HYT 157-2013 便攜式流速流量儀（正式版）

便攜式流速流量儀2013-04-25發(fā)布HY/T157—2013前言 I 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 25技術(shù)要求 26試驗方法 47檢驗規(guī)則 8 參考文獻(xiàn) I本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利，本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。本標(biāo)準(zhǔn)由國家海洋局北海標(biāo)準(zhǔn)計量中心提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國海洋標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC283)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：國家海洋局北海標(biāo)準(zhǔn)計量中心、山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所。1便攜式流速流量儀本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了海洋監(jiān)測使用的轉(zhuǎn)子式便攜流速流量儀的產(chǎn)品組成、型號、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗本標(biāo)準(zhǔn)適用于陸源入海排污口、河口、淺灘等淺水區(qū)、紊流區(qū)流速流量監(jiān)測的轉(zhuǎn)子式便攜流速流量2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB4208外殼防護(hù)等級(IP代碼)GB/T9359水文儀器基本環(huán)境試驗條件及方法GB/T9969工業(yè)產(chǎn)品使用說明書總則GB/T13384機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件HJ/T92水污染物排放總量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范HY016.2海洋儀器基本環(huán)境試驗方法試驗A:低溫試驗海洋儀器基本環(huán)境試驗方法試驗Ha:低溫貯存試驗海洋儀器基本環(huán)境試驗方法試驗B:高溫試驗海洋儀器基本環(huán)境試驗方法試驗Hb:高溫貯存試驗海洋儀器基本環(huán)境試驗方法試驗N:溫度變化試驗海洋儀器基本環(huán)境試驗方法試驗Ca:恒定濕熱試驗海洋儀器基本環(huán)境試驗方法試驗Ka:鹽霧試驗HY016.11海洋儀器基本環(huán)境試驗方法試驗Fc:振動試驗HY016.12海洋儀器基本環(huán)境試驗方法試驗Ea:沖擊試驗HY/T027海洋儀器計數(shù)抽樣檢查程序和表HY/T042海洋儀器分類及型號命名辦法3術(shù)語和定義GB/T19677界定的術(shù)語和定義適用于本文件。為了便于使用，以下重復(fù)列出了GB/T19677中的部分術(shù)語和定義。起轉(zhuǎn)速度startingvelocity使轉(zhuǎn)子開始連續(xù)轉(zhuǎn)動的最低水流速度。[GB/T19677—2005,定義3.4.33]2便攜式流速流量儀流速檢定曲線圖中，低速曲線過渡到直線部分的轉(zhuǎn)折點處的水流速度。儀器常數(shù)instrumentsconstanta與儀器轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和摩阻力有關(guān)的附加系數(shù)。