JJF（鲁）197-2024明渠流量计在线校准规范.docx

WF山东省地方计量技术规范JJF（鲁）197-2024明渠流量计在线校准规范On1.ineCa1.ibrationSpecificationforOpenChanne1.F1.owmetcr2024OS09发布20240901实施山东省市场监督管理局发布明渠流量计在线校准规范JjF（鲁）1972024On1.ineCa1.ibrationSpecificationforOpenChanne1.F1.owmetcr归口单位I山东省流量计量技术委员会主要起草单位，山东省计量科学研究院青岛市计量技术研究院山东省水文计量检定中心参加起草单位：山东省计量检测中心力创科技股份有限公司（国家水资源计量装备产业计量测试中心）山东和同信息科技股份有限公司本规范委托山东省流*#堂技术委员会负责解释本规范主要起草人：赵玉敏（山东省计量科学研究院）刘伟光（青岛市计量技术研究院）窦英伟（山东省水文计量检定中心）加起单人：万大川（山东省计量检测中心）冯胜利（力创科技股份有限公司/国家水资源计量装备产业计量测试中心）张超（山东省计量检测中心）徐海英（山东和同信息科技股份有限公司）目录引言(I1.1.)I范围(1)2引用文件(1)3术语和定义(1)3.1 明渠(1)3.2 明渠流量计(1)3.3 液位(1)3.4 流速面枳法(流速仪法)(1)3. 5堰/槽液位法(2)3.6 /谜仪(2)3.7 在线校准(2)3.8 计量单位(2)4概述(2)4.1 结构(2)4.2 工作原理(2)4.3 用途(2)5计晡性(3)6校准条件(4)7校准项目和校准方法(4)8校准结果(7)9复校时间间隔(7)附录A多点流速面积法在线校准方法(8)附录B明栗流量计在线校准原始记录参考格式(13)附录C校准证书(内页)格式(15)附录D符合HJ15要求的超声明渠堰槽流量计的校准方法(16)附录E明渠潦量许在线校准测量不确定度评定示例(20)引言JJF1.(X)I-2011，通用计量术语及定义、JJF1.O712010£国家计址校准规范编写规则和JJFIO59.1-2012测量:不确定度评定与表示共同构成本规范制订的基础性系列规范。本规范在参考了JJG835-1993速度面积法流量装置3、JJG971-2019£液位计检定规程、JJG(水利)004-20156明渠垠槽流量计计量校准规程、GB50179-2015河流流量测验规范行业标准3、HJ/T15-2007环境保护产品技术要求超声波明渠污水流量计1GTT2I3O3-2OI7£灌溉渠道系统量水规范，结合山东区域明渠流量计的在线计星技术和应用现状，本规范将明渠流量计的液位示值误差和流星示值误差作为校准的主要项目o本规范是首次制定。明渠流计在线校准规范本规范适用了明渠流贵计的布线校准.2引用文件本规范引用以下文件：JJG835-1993速度-面枳法流量装置JJG971-2019液位计检定规程JJG（水利）004-2015明渠堰槽流量计计量校准规程GB50179河流流量测验规范GB/T21303灌溉渠道系统量水规范HJ/TI5环境保护产品技术要求超声波明渠污水流量计凡是注明日期的引用文件，仪注日期的版本适用于本规范：凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修改单）适用于本规范。3术语和计单位本规程除引用T/QDA（X）14-2022£明渠实流法流量比时现场检测规程的术语外，还使用下列术语。3.1 明渠openChannc1.wcirs<udHumcs在地表开挖或填筑的具有自由水面的渠道，一般为制作或安装在引水渠道内特定形状的量水槽体.3.2 明集流:S计openchanne1.weirsandf1.umesf1.owme（er通过在明渠安装和配置必要的限水设施，用以实现输送水量计室的流量计。3.3液位1.iquid1.eve1.在规定的明渠堰槽位置，槽底距离液位的距离.3. 4流速面积法（流速仪法）f1.owve1.ocityandCrOSS-SCXtionareamethod实测断面上的流速和断面面枳获得标准流量的方法。由于在明渠测流断面上各质点处流速分布不均，其流速分布情况称为流速场.测流的目的就是把断面中各质点的流速分布.