JJF(新) 96-2023 5m～30m寬梯形明渠流量計(jì)在線校準(zhǔn)規(guī)范

JJF（新）96JJF（新）96-2023JJF（新）96－20235m～30m寬梯形明渠流量計(jì)在線校準(zhǔn)規(guī)范SpecificationforOnlineCalibrationofTrapezoidalOpenChannelFlowmeterswithawidthof5mto30m2023-12-18發(fā)布 2024-06-18實(shí)施新疆維吾爾自治區(qū)市場(chǎng)監(jiān)督管理局 發(fā)布JJF（新）JJF（新）96-2023新新SpecificationforOnlineCalibrationofTrapezoidalOpenChannelFlowmeterswithawidthof5mto30m新疆水發(fā)水務(wù)集團(tuán)有限公司中國(guó)石油烏魯木齊石化公司昌吉回族自治州計(jì)量檢定所新疆維吾爾自治區(qū)分析測(cè)試研究院本規(guī)范委托新疆維吾爾自治區(qū)流量容量計(jì)量技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)解釋本規(guī)范主要起草人：邸翔（新疆維吾爾自治區(qū)計(jì)量測(cè)試研究院）穆軍（新疆維吾爾自治區(qū)計(jì)量測(cè)試研究院）蔡勤（新疆維吾爾自治區(qū)計(jì)量測(cè)試研究院）參加起草人：馬立平（新疆水發(fā)水務(wù)集團(tuán)有限公司）蔣建新（中國(guó)石油烏魯木齊石化公司）孫煜杰（昌吉回族自治州計(jì)量檢定所）李肖璇（新疆維吾爾自治區(qū)分析測(cè)試研究院）JJF（新）JJF（新）96-2023目 錄引言 （Ⅱ）1 范圍 （1）2 引用文件 （1）3 術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位 （1）3.1 術(shù)語(yǔ) （1）3.2 計(jì)量單位 （1）4 概述 （2）5 計(jì)量特性 （2）5.1 流量示值誤差和重復(fù)性 （2）6 檢測(cè)條件 （2）6.1 環(huán)境條件 （2）6.2 校準(zhǔn)用設(shè)備 （2）7 校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法 （3）7.1 校準(zhǔn)項(xiàng)目 （3）7.2 校準(zhǔn)方法 （4）8 校準(zhǔn)結(jié)果 （6）8.1 校準(zhǔn)記錄 （6）8.2 校準(zhǔn)報(bào)告 （6）9 復(fù)檢時(shí)間間隔 （6）附錄A梯形明渠流量計(jì)在線校準(zhǔn)原始記錄 （7）附錄B校準(zhǔn)報(bào)告的內(nèi)容 （9）C梯形明渠流量計(jì)在線校準(zhǔn)不確定度評(píng)定 （11）1引 言JJF1059.1—2012系列規(guī)范。本規(guī)范在參考了試行JJG1030-2007《超聲流量計(jì)檢定規(guī)程》、JJF（新）38-2019《明渠堰槽流量計(jì)在線校準(zhǔn)規(guī)范》、JJF（浙）1080-2012《明渠流量計(jì)在線校準(zhǔn)規(guī)范》，結(jié)合新疆區(qū)域內(nèi)梯形明渠流量計(jì)的應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)及在線測(cè)量現(xiàn)狀制訂。本規(guī)范為首次發(fā)布。25m～30m寬梯形明渠流量計(jì)在線校準(zhǔn)規(guī)范范圍5m～30m流量計(jì)可參考本規(guī)范進(jìn)行校準(zhǔn)。引用文件本規(guī)范引用以下文件：JJG771-1990 明渠堰槽流量計(jì)（試行）JJG1030-2007 超聲流量計(jì)JJF（新）38-2019 明渠堰槽流量計(jì)在線校準(zhǔn)規(guī)JJF（浙）1080-2012明渠流量計(jì)在線校準(zhǔn)規(guī)范SL482-2011灌溉與排水渠系建筑物設(shè)計(jì)規(guī)范件，其最新版本（包括所有修改單）適用于本規(guī)范。術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位術(shù)語(yǔ)trapezoidalopenchannel過(guò)水?dāng)嗝鏋樘菪蔚拿髑?，一般為等腰梯形。openchannelultrasonicflowmeters測(cè)量明渠瞬時(shí)流量、累積流量的流量計(jì)，通常由超聲換能器、液位傳感器和轉(zhuǎn)換儀表組成。multiplepathsultrasonicopenchannelflowmeters有兩對(duì)或兩對(duì)以上換能器能夠精準(zhǔn)測(cè)量明渠流量的標(biāo)準(zhǔn)裝置。liquidlevel在規(guī)定的梯形明渠位置，渠底距離水面的距離。計(jì)量單位流量單位立方米每秒、立方米每小時(shí)，符號(hào)分別為m3/s、m3/h。流速1米每秒，符號(hào)m/s。概述結(jié)構(gòu)與組成工作原理

