JJG(交通) 034-2015 水运工程 超声波水位计

中华人民共和国交通运输部部门计量检定规程JJG(交通)034—2015水运工程超声波水位计WaterTransportEng2015-04-24发布2015-07-31实施水运工程超声波水位计VerificationRegulationofWate本检定规程经中华人民共和国交通运输部于2015年4月24日批准，并于2015年7月31日起施行。主要起草单位：交通运输部天津水运工程科学研究院本规程委托交通运输部天津水运工程科学研究院负责解释JJG(交通)034—2015田庆林(交通运输部天津水运工程科学研究院)曹媛媛(交通运输部天津水运工程科学研究院)陈允约(交通运输部天津水运工程科学研究院)吴晓雪(交通运输部天津水运工程科学研究院)陆东明(徐州电子技术研究所)I引言 Ⅱ 12引用文件 13术语 14概述 15计量性能要求 25.1测量范围 25.2分辨力 25.3盲区 25.4准确度 25.5重复性 26通用技术要求 26.1外观质量 26.2防护要求 26.3整机结构 27计量器具控制 27.1检定条件 27.2检定项目 37.3检定方法 47.4检定结果处理 57.5检定周期 5附录A检定证书内页格式 6附录B检定结果通知书内页格式 8附录C不确定度评定实例 Ⅱ本规程代替JJG(交通)034—2004《水运工程超声波水位计》。与JJG(交通)034———修改了水位测量准确度和时钟准确度(见5.4);——修改了重复性(见5.5);——修改了检定装置(见7.1.2);——删除原附录A计算公式，将其移至正文(见7.3,2004年版的附录A);——删除了检定记录表(见2004年版的附录A);——修改了检定证书内页格式(见附录A,2004年版的附录B);——修改了检定结果通知书内页格式(见附录B,2004年版的附录C);——增加了不确定度评定实例(见附录C)。JJG(交通)034—2004为首次发布。1本规程适用于超声波水位计的首次检定、后续检定和使用中检查。2引用文件本规程引用下列文件：JJF1059.1—2012测量不确定度评定与表示JT/T573水运工程超声波水位计凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规程；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规程。JT/T573界定的术语和定义适用于本规程。超声波水位计(以下简称水位计)是利用超声波在不同介质中的界面处产生反射的特性来测量水位的仪器。它可应用于江河、沿海、湖泊、船闸、等水位监测中。按连接方式分类，水位计可分为分体式和一体式。分体式水位计主要由探头(超声波换能器)、多芯电缆、主机箱和打印机构成。一体式水位计多做成便携式，将换能器与仪表显示组装在一起。固定安装的分体式水位计是将探头安装在空气中(高出最高水位1m)使发射面向下，声波向下发射到达水面后向上反射谓之气介式；将探头安装在水下使声波向上发射则称为液介式。气介式和液介式水位计结构示意见图1。1-超声波换能器；2-多芯电缆；3-主机箱；4-打印机25计量性能要求5.1测量范围测量范围如下：5.2分辨力分辨力为0.1cm、0.5cm、1.0cm。5.3盲区盲区要求如下：a)气介式：不大于0.8m;b)液介式：不大于0.5m。5.4准确度5.4.1在测量范围内，以静水及固定反射目标施测的结果为准，其最大允许误差为±3cm。5.4.2水位计走时误差要求见表1。记录周期(d)最大允许误差(min)连续工作时间(d)15.5重复性水位测量的重复性试验标准差应小于该水位计最大允许误差的0.5倍。6通用技术要求6.1外观质量水位计表面的涂镀层应牢固、均匀，不应有脱落、划伤、锈迹等缺陷。水位计应有清晰6.2防护要求水位计的水上设备应具有防潮、防尘、防盐雾的措施。6.3整机结构水位计整机结构应便于运输、安装、使用和维修。7计量器具控制计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中检查。7.1检定条件7.1.1检定环境条件7.1.1.1温度、湿度与气压条件要求如下：a)室温：5℃~25℃(每小时温度变化应不大于2℃);3b)相对湿度：不大于75%;7.1.1.2供电电源要求如下：a)交流供电：(220±22)V;b)直流供电：6V、12V、24V,允许偏差为-15%～+10%。