環(huán)境保護產(chǎn)品技術要求 超聲波明渠污水流量計（征求意見稿）

中華人民共和國國家環(huán)境保護標準

HJ□□□-20□□

代替HJ/T15-2007

環(huán)境保護產(chǎn)品技術要求

超聲波明渠污水流量計

Technicalrequirementforenvironmentalprotectionproducts

Supersonicflowmetersofwastewater

（征求意見稿）

前言

為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護法》和《中華人民共和國水污染防治法》，保護生態(tài)

環(huán)境，保障人體健康,規(guī)范超聲波明渠污水流量計的技術性能，制定本標準。

本標準規(guī)定了超聲波明渠污水流量計的技術要求、性能指標及檢測方法。

本標準首次發(fā)布于1996年，第一次修訂為2007年，本次為第二次修訂。

本次修訂的主要內(nèi)容如下：

----刪除原標準中自動識別水流流態(tài)的要求；

----刪除原標準中無故障運行時間的要求；

----修改了液位測量誤差和流量測量誤差的檢測方法；

----增加了液位精密度和流量精密度的要求；

----增加了液位比對誤差和流量比對誤差要求；

----增加了期間漂移要求；

----增加了環(huán)境溫度影響要求；

----增加了最小維護周期要求；

----增加了各指標檢測的具體方法；

----明確了一次儀表和二次儀表的區(qū)分。

自本標準實施之日起，《環(huán)境保護產(chǎn)品技術要求超聲波明渠污水流量計》（HJ/T15-2007）

廢止。

本標準由生態(tài)環(huán)境部生態(tài)環(huán)境監(jiān)測司、法規(guī)與標準司組織制訂。

本標準起草單位：中國環(huán)境監(jiān)測總站。

本標準生態(tài)環(huán)境部201□年□□月□□日批準。

本標準自201□年□□月□□日起實施。

本標準由生態(tài)環(huán)境部解釋。

ii

環(huán)境保護產(chǎn)品技術要求超聲波明渠污水流量計

1適用范圍

本標準規(guī)定了超聲波明渠污水流量計（以下簡稱“流量計”）的技術要求、性能指標和

檢測方法。

本標準適用于流量計的生產(chǎn)設計、應用選型和性能檢測。

本標準適用于采用標準堰槽進行流量測量的流量計。

2規(guī)范性引用文件

本標準引用了下列文件或其中的條款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本適用于本

標準。

GB3836.1爆炸性氣體環(huán)境用通用電氣設備第1部分：通用要求

GB3836.4爆炸性氣體環(huán)境用通用電氣設備第4部分：本質安全型“i”

