重庆市计量质量检测研究院

:

交通运输部天津水运工程科学研究所

参加起草单位水利部水文仪器及岩土工程仪器质量监督检验测

:

试中心

重庆华正水文仪器有限公司

成都赫泰智能科技有限公司

重庆兆洲科技发展有限公司

本规范委托全国流量计量技术委员会液体流量分技术委员会负责解释

JJF1999—2022

本规范主要起草人

:

张泽宏重庆市计量质量检测研究院

()

戚宁武重庆市计量质量检测研究院

()

窦春晖交通运输部天津水运工程科学研究所

()

参加起草人

:

史占红水利部水文仪器及岩土工程仪器质量监督检验测

(

试中心

)

李金建重庆华正水文仪器有限公司

()

张俊成都赫泰智能科技有限公司

()

刘勇重庆兆洲科技发展有限公司

()

JJF1999—2022

目录

引言

………………………(Ⅱ)

范围

1……………………(1)

引用文件

2………………(1)

术语和计量单位

3………………………(1)

术语

3.1…………………(1)

计量单位

3.2……………(1)

概述

4……………………(2)

计量特性

5………………(3)

校准条件

6………………(3)

环境条件

6.1……………(3)

校准用介质

6.2…………(4)

校准原理和装置

6.3……………………(4)

校准项目和校准方法

7…………………(5)

校准项目

7.1……………(5)

校准方法

7.2……………(5)

校准结果表达

8…………(8)

复校时间间隔

9…………(8)

附录校准记录的参考格式脉冲式流速仪

A()……(9)

附录校准证书的内页参考格式脉冲式流速仪

B()()…………(11)

附录校准记录的参考格式直显式流速仪

C()……(12)

附录校准证书的内页参考格式直显式流速仪

D()()…………(13)

附录测量不确定度评定示例

E………(14)

Ⅰ

JJF1999—2022

引言

国家计量校准规范编写规则通用计量术语及定义

JJF1071—2010《》、JJF1001《》、

测量不确定度评定与表示共同构成本校准规范制定工作的基础性

JJF1059.1—2012《》

系列文件

。

本规范参照水文测验直线明槽中流速仪的校准

ISO3455:2007《》(Hydrometry-

和直线明槽

Calibrationofcurrentmetersinstraightopentanks)GB/T21699—2008《

中的转子式流速仪检定校准方法转子式流速仪并结合国内

》、GB/T11826—2019《》,

各类流速仪的生产使用和校准现状进行制定主要的技术指标与国际标准和国家标准

、,

相一致

。

本规范所用术语除在本规范中专门定义的外均采用通用计量术语及

,,JJF1001《

定义和流量计量名词术语及定义

》JJF1004《》。

本规范为首次制定

。

Ⅱ

JJF1999—2022

转子式流速仪校准规范

1范围

本规范适用于直线明槽中转子式流速仪以下简称流速仪的校准

()。

2引用文件

转子式流速仪

GB/T11826—2019

水文仪器术语及符号

GB/T19677

直线明槽中的转子式流速仪检定校准方法

GB/T21699—2008

水文测验直线明槽中流速仪的校准

ISO3455:2007(Hydrometry-Calibration

ofcurrentmetersinstraightopentanks)

凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本规范凡是不注日期的引用文

,;