圖1 梯形明渠超聲流量計(jì)結(jié)構(gòu)明渠超聲流量計(jì)的原理是當(dāng)超聲波在流動(dòng)介質(zhì)中傳播時(shí)將攜帶流體的流速信息，累積流量等參數(shù)。計(jì)量特性流量測(cè)量性能梯形明渠超聲流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確度等級(jí)：2.0級(jí)及以下，重復(fù)性應(yīng)不大于最大允許誤差絕對(duì)值的1/3。注：以上指標(biāo)不做合格判定依據(jù)，僅供校準(zhǔn)及測(cè)量不確定度評(píng)定時(shí)參考。校準(zhǔn)條件環(huán)境條件：溫 度：（5～40）℃；相對(duì)濕度：20%～90%；大氣壓力：（86~106）kPa校準(zhǔn)用設(shè)備卷尺2量程不小于30m，最大允許誤差：±0.5mm，用于測(cè)量梯形明渠尺寸。全站儀測(cè)量范圍（1.7~80）m，水平方向和垂直角測(cè)量最大允差：±2″；無(wú)棱鏡測(cè)距最大允差：±（2mm+2×10-6L）（L為測(cè)量距離）。標(biāo)準(zhǔn)液位計(jì)量程不小于3m，最大允許誤差：±1.5mm，分度值：0.1mm，用于測(cè)量實(shí)時(shí)液位。多聲道明渠超聲測(cè)流裝置流速測(cè)量范圍（0.3～5）m/s。如內(nèi)置液位傳感器，液位測(cè)量能力要求與6.2.3條相同。裝置經(jīng)實(shí)驗(yàn)室檢定，擴(kuò)展不確定度不低于Ur=1.0%，k=2。2所示，多聲道明渠超聲測(cè)流裝置主要由換能器板、信號(hào)線纜和主機(jī)組成。2個(gè)換能器板、采用交叉雙聲道面測(cè)量4過(guò)信號(hào)線纜接入主機(jī)。測(cè)量水位高度的液位傳感器（如有）也可以使用單獨(dú)的液位計(jì)測(cè)量水位高度。2多聲道明渠超聲測(cè)流裝置校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)項(xiàng)目外觀及功能檢查水流應(yīng)穩(wěn)定、平緩，無(wú)雜草、泡沫等漂浮物。52倍渠道寬度的平3直段便于安裝多聲道明渠超聲測(cè)流裝置。（二次儀表制造單位等信息，儀表可以顯示瞬時(shí)流量和液位。流量示值誤差一般根據(jù)委托方要求選取經(jīng)常使用的流量點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)。若現(xiàn)場(chǎng)流量可調(diào)節(jié)，校準(zhǔn)流量Qmin、0.5Qmax、Qmax3個(gè)流量點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)；若現(xiàn)場(chǎng)流量無(wú)法調(diào)節(jié)時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件選取穩(wěn)定的流量點(diǎn)進(jìn)行單點(diǎn)校準(zhǔn)。校準(zhǔn)方法流量示值誤差的校準(zhǔn)測(cè)量方法（聲道高度、聲道角度等）。助定位，確?；A(chǔ)板與流道軸線垂直，并保證渠道上游兩側(cè)的基礎(chǔ)板、下游兩側(cè)的基礎(chǔ)板中心線分別在同一個(gè)渠道橫截面上，確定安裝基準(zhǔn)。板上，將液位傳感器固定到相應(yīng)位置，并復(fù)測(cè)液位傳感器安裝后的位置尺寸。60s10次。4

