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

JJF（新）96JJF（新）96-2023JJF（新）96－20235m～30m寬梯形明渠流量計在線校準規(guī)范SpecificationforOnlineCalibrationofTrapezoidalOpenChannelFlowmeterswithawidthof5mto30m2023-12-18發(fā)布 2024-06-18實施新疆維吾爾自治區(qū)市場監(jiān)督管理局 發(fā)布JJF（新）JJF（新）96-2023新新SpecificationforOnlineCalibrationofTrapezoidalOpenChannelFlowmeterswithawidthof5mto30m新疆水發(fā)水務集團有限公司中國石油烏魯木齊石化公司昌吉回族自治州計量檢定所新疆維吾爾自治區(qū)分析測試研究院本規(guī)范委托新疆維吾爾自治區(qū)流量容量計量技術(shù)委員會負責解釋本規(guī)范主要起草人：邸翔（新疆維吾爾自治區(qū)計量測試研究院）穆軍（新疆維吾爾自治區(qū)計量測試研究院）蔡勤（新疆維吾爾自治區(qū)計量測試研究院）參加起草人：馬立平（新疆水發(fā)水務集團有限公司）蔣建新（中國石油烏魯木齊石化公司）孫煜杰（昌吉回族自治州計量檢定所）李肖璇（新疆維吾爾自治區(qū)分析測試研究院）JJF（新）JJF（新）96-2023目 錄引言 （Ⅱ）1 范圍 （1）2 引用文件 （1）3 術(shù)語和計量單位 （1）3.1 術(shù)語 （1）3.2 計量單位 （1）4 概述 （2）5 計量特性 （2）5.1 流量示值誤差和重復性 （2）6 檢測條件 （2）6.1 環(huán)境條件 （2）6.2 校準用設備 （2）7 校準項目和校準方法 （3）7.1 校準項目 （3）7.2 校準方法 （4）8 校準結(jié)果 （6）8.1 校準記錄 （6）8.2 校準報告 （6）9 復檢時間間隔 （6）附錄A梯形明渠流量計在線校準原始記錄 （7）附錄B校準報告的內(nèi)容 （9）C梯形明渠流量計在線校準不確定度評定 （11）1引 言JJF1059.1—2012系列規(guī)范。本規(guī)范在參考了試行JJG1030-2007《超聲流量計檢定規(guī)程》、JJF（新）38-2019《明渠堰槽流量計在線校準規(guī)范》、JJF（浙）1080-2012《明渠流量計在線校準規(guī)范》，結(jié)合新疆區(qū)域內(nèi)梯形明渠流量計的應用、實驗室檢測及在線測量現(xiàn)狀制訂。本規(guī)范為首次發(fā)布。25m～30m寬梯形明渠流量計在線校準規(guī)范范圍5m～30m流量計可參考本規(guī)范進行校準。引用文件本規(guī)范引用以下文件：JJG771-1990 明渠堰槽流量計（試行）JJG1030-2007 超聲流量計JJF（新）38-2019 明渠堰槽流量計在線校準規(guī)JJF（浙）1080-2012明渠流量計在線校準規(guī)范SL482-2011灌溉與排水渠系建筑物設計規(guī)范件，其最新版本（包括所有修改單）適用于本規(guī)范。術(shù)語和計量單位術(shù)語trapezoidalopenchannel過水斷面為梯形的明渠，一般為等腰梯形。openchannelultrasonicflowmeters測量明渠瞬時流量、累積流量的流量計，通常由超聲換能器、液位傳感器和轉(zhuǎn)換儀表組成。multiplepathsultrasonicopenchannelflowmeters有兩對或兩對以上換能器能夠精準測量明渠流量的標準裝置。liquidlevel在規(guī)定的梯形明渠位置，渠底距離水面的距離。計量單位流量單位立方米每秒、立方米每小時，符號分別為m3/s、m3/h。流速1米每秒，符號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結(jié)構(gòu)明渠超聲流量計的原理是當超聲波在流動介質(zhì)中傳播時將攜帶流體的流速信息，累積流量等參數(shù)。計量特性流量測量性能梯形明渠超聲流量計測量準確度等級：2.0級及以下，重復性應不大于最大允許誤差絕對值的1/3。注：以上指標不做合格判定依據(jù)，僅供校準及測量不確定度評定時參考。校準條件環(huán)境條件：溫 度：（5～40）℃；相對濕度：20%～90%；大氣壓力：（86~106）kPa校準用設備卷尺2量程不小于30m，最大允許誤差：±0.5mm，用于測量梯形明渠尺寸。全站儀測量范圍（1.7~80）m，水平方向和垂直角測量最大允差：±2″；無棱鏡測距最大允差：±（2mm+2×10-6L）（L為測量距離）。標準液位計量程不小于3m，最大允許誤差：±1.5mm，分度值：0.1mm，用于測量實時液位。多聲道明渠超聲測流裝置流速測量范圍（0.3～5）m/s。如內(nèi)置液位傳感器，液位測量能力要求與6.2.3條相同。裝置經(jīng)實驗室檢定，擴展不確定度不低于Ur=1.0%，k=2。2所示，多聲道明渠超聲測流裝置主要由換能器板、信號線纜和主機組成。2個換能器板、采用交叉雙聲道面測量4過信號線纜接入主機。測量水位高度的液位傳感器（如有）也可以使用單獨的液位計測量水位高度。2多聲道明渠超聲測流裝置校準項目和校準方法校準項目外觀及功能檢查水流應穩(wěn)定、平緩，無雜草、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流裝置。（二次儀表制造單位等信息，儀表可以顯示瞬時流量和液位。流量示值誤差一般根據(jù)委托方要求選取經(jīng)常使用的流量點進行校準。若現(xiàn)場流量可調(diào)節(jié)，校準流量Qmin、0.5Qmax、Qmax3個流量點進行校準；若現(xiàn)場流量無法調(diào)節(jié)時，應根據(jù)現(xiàn)場實際條件選取穩(wěn)定的流量點進行單點校準。校準方法流量示值誤差的校準測量方法（聲道高度、聲道角度等）。助定位，確?；A板與流道軸線垂直，并保證渠道上游兩側(cè)的基礎板、下游兩側(cè)的基礎板中心線分別在同一個渠道橫截面上，確定安裝基準。板上，將液位傳感器固定到相應位置，并復測液位傳感器安裝后的位置尺寸。60s10次。4