件其最新版本包括所有的修改单适用于本规范

,()。

3术语和计量单位

术语

3.1

界定的以及下列术语和定义适用于本规范

GB/T19677。

转子式流速仪

3.1.1rotatingelementcurrentmeters

具有一个转子的流速仪转子绕着与水流方向垂直的竖轴或与水流方向平行的水平

,

轴转动其转速与周围水流的流速成单值对应关系

,。

起转速度

3.1.2startingvelocity

使转子开始连续稳定转动的最低水流速度

。

临界速度

3.1.3criticalvelocity

流速仪检定曲线图中低速曲线部分过渡到直线部分的转折点处的水流速度

,。

仪器常数

3.1.4instrumentconstant

与流速仪转子结构和摩阻力有关的附加系数

。

水力螺距

3.1.5hydraulicscrewpitch

在静水中转子每转一周所推进的距离

,。

计量单位

3.2

流速仪计量单位名称及符号表示见表

1。

表1计量单位名称及符号

量的名称单位名称符号

流速米每秒

m/s

长度米

m

时间秒

s

1

JJF1999—2022

4概述

工作原理

4.1

流速仪是依靠水流对流速仪转子的动量传递而进行工作的当水流流过流速仪转子

。

时水流的直线运动能量对转子产生转矩此转矩克服转子的惯量轴承等内摩擦以

,,、,

及水流与转子之间相对运动引起的流体阻力从而使流速仪转子转动在一定水流速度

,。

范围内流速仪转子转速与水流速度呈现比较稳定的近似线性关系通过测量转子在预

,。

定时间内的转数就可得到水流速度

,。

用途

4.2

流速仪是用来测定水流流动速度的计量器具是水文监测江河流量监测农业灌

,、、

溉市政给排水工业污水等行业明渠管道流速或流量测量的一种便携式测量仪表

、、。

结构及分类

4.3

流速仪结构主要包括转子结构支承结构发信结构定向结构以及计数部分

、、、,、

悬挂部分及特殊附件如测杆信号传输线悬索和铅鱼等

(、、)。

流速仪按照结构型式主要分为两大类旋杯式流速仪以旋杯作为转子的流速仪

:(,

见图和旋桨式流速仪以旋桨作为转子的流速仪见图

1)(,2)。

流速仪按照显示方式主要分为两大类脉冲式流速仪和直显式流速仪脉冲式流速

:。

仪是以脉冲计数的流速仪通过测量一段时间内的脉冲数进行流速测量直显式流速仪

,。

是在仪器内设置好校准公式和测速历时等参数通过二次仪表直接显示流速值进行流速

,

测量本规范针对这两种类型的流速仪采用不同的校准方法和数据处理

。。

图旋杯式流速仪结构图

1

尾翼部件接尾杆转轴发信结构旋杯部件

1—;2—;3—;4—;5—

2

JJF1999—2022

图旋桨式流速仪结构图

2

尾翼部件固尾螺丝固紧螺帽身架部件发信结构旋桨部件

1—;2—;3—;4—;5—;6—

5计量特性

对于脉冲式流速仪用流速点检测车车速与其拟合直线之间的相对误差绝对值

,()

作为每个流速点的示值相对误差绝对值在测速范围内直线方程部分其最低速度不

。,(

低于临界速度以某一速度级内各流速点的示值相对误差绝对值的平均值来表示该速

),

度级误差

。

对于直显式流速仪用显示流速与实际流速检测车车速的相对误差作为每个流

,()

速点的示值相对误差

。

脉冲式流速仪直线方程测速范围的误差要求见表直显式流速仪的相对误差要求

2。

取其绝对值也可参考表

()2。

表2流速仪误差参考表

速度级vkvvvv

/(m/s)≤<0.50.5≤≤1.51.5<≤3.5>3.5

平均相对误差

≤1.55%≤1.20%≤0.90%≤0.65%

注:速度级是根据流速仪的测量原理和计量性能来区分的速度分段。

1.

vk为临界速度。

2.

平均相对误差是以各速度级各流速点相对误差绝对值的平均值来表示。

3.

对于使用低速曲线(指低于vk的流速范围)的流速仪,低速曲线部分各流速点的相对

4.

误差绝对值应不大于;当流速小于/时,各流速点相对误差的绝对值应不

5%0.03ms

大于/。

0.002ms

以上指标不是用于合格性判别,仅供参考。

5.

6校准条件

环境条件

6.1

校准流速仪的环境条件如下

:

温度

a):(0~40)℃。

3

JJF1999—2022

相对湿度不超过

b):95%。

其他影响量电源振动大气中水汽凝结和气流及磁场等因素对校准结果产

c):、、

生的影响应可以忽略

。

校准用介质

6.2

校准用介质一般采用无油污无纤维无导磁性颗粒及其他可见颗粒等物质的清洁

、、

水水温

,(5~30)℃。

校准原理和装置

6.3

校准原理

6.3.1

在横断面均匀一致的直线明槽中直线行驶的检测车以某一稳定速度牵引流速仪

,,

使固定安装在测杆上的流速仪在明槽静水中行进通过测定检测车的速度和流速仪转子

,

转率或显示流速从而获得流速仪校准公式或相对误差

(),。

流速仪校准时需要同时测量以下个参数

3:

检测车行进距离指稳定速度段内

a)();

时间含检测车行进时间和流速仪信号输出时间

b)();

流速仪信号流速仪转子转率或显示流速

c)()。

校准用设备

6.3.2

直线明槽

直线明槽的规格大小以及流速仪在明槽截面的相对位置必须综合考虑使得校准结

,

果不受影响

。

检测车及轨道系统

检测车可采用拖曳式和自推进式两种驱动方式推荐使用自推进式检测车车上装

,。

有电动驱动设备经传动系统使检测车沿轨道运行车上应有自动调速系统保证车速

,,

稳定

。

检测车应在直线明槽中水面上方的两条平行轨道上运行轨道应保持清洁无锈

。,

迹油污等在校准操作过程中流速仪固定在检测车的挂杆上并淹没在指定深度的水

、。,

中同时能够以恒定速度在轨道的测量段上平稳运行

,。

距离测量

测量距离的两种最常见的方法如下

:

沿明槽行进方向建立由机械或光学脉冲发射器驱动规律性的光栅

a)。

使用带有机械或光电脉冲发射器光学编码器的测量轮通过牵引车沿着轨道进

b)/,

行距离测量应确保检测车在行驶过程中不产生滑动

。。

时间测量

常见的时间测量方法是用电子时钟进行测量它可以测量小车运行通过一定距离所

,

用的时间并与流速仪的信号进行关联

,。

流速仪信号测量

为了测量流速仪的信号应在检测车上安装合适的记录装置

,。

对于脉冲式流速仪一般情况下可以使用计数装置对从流速仪接收的信号进行

a),

计数在测量给定时间内的流速仪转数时重要的是在流速仪信号上的相同点之间进行

,,

4

JJF1999—2022

测量应确保没有信号被遗漏

。。

对于直显式流速仪一般情况下可以直接采用视频采集的方式进行数据读取

b),。

校准用设备明细表

流速仪校准用设备可参考表

3。

表3校准用设备参考表

序号设备名称技术要求用途

长不低于宽和深不低于