《可聞聲波水位計》

ICS編號

CCS編號

團?體?標?準

T/CHESXXX—20XX

代替T/CHESXXX—XXXX

可聞聲波水位計

Audiblewavestagegauge

（征求意見稿）

20XX-XX-XX發(fā)布20XX-XX-XX實施

中國水利學會?發(fā)布

T/CHESXXX—20XX

可聞聲波水位計

1范圍

本標準規(guī)定了可聞聲波水位計的技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志及使用說

明書、包裝、運輸、貯存的要求。

本標準適用于測量江河、湖泊、明渠、水庫、地下水、水槽等自然水體水位的可

聞聲波水位計（以下簡稱水位計）。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。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。

GB/T9359水文儀器基本環(huán)境試驗條件及方法

GB/T11828水位測量儀器

GB/T15966水文儀器基本參數(shù)及通用技術(shù)條件

GB/T17626.8電磁兼容試驗和測量技術(shù)工頻磁場抗擾度試驗

GB/T18185水文儀器可靠性技術(shù)要求

GB18523水文儀器安全要求

GB/T50095水文基本術(shù)語和符號標準

GB/T50138水位觀測標準

3術(shù)語

3.1可聞聲波水位計Audiblewavestagegauge

利用可聞聲波在空氣中傳播時間與傳播距離成正比的特性將傳感器安裝在水上，

連接導波管至被測水體內(nèi)部，通過發(fā)射、接收可聞聲波信號來測量水位的裝置。

3.2可聞聲波發(fā)聲器Audiblewavesounder

將電信號轉(zhuǎn)換為可聞聲波信號，用來發(fā)送可聞聲波信號。

3.3可聞聲波接收器Audiblewavereceiver

用來接收可聞聲波信號，將可聞聲波信號轉(zhuǎn)換為電信號。

3.4導波管GuidedwaveTube

用來引導可聞聲波傳播路徑的管狀封閉體結(jié)構(gòu)。

3.5標記環(huán)Tokenring

安裝在導波管內(nèi)用于反饋可聞聲波信號的圓狀物體。

4產(chǎn)品工作原理及結(jié)構(gòu)組成

4.1工作原理

由發(fā)聲器向被測面發(fā)射一束可聞聲波脈沖，可聞聲波從被測面反射，反射回波由

接收器接收并轉(zhuǎn)換為電信號。從可聞聲波發(fā)射到被重新接收，其時間與發(fā)聲器至被測

面的距離成正比。利用可聞聲波這一特性，通過時間檢測硬件單元、封閉式導波管和

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標記環(huán)相結(jié)合，采用多點反饋差分技術(shù)，測得可聞聲波的傳播時間及速度，從而計算

出水位變幅。

4.2結(jié)構(gòu)組成

水位計是由可聞聲波發(fā)聲器、可聞聲波接收器、主控單元、導波管及標記環(huán)等組

成。見圖1。

1—主控單元

2—可聞聲波發(fā)聲器

3—可聞聲波接收器

4—水位計外殼

5—導波管

6—標記環(huán)

圖1可聞聲波水位計

5技術(shù)要求

5.1基本參數(shù)

5.1.1測量范圍：0m～5m；0m～10m；0m～40m。

5.1.2分辨力：0.1cm、1.0cm。

5.1.3適應的最大水位變率：應不低于60cm/min。

5.1.4靈敏閾：應不大于0.5cm。

5.1.5存儲記錄：水位計應具備數(shù)據(jù)存儲功能。

5.2準確度要求

5.2.1測量準確度：在0m～10m測量范圍內(nèi)基本誤差（即絕對誤差）分為兩個

等級，見表1，測試結(jié)果的合格率應在95%以上。

表1水位計準確度(單位：cm)