圖3多聲道明渠超聲測流裝置安裝示意圖各校準點單次校準的相對示值誤差，計算公式見（1）。Eqiqsi100%qi q

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

Eqi

1nn

Eqi

（2）i1 ni1 n1(EE)2n qi qi

（3）式中：s(Eq)—流量重復性，%；Eqi—梯形明渠流量計第i次測量的示值誤差，%；Eqi—梯形明渠流量計平均示值誤差，%；5n—測量次數(shù)。校準結(jié)果校準記錄校準記錄應盡可能詳盡地記載測量數(shù)據(jù)和計算結(jié)果，記錄格式見附錄A。校準證書校準證書由封面和校準數(shù)據(jù)組成，經(jīng)校準的梯形明渠流量計應出具校準證書，校準證書應包括的信息及推薦的校準證書內(nèi)頁格式見附錄B。不確定度評定方法可參考附錄C。復校時間間隔1應重新校準。6附錄A梯形明渠流量計在線校準原始記錄1頁，共2頁委托單位： 出廠編號： 證書編號：規(guī)格/型號： 生產(chǎn)廠家：主要測量設備： 測量范圍：擴展不確定度： 設編號：證書編號： 有效期至：校準依據(jù)：環(huán)境溫度： 環(huán)境濕度： 校準日期：校 準： 核 驗： 校準地點校準項目及結(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)見第2頁）：流量點（m3/s）平均示值誤差（%）重復性（%）擴展不確定度Ur，k=2（%）7第2頁，共2頁流量點（m3/s）測量次數(shù)示值流量（m3/s）標準流量（m3/s）示值誤差（%）平均示值誤差（%）重復性（%）擴展不確定度Uk%）1234567891012345678910123456789108附錄B校準報告的內(nèi)容 a）“校準報告”；b）實驗室名稱和地址；c）進行校準的地點；d）校準報告編號，頁碼及總頁數(shù)的標識；e）校準單位校準專用章；委托單位的名稱和聯(lián)絡信息；h）i）校準所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的名稱及代號；本次校準所用的主要計量標準器具（包括標準物質(zhì)）的名稱、測量范圍、不確定度或準確度等級或最大允許誤差、證書編號及有效期；校準時的環(huán)境溫度、相對濕度；m）校準報告批準人的簽名與職務；校準結(jié)果僅對被校對象有效的聲明；未經(jīng)實驗室書面批準，不得部分復制證書的聲明。9校準報告（內(nèi)頁）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性：流量點（m3/s）平均示值誤差（%）重復性（%）擴展不確定度Ur，k=2（%）10附錄C梯形明渠流量計在線校準不確定度評定概述測量依據(jù)：JJF（新）96－2023《5m～30m寬梯形明渠流量計在線校準規(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量最大允差：±2″；無棱鏡測距最大允差：±（2mm+2×10-6L）（L為測量距離）；多聲道超聲測流裝置，測量范圍（0.3～5）m/s，擴展不確定度：Ur=1.0%，k=2。被測對象：梯形明渠超聲流量計。測量方法：流量示值誤差測量：通過全站儀，掃描渠道坡面、渠底等，通過數(shù)據(jù)處理軟件，計算渠道實際參數(shù)，確定流道基本參數(shù)，把超聲測流裝置的排式超聲換能器組和標準5min同時讀取超聲測流裝置和梯形明渠流量計的瞬時流量，計算相對示值誤差。重復測量10次，取算術(shù)平均值作為最終測量結(jié)果。果。測量模型流量示值誤差的測量模型：Eqqs100%q q

（C.1）s式中：Eq—梯形明渠流量計的流量示值誤差，%；q—梯形明渠流量計的瞬時流量，m3/h；qs—超聲測流裝置測量的標準瞬時流量，m3/h。靈敏系數(shù)對上式中各參量求偏導，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全部輸入量的標準不確定度評定q的標準不確定度ur(q的評定q的標準不確定度u(q來源主要是被測梯形明渠流量計測量的重復性，可以通過連續(xù)測量得到測量列q2qnA在規(guī)定流量點條件下，重復測量10次，得到一組流量示值的測量列：序號n12345678910qqi（m3/s）43.1243.2343.7344.9242.2043.6345.2543.4244.5543.8143.786按照貝塞爾公式計算實驗標準偏差：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的標準不確定度u(q0.01m3/s0.15m3/s3

，由此帶來的不確定度分量為：23u(q23

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

43.786

100%

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

（C.10）輸入量qs的標準不確定度ur(qs來源還有全站儀在掃描渠道坡面、渠底等測量0.1%

，由此帶來的不確定度分量為：3ur(qsr)3

0.058%3

（C.11）所以輸入量qs的標準不確定度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標準不確定度分量匯總表標準不確定度分量ui不確定度來源標準不確定度值概率分布ur(q)被測梯形明渠流量計0.665%正態(tài)分布ur(qs)標準裝置0.503%均勻分布合成標準不確定度的評定由公式（C.5），合成標準相對不確定度：u(q