GB/T12519分析儀器通用技術條件

GB/T17214.1工業(yè)過程測量和控制裝置工作條件第一部分：氣候條件

JJG711明渠堰槽流量計檢定規(guī)程

3術語和定義

下列術語和定義適用于本標準。

3.1

超聲波明渠污水流量計supersonicflowmeters

指采用超聲波原理測量明渠堰槽指定位置液位，并按照標準公式計算流量的儀表，不包

含堰槽部分。

3.2

量水堰槽watervolumeweir

由上下游行近段、堰體和水位觀測設施組成的用于流量計測量的裝置。

3.3

流量flowrate

指單位時間內(nèi)通過明渠某一過水斷面的液體體積。

3.4

液位stage

指從測量基準點（或零點）高程算起，加上某一液面的距離后所得到的高程值。

3.5

液位測量誤差stageerror

指流量計液位測量示值與標準直尺測量值之間的誤差。

1

3.6

流量測量誤差flowrateerror

流量計流量顯示值與理論流量值之間的相對偏差。

3.7

期間漂移drifterror

在未對流量計進行人工維護和校準的前提下，連續(xù)測量同一液位高度的流量一定時間，

流量計的終點測定值與初始測定值之間的相對偏差。

3.8

電壓穩(wěn)定性interferenceofvoltagechanging

保持液位高度不變，改變流量計供電電壓，流量計在電壓上下限時流量測定值與額定電

壓下流量測定值之間的相對偏差。

4技術要求

4.1流量計的基本組成

流量計一般由一次儀表和二次儀表組成，如圖1所示：

一次儀表二次儀表

圖1流量計組成示意圖

一次儀表：發(fā)射并接收超聲波，并將接收到的超聲波信號轉換為時序電信號傳送給二次

儀表。

二次儀表：通過時序電信號計算液位高度，根據(jù)液位—流量公式計算流量，顯示、存儲、

輸出測量結果。

4.2基本要求

4.2.1流量計儀器的標識應符合GB/T12519規(guī)定的要求，應在適當?shù)拿黠@位置固定銘牌，

其上應有如下標識：

a）制造廠名稱、地址；

b）儀器名稱、型號規(guī)格；

2

c）出廠編號；

d）制造日期；

e）測量范圍；

f）工作條件。

4.2.2流量計的表面涂層應噴涂均勻，不得有剝皮、生銹或劃痕。探頭應密封完好。聯(lián)接

部分應緊固可靠。調(diào)節(jié)時使用的電位器、螺釘在裝配完畢后，應點上清漆。

4.2.3流量計應用于有防爆要求的環(huán)境中時，應符合GB3836.1及GB3836.4中有關防爆技

術要求。應取得相應的防爆合格認證。

4.2.4流量計的絕緣強度應滿足在電源進線與機殼之間應能承受50Hz，1500V交流有效值

連續(xù)1min電壓試驗，無飛弧和擊穿現(xiàn)象。電源進線與機殼之間絕緣電阻應≥20MΩ。

4.3功能要求

4.3.1整套儀表誤差及量水堰槽誤差，應符合JJG711的要求。

4.3.2流量計應具有顯示及打印瞬時液位、瞬時流量、累積流量及該累積流量的計量總時

間（min或h）的功能。流量計應具有數(shù)據(jù)記憶、貯存功能，在其停機狀態(tài)下保持已有數(shù)據(jù)