水力螺距hydraulicscrewpitchb設(shè)沒有摩阻的情況下，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，水質(zhì)點移動的距離。[GB/T19677—2005,定義3.4.32.1]4.1產(chǎn)品組成便攜式流速流量儀由主機(jī)、流速傳感器及微機(jī)數(shù)據(jù)回放部分組成。主機(jī)由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、流速、流量數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)傳輸及電池部分組成。流速傳感器主要由流速脈沖信號轉(zhuǎn)換器、轉(zhuǎn)子、支架、導(dǎo)流筒、導(dǎo)流罩與測桿組成；傳感器通過專用電纜由主機(jī)供電。電池由充電電池(電壓3.6V)組成；數(shù)據(jù)回放部分由微機(jī)及數(shù)據(jù)處理軟件組成。4.2產(chǎn)品型號便攜式流速流量儀產(chǎn)品型號及命名應(yīng)符合HY/T042的規(guī)定。5技術(shù)要求5.1結(jié)構(gòu)5.1.1便攜式流速流量儀流速傳感器要求便攜式流速流量儀流速傳感器應(yīng)符合如下要求：a)應(yīng)具有導(dǎo)流筒與導(dǎo)流罩結(jié)構(gòu)型式；b)導(dǎo)流筒內(nèi)徑應(yīng)不大于10cm;c)測桿長度不小于180cm,并且輕便、堅固、可伸縮、耐腐蝕。5.1.2主機(jī)殼體要求主機(jī)殼體應(yīng)符合如下要求：a)按照GB4208的要求，便攜式流速流量儀主機(jī)外殼防護(hù)等級應(yīng)為IP53;b)電池安裝方便；c)外型美觀大方。35.2.1零部件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，優(yōu)良的防污和防腐蝕性能，表面不應(yīng)有毛刺，銳邊處應(yīng)有倒棱；結(jié)合處5.2.2便攜式流速流量儀主機(jī)上的字跡及按鍵應(yīng)清晰明顯；流速傳感器表面涂層均勻。5.3.1便攜式流速流量儀的基本功能要求便攜式流速流量儀的基本功能應(yīng)符合下列要求：b)具有截面積輸入功能；c)具有RS232串口或其他標(biāo)準(zhǔn)通信接口。5.3.2流速傳感器要求流速傳感器應(yīng)符合下列要求：a)流速傳感器的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動應(yīng)靈活，停止應(yīng)徐緩，無卡阻現(xiàn)象；b)流速傳感器輸出信號應(yīng)穩(wěn)定、通斷分明。5.4使用環(huán)境條件使用環(huán)境條件要求如下：a)溫度：5℃~40℃;b)深度：流速傳感器的工作水深為0.1m～1.0m;c)含沙量：0kg/m3~15kg/m3;e)相對濕度：0%～85%。5.5流速測量5.5.1起轉(zhuǎn)速度5.5.2測速范圍5.5.3測量誤差5.5.3.1便攜式流速流量儀的流速測量誤差可以采用全線相對均方差表示，也可采用各速度級平均相對誤差表示。5.5.3.2“全線相對均方差”指從臨界速度Vk開始到測速范圍上限值的相對均方根誤差。便攜式流速流量儀的全線相對均方差應(yīng)不大于2%。如需要延伸到低速非線性部分使用時，可以利用“低速V～n關(guān)系曲線”(通過檢定得出的Vk點以下的V～n關(guān)系曲線),其相對誤差應(yīng)不大于5%。5.5.3.3“各速度級平均相對誤差”指各流速分段的相對誤差的平均值。每個速度級的平均相對誤差4分為三個等級(表1)。便攜式流速流量儀的各速度級平均相對誤差應(yīng)不大于表1所列的值。表1各速度級允許的平均相對誤差二三5.6流量測量便攜式流速流量儀的流量測量最大誤差在標(biāo)準(zhǔn)堰槽截面積測量不確定度不大于1×10-6m2的條件下，應(yīng)不大于1.5×10-8m3/s。