圖3多聲道明渠超聲測(cè)流裝置安裝示意圖各校準(zhǔn)點(diǎn)單次校準(zhǔn)的相對(duì)示值誤差，計(jì)算公式見(jiàn)（1）。Eqiqsi100%qi q

（1）si式中：Eqi—梯形明渠流量計(jì)第i次測(cè)量的示值誤差，%；qi—梯形明渠流量計(jì)第i次測(cè)量的瞬時(shí)流量，m3/h；qsi—超聲測(cè)流裝置第i次測(cè)量的瞬時(shí)流量，m3/h。取10次示值誤差的算術(shù)平均值作為最終測(cè)量結(jié)果，計(jì)算公式見(jiàn)（2）。重復(fù)性計(jì)算重復(fù)性按照公式（2）計(jì)算：

Eqi

1nn

Eqi

（2）i1 ni1 n1(EE)2n qi qi

（3）式中：s(Eq)—流量重復(fù)性，%；Eqi—梯形明渠流量計(jì)第i次測(cè)量的示值誤差，%；Eqi—梯形明渠流量計(jì)平均示值誤差，%；5n—測(cè)量次數(shù)。校準(zhǔn)結(jié)果校準(zhǔn)記錄校準(zhǔn)記錄應(yīng)盡可能詳盡地記載測(cè)量數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果，記錄格式見(jiàn)附錄A。校準(zhǔn)證書校準(zhǔn)證書由封面和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)組成，經(jīng)校準(zhǔn)的梯形明渠流量計(jì)應(yīng)出具校準(zhǔn)證書，校準(zhǔn)證書應(yīng)包括的信息及推薦的校準(zhǔn)證書內(nèi)頁(yè)格式見(jiàn)附錄B。不確定度評(píng)定方法可參考附錄C。復(fù)校時(shí)間間隔1應(yīng)重新校準(zhǔn)。6附錄A梯形明渠流量計(jì)在線校準(zhǔn)原始記錄1頁(yè)，共2頁(yè)委托單位： 出廠編號(hào)： 證書編號(hào)：規(guī)格/型號(hào)： 生產(chǎn)廠家：主要測(cè)量設(shè)備： 測(cè)量范圍：擴(kuò)展不確定度： 設(shè)編號(hào)：證書編號(hào)： 有效期至：校準(zhǔn)依據(jù)：環(huán)境溫度： 環(huán)境濕度： 校準(zhǔn)日期：校 準(zhǔn)： 核 驗(yàn)： 校準(zhǔn)地點(diǎn)校準(zhǔn)項(xiàng)目及結(jié)果1.外觀及功能檢查：（1）換能器組： （2）液位傳感器： （3）渠道寬度（m）：2、流量示值誤差（原始數(shù)據(jù)見(jiàn)第2頁(yè)）：流量點(diǎn)（m3/s）平均示值誤差（%）重復(fù)性（%）擴(kuò)展不確定度Ur，k=2（%）7第2頁(yè)，共2頁(yè)流量點(diǎn)（m3/s）測(cè)量次數(shù)示值流量（m3/s）標(biāo)準(zhǔn)流量（m3/s）示值誤差（%）平均示值誤差（%）重復(fù)性（%）擴(kuò)展不確定度Uk%）1234567891012345678910123456789108附錄B校準(zhǔn)報(bào)告的內(nèi)容 a）“校準(zhǔn)報(bào)告”；b）實(shí)驗(yàn)室名稱和地址；c）進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)；d）校準(zhǔn)報(bào)告編號(hào)，頁(yè)碼及總頁(yè)數(shù)的標(biāo)識(shí)；e）校準(zhǔn)單位校準(zhǔn)專用章；委托單位的名稱和聯(lián)絡(luò)信息；h）i）校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的名稱及代號(hào)；本次校準(zhǔn)所用的主要計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具（包括標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）的名稱、測(cè)量范圍、不確定度或準(zhǔn)確度等級(jí)或最大允許誤差、證書編號(hào)及有效期；校準(zhǔn)時(shí)的環(huán)境溫度、相對(duì)濕度；m）校準(zhǔn)報(bào)告批準(zhǔn)人的簽名與職務(wù)；校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)被校對(duì)象有效的聲明；未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制證書的聲明。9校準(zhǔn)報(bào)告（內(nèi)頁(yè)）格式1、外觀及功能檢查：換能器組：液位傳感器：渠道寬度（m）：2、流量示值誤差及重復(fù)性：流量點(diǎn)（m3/s）平均示值誤差（%）重復(fù)性（%）擴(kuò)展不確定度Ur，k=2（%）10附錄C梯形明渠流量計(jì)在線校準(zhǔn)不確定度評(píng)定概述測(cè)量依據(jù)：JJF（新）96－2023《5m～30m寬梯形明渠流量計(jì)在線校準(zhǔn)規(guī)范》。C.1.2環(huán)境條件：溫度（5～40）℃；濕度：（20～90）%RH。（1.7~80）m，水平方向和垂直角測(cè)量最大允差：±2″；無(wú)棱鏡測(cè)距最大允差：±（2mm+2×10-6L）（L為測(cè)量距離）；多聲道超聲測(cè)流裝置，測(cè)量范圍（0.3～5）m/s，擴(kuò)展不確定度：Ur=1.0%，k=2。被測(cè)對(duì)象：梯形明渠超聲流量計(jì)。測(cè)量方法：流量示值誤差測(cè)量：通過(guò)全站儀，掃描渠道坡面、渠底等，通過(guò)數(shù)據(jù)處理軟件，計(jì)算渠道實(shí)際參數(shù)，確定流道基本參數(shù)，把超聲測(cè)流裝置的排式超聲換能器組和標(biāo)準(zhǔn)5min同時(shí)讀取超聲測(cè)流裝置和梯形明渠流量計(jì)的瞬時(shí)流量，計(jì)算相對(duì)示值誤差。重復(fù)測(cè)量10次，取算術(shù)平均值作為最終測(cè)量結(jié)果。果。測(cè)量模型流量示值誤差的測(cè)量模型：Eqqs100%q q