準確度等級最大允許誤差適用分辨力

1±10.1

2±20.1、1.0

5.2.2重復性誤差：應小于該水位計最大允許誤差的0.5倍。

5.2.3回差：應小于該水位計最大允許誤差。

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5.3電性能要求

5.3.1電源：直流12V，允許偏差±15%，功耗應小于1W（不含數(shù)據(jù)傳輸裝置）。

5.3.2數(shù)據(jù)輸出方式：采用RS-485通訊接口，可通過與顯示記錄器或遙測終端

機相連接實現(xiàn)遙測功能。

5.3.3傳輸距離：最大有線遠傳距離應不小于100m。

5.3.4水位計抗干擾性能應符合GB/T17626.8第3級要求。

5.3.5水位計的數(shù)據(jù)通訊端、電源輸入端應具備有效的防雷措施。

5.4使用環(huán)境條件

5.4.1工作環(huán)境溫度：-10℃～+50℃。

5.4.2工作環(huán)境濕度：≤95%RH，40℃（無凝露）。

5.5整機要求

5.5.1水位計整機結(jié)構(gòu)應便于運輸、安裝、使用和維修。

5.5.2水位計應具有IP65的防護等級。

5.5.3水位計的零部件應選用耐腐蝕材料制作，若用其他材料應作表面處理。

5.5.4水位計表面的涂鍍層應牢固、均勻，不應有脫落、劃傷、銹跡等缺陷。

5.5.5水位計在包裝狀態(tài)下，應能適應運輸、裝卸、搬運過程中出現(xiàn)的振動、自

由跌落等情況。

5.6可靠性要求

水位計的可靠性應符合GB/T18185-2014中的規(guī)定，其平均無故障工作時間

(MTBF)為25000h。

6試驗方法

6.1試驗要求

6.1.1主要試驗設備如下：

a）水位試驗裝置；

b）恒溫恒濕試驗箱；

c）電氣測試設備；

d）標準時鐘；

e）直流穩(wěn)壓電源；

f）數(shù)字萬用表；

g）電動振動系統(tǒng)。

6.1.2水位計的環(huán)境試驗條件應符合GB/T15966的要求。

6.1.3除試驗開始前允許對水位計校準外，試驗過程中不允許再作調(diào)整，允許試

驗結(jié)果數(shù)據(jù)系統(tǒng)平移。

6.2試驗項目

試驗項目見表2：

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表2試驗項目

序號要求條款試驗內(nèi)容試驗方法

使用設備：水位試驗臺或?qū)Ｓ盟辉囼炑b置。

5.1.1測量范圍

在水位試驗臺的測量范圍內(nèi)，以20cm/min～

5.1.2分辨力

160cm/min不同水位變率。使水位升、降兩個全程，

5.1.3水位變率

比測點每米不少于兩個，應符合5.1.1、5.1.2、5.1.3

5.2.1準確度

和5.2.1的要求。

使用設備：水位試驗臺或?qū)Ｓ盟辉囼炑b置。

在0～10cm測量范圍內(nèi)，使水位微量升或降至

某一定值，待水位和水位計同處于穩(wěn)態(tài)后，繼續(xù)同

25.1.4靈敏閾

方向改變水位，待水位和水位計處于穩(wěn)態(tài)后記錄水

位變化量，重復三次試驗，記錄試驗數(shù)據(jù)，驗證測

量結(jié)果。

使用設備：水位試驗臺或?qū)Ｓ盟辉囼炑b置。

水位計單向升或單向降至同一水位，共進行5

重復性

35.2.2次～10次測試。取最大和最小測得值之差。此試驗

誤差

應在不同水位上進行3次～5次，測試結(jié)果最大者

應為重復性誤差，應符合5.2.2的要求。

使用設備：水位試驗臺或?qū)Ｓ盟辉囼炑b置。

在水位計測量范圍內(nèi)，分別使水位計升和降至

45.2.3回差同一水位值，兩次記錄或顯示的差值即為回差，此

試驗應在不同水位上進行3～5次，取平均值應符

合5.2.3的要求。

使用設備：直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字萬用表。

用萬用表測量電源電壓、電流，記錄試驗數(shù)據(jù)，

55.3.1電源

在電壓拉偏的條件下，測量功耗，檢查儀器是否工

作正常。

使用設備：水位試驗臺或?qū)Ｓ盟辉囼炑b置。

5.3.2數(shù)據(jù)輸出方式以產(chǎn)品規(guī)定的遠傳距離（應大于標準規(guī)定的

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5.3.3傳輸距離100m）連接水位計與顯示記錄器，應符合5.3.2和