5.7連續(xù)工作時間便攜式流速流量儀在規(guī)定的環(huán)境條件下，連續(xù)工作8h,其性能不變。5.8穩(wěn)定性在正常使用情況下，便攜式流速流量儀的穩(wěn)定期為1年或累計工作300h。5.9環(huán)境試驗一般要求便攜式流速流量儀環(huán)境試驗一般要求如下：a)便攜式流速流量儀在對其做型式評價時應(yīng)進(jìn)行環(huán)境試驗；b)便攜式流速流量儀在低溫試驗、高溫試驗的過程中應(yīng)能正常工作；c)便攜式流速流量儀在低溫存貯試驗、高溫貯存試驗、溫度變化試驗、沖擊試驗、振動試驗、自由跌落及恒定濕熱試驗后應(yīng)能正常工作；d)便攜式流速流量儀在鹽霧試驗后不影響其性能；e)便攜式流速流量儀在完成自身必做的環(huán)境試驗后，其測量誤差應(yīng)符合5.5的要求。6試驗方法6.1結(jié)構(gòu)檢查6.1.1流速傳感器檢查6.1.1.1流速傳感器設(shè)計應(yīng)符合5.1.1a)的要求。6.1.1.2流速傳感器導(dǎo)流筒設(shè)計應(yīng)符合5.1.1b)的要求。6.1.1.3流速傳感器測桿設(shè)計應(yīng)符合5.1.1c)的要求。6.1.2主機(jī)殼體檢查6.1.2.1主機(jī)殼體設(shè)計防護(hù)等級應(yīng)符合5.1.2a)的要求。6.1.2.2主機(jī)殼體電池盒設(shè)計應(yīng)符合5.1.2b)的要求。56.2外觀檢查通過目測和觸摸檢查，便攜式流速流量儀外觀應(yīng)符合5.2的要求。6.3功能檢查6.3.1便攜式流速流量儀開機(jī)檢查，其基本功能應(yīng)符合5.3.1的要求。6.3.2目測流速傳感器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動情況，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動情況應(yīng)符合5.3.2a)的要求。6.3.3用1Hz～10MHz的示波器檢測流速傳感器輸出信號，流速傳感器輸出信號應(yīng)符合5.3.2b)的要求。6.4流速測量試驗6.4.1試驗設(shè)備便攜式流速流量儀的流速性能檢查，應(yīng)在水槽中進(jìn)行。試驗設(shè)備應(yīng)滿足：a)測試范圍為0.000m/s～4.500m/s;b)檢定槽有效工作段長度不小于100m。6.4.2試驗方法試驗方法如下：a)流速測試時應(yīng)采用固定測桿方法；b)測試順序為：起轉(zhuǎn)速度，然后從低速到高速順序進(jìn)行試驗測試。6.4.3檢定測點設(shè)置原則檢定測點設(shè)置原則如下：a)低速檢定應(yīng)從比測速范圍的下限值低10%的速度開始。中、高速應(yīng)從0.5m/s開始至流速測定上限；b)取點原則：根據(jù)低速誤差大，測點加密的原則，一般低速段取點間隔0.02m/s;中速段取點間隔0.25m/s;高速段取點間隔0.50m/s,最大不超過1.00m/s;c)檢定測點數(shù)：為保證資料可靠，擬合直線公式的測點數(shù)應(yīng)為低速段取點不少于10個，中、高速段取點數(shù)不少于6個，即總測點數(shù)不少于16個；d)檢定速度范圍一般應(yīng)大于使用范圍。6.4.4數(shù)據(jù)處理檢定公式見式(1):v=a+bn (1)式中：v——流速，單位為米每秒(m/s);a——儀器常數(shù)，單位為米每秒(m/s);b——水力螺距，單位為米(m);n——轉(zhuǎn)子每秒轉(zhuǎn)數(shù)，單位為轉(zhuǎn)每秒(r/s)。便攜式流速流量儀在Vk以上使用范圍內(nèi)，檢定公式為(1)。要使用到vk以下部分，檢定單位應(yīng)提供低速v-n曲線或表格，并說明誤差情況；擬合式(1)應(yīng)采用最小二乘法計算a、b值；最小二乘法計算方法見式(2),式(3):6 (2) (3) (4) (5) (6)流速全線相對均方差m符合5.5.3的要求或流速各速度級的平均相對誤差σ符合5.5.3.3表1要76.5.2流量誤差測定方法 (8)流量測量誤差△Q應(yīng)符合5.6的要求。