测量出来，在此基础上绘制出流速等值线图，然后利用两相邻等速线的均值与它们之间所夹面积的乘积，进行累加计算出流用标准值.3.5堰/槽液位法WeirsandF1.umes1.eve1.method实测堰，'槽液位长得标准潦珏的方法。在明槃中设置标准量水堰槽，并按规定位置测量液位，在重力作用卜流动的具有自由表面的水体通过垠或槽时，则流过垠槽的流量与液位呈单值关系.根据相应流员公式或经验关系式,将测出的液位值换算成流量值.3. 6流速仪currentmeter用来测定水流速度的计量仪器设备3.7在线校HEon1.ineca1.ibration的定实际工作条件下流量计所指示的量值与对应的由标准所发现的显值之间关系的一组操作。1.1 8计量单位计量雌位应采用法定计量中位，名称和符号应符合表1的规定。表1计量单位序号做的名称单位名称单位符号1米积流St立方米Bj2水深、液位米m、m3流速米每杪三s4瞬时流量立方米每小时m1h5温度摄氏度C6时间杪S44.I结构明渠流量计（以下简称为流蚊计）一般由量水设施和流量转换仪表（二次仪表）组成。量水设施一般有以卜形式：流速仪、标准断面、量水堰、量水槽、量水仪表，如水位计、超声波流量传感器等。本规范中明渠流量计主要分为明渠堰/槽流量计和流速面积法明渠流量计。1.2 工作原理在明渠中安装屋水设施，测量流经量水设施的流量，转换仪表接收量水设施的潦量信号，并依据相应的流量:公式或函数关系式，转换为瞬时流量。1.3 用途明渠流量计广泛应用于城市供水饮水计量、农业灌溉用水测量监控、工矿企业废水排放计证、城镇污水处理厂水处理应计限等。t三WTx1.1 液位示值误差液位最大允许误差：静压井±3mm,非静压井±5mm.5. 2流房示值误差最大允许误差：土涨。注：以上指标不用于合格性判定，仪供参考.6加我5.1 环境条件环境温度：(55.2 校准条件校准过程中，液体介质温度波动不超过2C,单次测量过程中液位高度变化不超过液位深度的2%,电次测量流量稳定性不超过5K一个校准点测量过程一般不应超过60min;液位测IS范围大于等于20mm<5.3 标准器及其他配套设备主标准器及其他设备均应有有效的检定/校准证书。标准罂的测搔范因应与被校准参数相适应。6. 3.1主标准装置生标准器均应有效溯源,技术要求见表2。表2主要设备及技术要求序号改备名称技术要求用途适用性1流速计测速范围(O.1.'2)11s,扩展不确定及不大于(1.%v÷1011s)主标准器流速范用应与被校流量计的流速范国相适应2液位计MPE:0.2FS,FS不切过5n,分辨力W1.Onm测尿液位/3激光测距仪不低于1级，分辨力1.Onui聚道尺寸测量/6.3.2配套设备配套设备均应有效溯源，技术要求见表3。表3配套设备及技术要求序号改备名称技术要求用途适用性计时器(或秒表)分辨力WO.Is累计计时/2钢卷尺优于11级，分度伯2.Omm/道尺寸测量Z3水温计测果范用：7+4Q)C:分度(ft：0IX:；示值误差不超过±03C测星水海Z4水准仪每公里往返刈家偶然最大允许误差±3m.系统最大允许误差±0.Snm测Jft长度5万能角度尺测累他国为：360°,分辨率3070.008°测盘角度7校准项目和校准方法7.1校准项目明柒流量计在线校准项目见表4。表4校准项目序号项目1液位示值误差2流St示值误差7. 2校准前的准备工作7.1 .1外观检查对流量计的外观进行检杳，目测流量计表面应完好无破损，不得有生锈、裂纹、毒斑和涂层剥落现象，铭牌应注明名称、型号、出厂编号、流量范围、准确度等级、制造厂等信息。7.2 .2方法选择明渠流量计上下游具有规则的行进断面，可采用流速面积法；明渠堰槽类流量计上下游不具有规则的行进断面，采用堆/槽液位法。7. 2.痴准器检杳7.1.1.1 校准项目确认根据被校准明渠流量计类型，确定校准项目：根据校准项目，确定现场校准使用标准器”流量测量与液位成函数关系的明渠流量计校准液位示值误差、流量示值误差、重且性，其它明渠流量计校准流量示值误差、重显性。7.1.1.2 标准器安装将标准流速计、液位计正确安装与支架或其他辅助测量设备的规定位置上，接通电源、开机、预热，按流速计、液位计的说明书中方法检查流信计参数的设置“7.2.4运行检查启动被校准明渠流量计，目测其运行正常，功能正常,运行参数显示完整、清晰。