7.1.1.3检定过程中超声波水位计不应受到强磁场和强电场的干扰。7.1.1.4气介式超声波换能器至水面的空气垂直温差应不大于0.5℃。7.1.2主要检定装置7.1.2.1水位检定装置(水塔)水塔基本要求如下：b)直径：大于0.5m;d)有机玻璃连通管：大于10m,距塔体10cm～20cm,可分段密封，底部与塔体连通；e)零位观察孔：由两块直径不小于20cm的玻璃或有机玻璃片组成，位于水塔底部；f)零位标志线：绘于观察孔及连通器上，并保持位于钢卷尺零线处；h)钢卷尺悬挂夹具：安装悬挂钢卷尺并保证与连通器平行，零线与零标志线对齐。7.1.2.2钢卷尺钢卷尺技术要求如下：b)准确度等级：2级。7.1.2.3控制调节装置控制调节装置技术要求如下：7.1.2.4视频跟踪监视装置视频跟踪监视装置技术要求如下：a)应保证视频摄像头按设定要求观察当前水位；b)应保证从显示屏能清晰读取钢卷尺当前水位，分辨力达1mm。7.1.2.5标准计时器准确度：最大允许误差不大于1s/d。7.2检定项目检定项目见表2。4序号使用中检查1外观质量+++2盲区++-3准确度+++4时钟准确度++-5++一注：“+”表示应检定，“-”表示可不检定。7.3检定方法7.3.1外观质量目视观察和手工操作，试验结果应符合6.1的规定。在试验过程中，当水位接近测量范围水位时，水位计上首次无回波显示的水位高度即为水位计的盲区大小，试验结果应符合5.3的规定。7.3.3准确度7.3.3.1被检仪器安装完毕后，首先将水塔内水位调至0m,记录被检仪器示值，打开进水阀及进水泵，使水塔水位升至2m时关闭进水泵及进水阀，稳定2min后先读取标准装置显示的水位值，再读取被检仪器的水位值(读数间隔1min,重复读取两次，读至毫米)并7.3.3.2继续上升水位，用同样的方法检定下一个检定点，直至完成10m水位点的检定。7.3.3.3完成10m点检定后，将水位上升至10.1m,然后打开排水阀和排水泵使水位下降至10m时关闭排水泵和排水阀，稳定2min后先读取标准装置显示的水位值，再读取被检仪器显示的水位值(读数间隔1min,重复读取两次，读至毫米)继续下降水位，用同样的方法检定下一个水位检定点，直至完成0m水位点的检定。7.3.3.4气介式水位计和液介式水位计的检定方法中测量范围变化恰好相反，比测点可7.3.3.5水位误差按式(1)、式(2)和式(3)计算，应符合5.4.1的规定。h;B——被检仪器第i次测量示值(m);h,N——标准装置第i次测量示值(m);δ——被检仪器n次测量平均值(m);v,——被检仪器测量误差(m)。57.3.4时钟准确度应在室内对水位计的计时部分进行一个记录周期的不间断运行，记录短周期设定为7.3.5重复性保持空间距离不变，用水位计连续测量10次，计算出10次平均值，求出测量数据的标准差，计算方法见式(4)和式(5),应符合5.5的规定。n——测量次数；h,——水位计第i次测量结果(m);所有检定项目经过检定均合格的水位计发给检定证书，其内页格式见附录A;经过检例见附录C。7.5检定周期6附录A检定证书第2页证书编号××××××-××××检定环境条件及地点：℃%测量范围不确定度/准确允许误差证书编号测量范围不确定度/准确允许误差证书编号JJG(交通)034—201571外观质量与功能2盲区3准确度4时钟准确度51本报告检定结果仅对该计量器具有效；2本证书未加盖“XXXXXX”无效；以下空白第3页共3页8附录B检定结果通知书内页格式检定结果通知书第2页证书编号××××××-××××检定环境条件及地点：℃%测量范围不确定度/准确允许误差证书编号测量范围不确定度/准确允许误差证书编号第2页共3页9检定结果通知书第3页1外观质量与功能2盲区3准确度451本报告检定结果仅对该计量器具有效；2本证书未加盖“XXXXXX”无效；3下次检定时请携带(出示)此证书。附加说明说明检定结果不合格项以下空白附录C不确定度评定实例u²(△h)=c²(hc)u²(hc)+c²(hx)u²(hn)+c²(△h₁)u²(c²(△h₂)u²(△h₂)+c²(△h₃)u²(△h₃)次数123456789次数123456789C.3.4温度偏移引起的不确定度分量u(△h₂)因温度偏移引起的不确定度分量u(△h₂)