的最短時間應不小于1年。

4.3.3流量計應具有自動鎖定流量計算參數(shù)和存儲數(shù)據(jù)功能，防止人為更改儀器流量計算

參數(shù)和已有累積流量、累積計量時間等內(nèi)存數(shù)據(jù)。

4.3.4流量計變更堰槽、校準液位、校準時間等關鍵參數(shù)的修改要在儀器的運行日志里做

相應的記錄，應至少保存1年的記錄。

4.3.5流量計應具有數(shù)字輸出接口（如RS232或RS485）或模擬輸出接口（如0~5V或4~20

mA）。

4.3.6量水堰槽的有關要求參照JJG711執(zhí)行，量水堰槽流量計算公式中的參數(shù)可通過明渠

流量標準檢定裝置檢定給出。

4.4環(huán)境適應性要求

4.4.1一次儀表應符合GB/T17214.1中戶外場所（D1級）的要求。

4.4.2二次儀表應符合GB/T17214.1中掩蔽場所（C1級）的要求。

4.4.3流量計應在被測介質表面無泡沫或無其他漂浮物質存在的條件下工作。

4.4.4流量計應能在有一定腐蝕作用的環(huán)境中工作。

5性能指標要求

流量計在嚴格按照規(guī)范安裝的前提下，應該滿足表1規(guī)定的性能指標：

3

表1流量計性能指標

性能指標技術要求試驗方法

液位測量誤差≤3mm6.3.1

流量測量誤差≤2%6.3.2

液位精密度≤0.5%6.3.3

流量精密度≤0.5%6.3.4

期間漂移≤1%6.3.5

電壓穩(wěn)定性≤1%6.3.6

液位比對誤差≤4mm6.3.7

流量比對誤差≤5%6.3.8

計時誤差≤0.5‰6.3.9

最小維護周期≥168h6.3.10

6性能指標檢測

6.1檢測用設備

6.1.1流量計實驗室檢測裝置：由高度卡尺（測量范圍0~1000mm，最小刻度值小于0.5

mm，不確定度小于0.5mm）、反射板（表面光滑，帶指針，能指示反射板的高度位置）和

一次儀表固定支架組成，如圖2所示。

流量計一次儀表

高度卡尺

指針

反射板

圖2流量計實驗室檢測裝置

6.1.2流量計模擬比對設備（液位測量精度0.1mm）。

6.1.3絕緣耐壓測試儀。

6.1.4計時表。

4

6.2檢測條件

6.2.1環(huán)境溫度：5～40℃。

6.2.2相對濕度：（65±20）%。

6.2.3電源電壓：交流電壓，（220±22）V。

6.2.4電源頻率：交流電壓，（50±0.5）Hz。

6.3檢測方法

6.3.1液位測量誤差

利用流量計實驗室檢測裝置，將流量計一次儀表固定在高度卡尺上方的支架上，將反射

板移動至高度卡尺0mm處，流量計液位歸零。依次移動反射板在高度卡尺最大刻度（1000

mm）的20%，50%，80%處分別停留1次，再依次反向移動反射板在高度卡尺80%，50%，

20%處分別停留1次。記錄各流量計液位示值Hi，計算液位示值和高度卡尺刻度值Hi的差

值絕對值的最大值作為液位測量誤差，按公式（1）計算。

（）

HiHi……1

max

式中：

——液位測量誤差，mm；

Hi——第i次停留處的流量計液位示值，mm；

第次停留處的高度卡尺示值，；

Hi——imm

i——測定順序號，i=1，2，3，4，5，6。

6.3.2流量測量誤差

利用流量計實驗室檢測裝置，將流量計一次儀表固定在高度卡尺上方的支架上，按如下

步驟檢驗流量測量誤差：

a)設置流量計堰槽為90°三角堰；

b)把高度卡尺調(diào)到零點，校正流量計液位零點；

c)把高度卡尺依次調(diào)到堰槽允許的最大液位高度的20%、50%、80%處，等流量計示值

穩(wěn)定后，分別記錄流量顯示值；

d)設置流量計堰槽為矩形缺口薄壁堰（堰寬0.5m），設置完成后重復b、c步驟，記錄

流量顯示值；

e)設置流量計堰槽為4號巴歇爾槽，重復b、c步驟，記錄流量顯示值。

計算流量顯示值與流量理論值的最大差值相對于量程值的百分率作為流量測量誤差，按

公式（2）計算。

QQ

ninsmax（）

Qn100%……………2

Qns

式中：

Qn——第n種堰槽的流量測量誤差，%；

5

3

Qni——第n種堰槽不同液位高度流量顯示值，m/h；

3

Qns——第n種堰槽不同液位高度的流量理論值，m/h。

6.3.3液位精密度

利用流量計實驗室檢測裝置，將流量計一次儀表固定在高度卡尺上方的支架上，將反射

板移動至高度卡尺0mm處，流量計液位歸零。將反射板移動至高度卡尺最大刻度（1000mm）

的80%處，液位示值穩(wěn)定后記錄流量計液位示值，然后把反射板移動至高度卡尺零刻度，再

次移動至高度卡尺最大刻度（1000mm）的80%處，穩(wěn)定后記錄流量計液位示值，如此重復

測量6次。計算6次液位測定值相對標準偏差作為液位精密度，按公式（3）計算。

n

2

HH

i1

Si1100%……………（3）

Hn1H

式中：

液位精密度，；

SH——%

Hi——第i次液位測定值，mm；

H——n次液位測定值的平均值，mm；

n——測定次數(shù)，n=6；

i——測定順序號，i=1，2，3，4，5，6。