5.3.3的要求。

使用設備：電磁干擾器。

用電磁抗擾度試驗設備，對工作狀態(tài)下的水位

75.3.4抗電磁干擾

計，按GB/T17626.8的規(guī)定，進行電磁抗擾度試

驗，檢測結(jié)果應符合5.3.4要求。

使用設備：恒溫恒濕試驗箱。

85.4.1工作環(huán)境溫度

按GB/T9359的要求進行試驗。

工作環(huán)境相對使用設備：恒溫恒濕試驗箱。

95.4.2

濕度按GB/T9359的要求進行試驗。

105.5整機要求目測檢查應該符合5.5要求。

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使用設備：電動振動系統(tǒng)，跌落試驗臺。

a)振動試驗

將包裝好的水位計固定在振動試驗臺，按

GB/T9359的規(guī)定進行試驗。試驗后檢查水位計的

機械環(huán)境適應

115.5.5包裝情況，檢驗水位計的工作情況。

性

b)跌落試驗

將包裝好的水位計放置在跌落試驗臺上，按

GB/T9359的規(guī)定進行試驗。試驗后檢查水位計包

裝情況，檢驗水位計工作情況。

7檢驗規(guī)則

產(chǎn)品檢驗分出廠檢驗和型式檢驗。

7.1出廠檢驗

7.1.1批量生產(chǎn)的水位計，應逐臺進行出廠檢驗。

7.1.2出廠檢驗項目如下：

a）測量范圍、分辨力、準確度試驗，按5.1.1、5.1.2、5.2.1的規(guī)定進行；

b）電源，按5.3.1的規(guī)定進行；

c）抗電磁干擾試驗，按5.3.4的規(guī)定進行；

d）整機要求，按5.5的規(guī)定進行。

7.1.3每臺水位計應經(jīng)質(zhì)量檢驗部門檢驗合格，并附有合格證，方能出廠。

7.2型式檢驗

7.2.1概述

型式檢驗由質(zhì)量檢驗部門按本標準的全部試驗項目進行試驗，型式檢驗的臺

數(shù)不應少于3臺，應從出廠檢驗合格品中隨機抽取。

7.2.2有下列情況之一時，一般應進行型式檢驗：

a）新產(chǎn)品或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的試制定型鑒定；

b）正式生產(chǎn)后，如結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能時；

c）正常生產(chǎn)時，定期或積累一定產(chǎn)量后，應周期性進行一次檢驗；

d）產(chǎn)品長期停產(chǎn)后，恢復生產(chǎn)時；

e）同類產(chǎn)品進行質(zhì)量評比時。

7.3試驗結(jié)果的評定

型式檢驗中有一臺以上(包括一臺)產(chǎn)品不合格時，應加倍抽取產(chǎn)品進行試驗，仍

有不合格品時，則該批產(chǎn)品判為不合格，不允許出廠；若加倍抽取的產(chǎn)品全部檢驗合

格，則除去第一批抽樣的不合格品，該批產(chǎn)品應判為合格。

8標志及使用說明書

8.1標志

8.1.1每臺水位計應在適當位置固定銘牌或其他標志，其內(nèi)容如下：

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a）儀器型號及名稱；

b）制造廠名和商標；

c）出廠編號或出廠日期。

8.1.2包裝標志

水位計包裝箱應在適當位置標以醒目、清晰、牢固的標志，其內(nèi)容如下：

a）儀器名稱，型號及數(shù)量；

b）箱體尺寸（mm）：長×寬×高；

c）凈重及毛重(kg)；

d）裝箱日期；

e）到站(港)及收貨單位；

f）發(fā)站(港)及發(fā)貨單位；

g）標志“切勿倒置”、“切勿受潮”、“小心輕放”等字樣及相應圖案。

8.2使用說明書

8.2.1產(chǎn)品使用說明書至少應包括以下內(nèi)容：

a）概述：產(chǎn)品