便攜式流速流量儀連續(xù)工作8h后，按6.4和6.5規(guī)定的方法進(jìn)行測試，各項性能應(yīng)符合5.7的便攜式流速流量儀使用1年或累計工作300h后，按6.4和6.5規(guī)定的方法進(jìn)行測試，各項性能應(yīng)符合5.8的要求。驗結(jié)果應(yīng)符合5.9b)的要求。按HY016.4規(guī)定的試驗程序，試驗溫度+40℃,試驗時間1h,對便攜式流速流量儀進(jìn)行試驗，試驗結(jié)果應(yīng)符合5.9b)的要求。按HY016.3規(guī)定的試驗程序，試驗溫度(一40±3)℃,試驗時間8h,對便攜式流速流量儀進(jìn)行試按HY016.5規(guī)定的試驗程序，試驗溫度(+55±2)℃,試驗時間8h,對便攜式流速流量儀進(jìn)行試8驗，試驗結(jié)果應(yīng)符合5.9c)的要求。6.8.5沖擊試驗按HY016.12規(guī)定的試驗程序，峰值加速度100m/s2,脈沖持續(xù)時間11ms,相應(yīng)速度變化量0.700m/s,沖擊次數(shù)3次，對便攜式流速流量儀進(jìn)行試驗，試驗結(jié)果應(yīng)符合5.9c)的要求。6.8.6振動試驗按HY016.11規(guī)定的試驗程序，振幅1.5mm,頻率2Hz～13Hz的嚴(yán)酷等級對便攜式流速流量儀進(jìn)行試驗，試驗結(jié)果應(yīng)符合5.9c)的要求。6.8.7恒定濕熱試驗按HY016.7規(guī)定的試驗程序進(jìn)行，試驗溫度(40±2)℃,相對濕度75%～80%,試驗周期48h;對便攜式流速流量儀進(jìn)行試驗，試驗結(jié)果應(yīng)符合5.9c)的要求。6.8.8溫度變化試驗按HY016.6規(guī)定的試驗程序進(jìn)行，高溫20℃,低溫2℃,循環(huán)數(shù)為3次，高、低溫轉(zhuǎn)換時間不少于2min不多于3min,對便攜式流速流量儀進(jìn)行試驗，試驗結(jié)果應(yīng)符合5.9c)的要求。6.8.9自由跌落試驗按GB/T9359規(guī)定的試驗程序進(jìn)行，從高度100cm處自由跌落在平滑混凝土地面上，連續(xù)3次，對便攜式流速流量儀進(jìn)行試驗，試驗結(jié)果應(yīng)符合5.9c)的要求。6.8.10鹽霧試驗按HY016.10規(guī)定的試驗程序，用濃度為4.9%～5.1%的鹽溶液霧化后在35℃±2℃的環(huán)境中，試驗時間24h,對便攜式流速流量儀主機(jī)內(nèi)的電路板、傳感器等部件進(jìn)行試驗，試驗結(jié)束恢復(fù)到正常工作環(huán)境后，其性能應(yīng)符合5.9d)的要求。7檢驗規(guī)則便攜式流速流量儀檢驗分出廠檢驗和型式檢驗。7.1出廠檢驗每臺便攜式流速流量儀應(yīng)經(jīng)質(zhì)檢部門檢驗合格并附有合格證方可出廠或入庫。出廠檢驗和型式檢驗的項目和方法見表2。表2出廠檢驗和型式檢驗的項目檢驗項目出廠檢驗型式試驗√√2√√3√√4√√9檢驗項目出廠檢驗5√√6√√7 √8√9√√ √ √√√ √自由跌落試驗√7.2.1型式檢驗的條件有以下情況之一時，應(yīng)進(jìn)行型式檢驗：a)新產(chǎn)品試制定型鑒定時；c)產(chǎn)品停產(chǎn)一年以上再恢復(fù)生產(chǎn)時；d)出廠檢驗結(jié)果與上次型式檢驗有較大差異時；e)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督機(jī)構(gòu)提出要求時。7.2.2抽樣按照HY/T027的規(guī)定進(jìn)行。7.2.3檢驗結(jié)果評價按照HY/T027的規(guī)定進(jìn)行。8.1.1銘牌便攜式流速流量儀主機(jī)上應(yīng)帶有銘牌，按照GB/T13306的規(guī)定進(jìn)行。8.1.2包裝箱外表標(biāo)志包裝箱外表