6.3.4流量精密度

利用流量計實驗室檢測裝置，按如下步驟檢驗流量精密度：

a)把流量計堰槽類型設置為4號巴歇爾槽；

b)把高度卡尺調(diào)到零點，校正流量計液位零點；

c)把高度卡尺調(diào)到640mm處，等流量計示值穩(wěn)定后，記錄流量顯示值，再把高度卡尺

調(diào)到零點；

d)按上述步驟c重復測定6次，記錄流量顯示值。

計算6次測定值相對標準偏差作為流量精密度，按公式（4）計算。

n

2

QQ

i1

Si1100%………………（4）

Qn1Q

式中：

SQ——流量精密度，%；

3

Qi——第i次流量測定值，m/h；

Q——n次測定值的平均值，m3/h；

n——測定次數(shù)，n=6；

i——測定順序號，i=1，2，3，4，5，6。

6.3.5期間漂移

6

將流量計堰槽設置為JJG711中規(guī)定的第4號巴歇爾槽，將一次儀表固定在一定高度，

液位校準至400mm，穩(wěn)定10min后，記錄流量初始顯示值，流量計通電持續(xù)運行，期間不

允許進行任何維護、校準，168h后記錄流量最終顯示值，最終顯示值與初始顯示值的相對

偏差絕對值作為期間漂移，按公式（5）計算。

QQ

Qba100%…………………（5）

Qa

式中：

Q——期間漂移，%；

3

Qa——流量初始顯示值，m/h；

3

Qb——流量最終顯示值，m/h。

6.3.6電壓穩(wěn)定性

將流量計堰槽設置為4號巴歇爾槽，將一次儀表固定在一定高度，液位校準至400mm，

將輸入電壓調(diào)為220V，記錄流量顯示值作為初始值；調(diào)節(jié)流量計電源電壓至242V，顯示

穩(wěn)定后記錄流量顯示值；調(diào)節(jié)流量計電源電壓至198V，顯示穩(wěn)定后記錄流量顯示值；按照

下列公式計算電壓變化引起的相對誤差，取兩個電壓下相對誤差的較大值作為流量計電壓穩(wěn)

定性的判定值，按公式（6）計算。

QQ

iSmax（）

QV100%………………6

QS

式中：

ΔQV——電壓穩(wěn)定性誤差，%；

3

Qs——220V時流量顯示值，m/h；

3

Qi——242V和198V時流量顯示值，m/h。

6.3.7液位比對誤差

分別用流量計模擬比對裝置（液位測量精度0.1mm）和被測流量計測量同一水位觀測

斷面處的液位值，進行現(xiàn)場檢測，每分鐘讀取6次數(shù)據(jù)，連續(xù)讀取30分鐘，分別計算模擬

比對裝置和被測流量計的液位均值，按公式（7）計算。

（）

HiHxHs………7

式中：

Hi——液位比對誤差，mm；

Hx——被測流量計測量液位值均值，mm；

Hs——明渠流量比對裝置測量液位值均值，mm；

6.3.8流量比對誤差

分別用流量計模擬比對裝置和被測流量計測量同一水位觀測斷面處的瞬時流量，進行現(xiàn)

7

場檢測，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，開始計時，計時30分鐘（或累計流量大于100m3），分別計算明

渠流量比對裝置在該時段內(nèi)的累積流量和被測流量計在該時段內(nèi)的累積流量，按公式（8）

計算。

QiQS

Qmax100%………………（8）

QS

式中：

ΔQ——流量比對誤差，%；

3

Qs——明渠流量比對裝置累計流量顯示值，m；

3

Qi——被測流量計累計流量顯示值，m。

6.3.9計時誤差

將流量計的時鐘與檢定合格的標準時鐘調(diào)整一致，流量計連續(xù)運行48h后，記錄流量

計時鐘及標準時鐘，用流量計時鐘與標準時鐘的時間差值的絕對值作為計時誤差，按公式（9）

計算。

TT

Tis………………..……（9）

483600

式中：

ΔT——計時誤差，‰；

Ts——48h后標準時鐘顯示值；

Ti——48h后流量計時鐘顯示值。

6.3.10最小維護周期

在流量計測試的168h內(nèi)，不能對流量計進行任何維護，流量計不能出現(xiàn)影響流量運行

和測量的任何故障，如出現(xiàn)故障則該項檢驗不合格。

7隨機資料

儀器的隨機資料應至少包括以下內(nèi)容：儀器原理、儀器構造圖、現(xiàn)場安裝條件及方法、

儀器操作方法、部件標識及注意事項、儀器校準及使用方法、常見故障處理、日常維護說明

等。

8

目次

前言..................................................................................................................................................ii

1適用范圍.........................................................................................................................