系统运行5min.待液位稳定、流量稳定后方可进行校准。7.2.5被面尺寸测量截面宽度（水面宽度）宜采用激光测距仪进行测量，并取3次测量:平均值为测量结果。截面水深宜采用液位计等仪器进行测量,并取3次测量平均值为测量结果。7.3液位示值误差的校准1）使用水准仪校准液位计的零点高程：2）用标准液位计校准被测流量计液位，测量次数23;3）计算标准液位计算术平均值hg:4）计算被测流量计的液位算数平均值h.51液位示值误差按式（1）计算液位计的误差=h-h5式中：6 液位计误差，nin：h一一被校流量计测量液位算数平均值，mm;hs标准液位计测量液位克数平均值mm。7 .4流星示值误差的校准8 .4.1堰/槽液位法1）将标准液位计正确安装在被校明渠堰槽流fit计的相应位置,用水准仪测珏标准液位计的零点高程。2）核对被校流量计内置明渠垠槽几何参数。3）在标准涔和被校流量计显示值槎定的情况卜读数，读取标准罂液位示值。4）根据JG711中明渠堰槽液位-流量函数关系,计算流量标准值（qs）；。5）记录被校流量计的示值q;。6）重且以上测量，不少于3次。相对示值误差计免公式：E=KZX100%(E.2.2)Q.式中：E示值相对误差：q被校明梁流量计的平均瞬时流域值O1.1/h：q._基于多点流速面积法计算得到的平均瞬时流量标准值，E.2.1.4.2灵敏度系数对于数学模型y=Rx+x2÷.+x)相对灵敏系数C,的表达式：<土史(E.2.3)"yE.2.1.4.3合成标准不确定度M.(E)=c2u2+ch2+cs2+c24u2+c22+c2,u2+c2,u)<e24)式中：U(E)明渠流量计校准结果的合成标准不确定度，与C,;相对灵敏系数，i=023,456,7);U1测量截面渠道尺寸、边长引入的相对不确定度：U示值误差测量更更性引入相对不确定度：U3-明渠流量i标值夕潮力引入的标准不确定度分量：U4标准流量测盘引入的相对不确定度：“S泥沙泥位引入的相对不确定度：U6岸边流速系数引入的相对不确定度：U7一个测次水面波动引入的不确定度。2)明架流量计校准结果的扩展不确定度按式(E.2.5)计算：表E25明渠流量计示值校掂流量点<i1.h)测量值(11)3h)23456平均值68006884.62689-1.256862.046895.426875.476877.106881.48相对不确定度以为:I213明渠流量计示值分辨力引入的标准不确超g分量被校明渠流量计的流量为6881.1811?h,明渠流量计在该流量卜的示值分辨力为InWh,按均匀分布，则明梁流量计示值分辨力引入的相对标准不确定度为：Uy三8.41.0,Ii2.1.5.4标准流速测量引入的相对不确定度U4基于多点流速面积法进行标准流Rt测量计算，计算公式：/(%4+£(匕，&“)+%4,)(E2U)得测量的标准流量做：q=6861.731113h0W由各分割断面平均流速引入的相对不确定度U(V)和标准流速计的标准不确定度U组成，各分割断面平均流速引入的相对不确定度I1.(V)由分割断面各流速测量点的流速测量A类不确定度组成。U,(V)乂敏度系数：Cr二学二4二0.015"C=三2-二1.1=0.220"fan.P"""PCq.40.015w'riyUVo,=S1,06一科$3>+(；SQ½."4(%'.u下s.=S8.0.6其中s1.6是第1条测流垂线相对水深06处的流速测量A类不确定度，为10次测量值的标准差。断面平均流速Vm为；谥7ro4*(E2.12)其中:A=4,51m2标准流速计的标准不确定度U由流速计的最大允许误差引入:X100%-10%Xya+0.01,”=315.35mis(E.2.I3)(E.2.14)图E22泥沙坡道示意图使用液位计和超声波测深仪进行测流断面渠底污泥厚度定性测量,各测线污泥厚度测fit位和各测线间泥沙截面面积如表E.2.2所示，泥沙影响量截面不应超过总测流断面面积的2机因此泥沙引入的不确定度可按最大2$计算引入，依照均匀分布,按式(E.2.15)计算.(E.2.I5)“严齐1/5%£2.1.5.6岸边流速系数a引入的相对不确定度Ue同一次测量，根据岸边情况选用岸边流速系数a,取值也围a=0.80.9,分别计免a=0.8或0.9时的流量值.90g=6858.29m3h(E.2.I6)90.9=6861.73m½(E.2.17)9=；"%/备.)