（C.1）s式中：Eq—梯形明渠流量計(jì)的流量示值誤差，%；q—梯形明渠流量計(jì)的瞬時(shí)流量，m3/h；qs—超聲測(cè)流裝置測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)瞬時(shí)流量，m3/h。靈敏系數(shù)對(duì)上式中各參量求偏導(dǎo)，得到靈敏系數(shù)如下：cEq1s1 q qs

（C.2）11傳播率公式

c22

qijq2sq2

1

（C.3）根據(jù)上述測(cè)量模型，建立傳播率公式

1 u(q)2u(q)2

（C.4）c2u(q)c2u(q)2c2u(q12 sqsu(q)2u(q)u(q)2u(q)2rr src q全部輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定q的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(q的評(píng)定q的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(q來(lái)源主要是被測(cè)梯形明渠流量計(jì)測(cè)量的重復(fù)性，可以通過(guò)連續(xù)測(cè)量得到測(cè)量列q2qnA在規(guī)定流量點(diǎn)條件下，重復(fù)測(cè)量10次，得到一組流量示值的測(cè)量列：序號(hào)n12345678910qqi（m3/s）43.1243.2343.7344.9242.2043.6345.2543.4244.5543.8143.786按照貝塞爾公式計(jì)算實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差：n(qn(qq)2ii1 n1

0.909m3/s

,（n=10） （C.6）10量為：iu(q)s(q)i（C.7）

0.288m3/s103q的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(q0.01m3/s0.15m3/s3

，由此帶來(lái)的不確定度分量為：23u(q23

（C.8）12所以輸入量q的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(q)為1qu(q)21qu(q)2u(q)2irsur(q)

43.786

100%

（C.9）輸入量qs的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(qs的評(píng)定輸入量qs的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(qsB類方Ur=1.0%，k=2分量為：ur(qsi)Ur/20.5%

（C.10）輸入量qs的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(qs來(lái)源還有全站儀在掃描渠道坡面、渠底等測(cè)量0.1%

，由此帶來(lái)的不確定度分量為：3ur(qsr)3

0.058%3

（C.11）所以輸入量qs的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(qs)為u(q)u(u(q)u(q)22r sir sr

0.503%

（C.12）0.5%20.5%20.058%2C.1。表C.1標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總表標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量ui不確定度來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)不確定度值概率分布ur(q)被測(cè)梯形明渠流量計(jì)0.665%正態(tài)分布ur(qs)標(biāo)準(zhǔn)裝置0.503%均勻分布合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定由公式（C.5），合成標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)不確定度：u(q