(E2.式中：90.8 岸边流速系数a=O8时截面的瞬时流速，单位m¾90.9 岸边流速系数aK湖截面的瞬时流速，单位mjh;q岸边流速系数截面的瞬时流速平均值，单位武/h。引入的不确定度按均匀分布计算.：解，0e4%(E.2.19)J*3E2.I5.7水面波动引入的不确定度由水位.波动影响校准断面水通城面积，单次测盘过程中液位高度变化不超过20mn此次测量过程水深0.97m,计算液位最大变化量引入的不确定度上,按均匀分布计算，如式E.20所示。10.021cozM,'2O97U3*°-59%(e220)E.2.1.5.8合成不确定度的评定通过以上分析，将各不确定度分量;列表，见表E.2.8:因各不确定度分量相互独立，则合成标准不确定度为：u(E)=c2u2÷c2u2+c2u2+c4u合+csu2+cu2+cu22.45%E.2.1.5.9扩展不确定度的评定D取k=2.则明渠流量计示值误差的扩展不确定度为：U=ku.(E)=2×2.45%4.9%(E.221)2）校准结果的扩展不确定度报告明斐流量计在6861.73mVh流量点在线校准的平均相对示值误差校准结果的扩展不确定度为U,=4.9%,k=2。31<n序号1测也序号J第4MIMQ次的数如u%<J)s(x)/Jn123I567«9101c0.2280.2710.2W0.2BJ。.她0.2U70.2的0.2»a277aM2a?7i0.0220.0072住60.2WCn.38o.n0.5770.1Wn.na)0.270aZ7(1.X)2QXnQ.OIHa0153as0.<480.4»0.1170.395O.IiS0.1550.IKJO.1053S1U3S7aC2i0.0M0.0113(18O.3S20.3W0.2»0.3310.376。.闻0.3WO.3tt5C1.M1.a316a3160.0«¢.010<azO.IBJ0.451O1.S0.1600.1270.1410.Ib1.0.1220.116O1.S1.a”了0.0220.007(a80.M。.凝0.3«0.JM0.32O.M0.KhO.UKQJWa«rQ.®20.011O-OM501.20.WS0.SW0.516O.S130.157。.小0.4430.1抬asna519ac920.0J5aon5ft80.超O4W0.4530.1550.1350.442OW0.425¢.426ft4-100.4340J)WQa)66出2O.53S0.W20.1«0.1570.171O.IBS0.5110.500a检aw2a920.022c.6a80.5050.4520.3也0.4110.M0.«30.447OXSOOHKft439aw0.032¢.010nI060.懈041603追0.40，。,筋0.44301500.442Oi425a4240426001«¢0)68aeO.W0.3770.3机0.3胸0.J75。,燧01(»0.405ama*a倒】0.022a表R2.7多点流速面枳法表流通制重的相对不H定度分=斯而序号(i-1.1)分割断面平均流速m/s不确定度分量u41的灵版度系数CY流通测Ift计尊的不确定度分为uV-CXuv0,10.24'i0.0150.0070.00011.20.3250.2200.0080.00182,30.3600.6070.0090.00523.40.4020.9550.0040.OOt1.4.50.4410.9550.0040.00365,60.1640.9550.0010.00126.70.4460.6070.0040.00257.80.4030.2200.0050.00108.90.3430.0150.0070.0001*E.2.8海«果序号符号不确定度来源输入不礴定度气灵敏系数C,IUi测址截面渠道尺寸、边长引入的相对不确定度0.54I2Ua示他误差测最JR复性引入相对不确定度0.1813小明柒流量计示值分辨力引入的标准不确定度分后8.4X10-31Iu标准流量测盘引入的相对不确定度2.0I5%泥沙泥位引入的相对不确定度1.15I6q岸边流速系数a引入的相对不确定度0.014179水面波动液位变化引入的相对不确定度0.591I>*