测控一体化闸门用超声波测箱系统 编制说明 征求意见稿

中国灌区协会团体标准

《测控一体化闸门用超声波测箱系统》

编制说明

标准编制组

2020年8月

一、工作简况

1任务来源

根据2019年8月15日中国灌区协会发布的“关于中国灌区协会团体标准体立项批复的

通知”（中灌协【2019】15号函），编制本标准。立项批复的标准名称为《测控一体化闸门

超声波测箱系统》。

根据标准编制内容和应用情况，标准编制组拟将标准名称修改为《测控一体化闸门用超

声波测箱系统》。

本标准由中国水利水电科学研究院提出。

本标准归口单位为中国灌区协会。

本标准由中国水利水电科学研究院负责起草。

2主要工作过程

（1）标准编制工作启动

2019年10月9日，中国水利水电科学研究院和中国灌区协会签订了《测控一体化闸门

超声波测箱系统》（下称测控系统）团体标准编制项目协议书，确定本标准的主要技术内容

为：规定测控一体化闸门用超声波测箱系统的术语和符号、标记、材料、要求、试验方法、

检验规则、标志、包装、运输和储存。

协议书中明确了标准参编单位为北京华水仪表系统有限公司和宁波中灌润茵节水灌溉设

备有限公司，根据参编单位情况进行了标准编写任务分工。

随即，启动了团体标准编制工作。

（2）标准资料收集

标准编制工作启动后，编写组人员对有关资料如：国内外有关标准﹅测控一体化闸门测

控系统的试验资料﹅有关论文﹅有关生产厂家的产品情况等进行了收集和整理。

（3）2019年10月31日编写组第一次工作会议

为促进标准编写工作，2019年10月31日，中国灌区协会领导召集标准参编单位人员在

协会办公地点召开了标准编写工作会议，进一步明确了各单位标准编写工作分工，要求尽快

提出标准初稿，早日发布。

（4）测控系统现场测试

2

2019年11月15日，编写组成员赴“宁夏田间测控一体化闸门检测培训系统”，对进

行了测试。该基地采用水池中水量的变化作为计量工具，对有关厂家的测控系统进行对比测

试。本次测试，对标准设定的采用动态体积法进行检测提供了可供参考的材料。

（5）标准条文起草

在收集资料，对测控系统进行实测的基础上，对标准主要技术指标进行了分析确定，并

进行了测试验证，起草了标准初稿。

（6）编写组工作

2020年年初至今，用于受疫情影响，标准编写组多次进行线上联系和每个沟通，反复确

定了标准编写内容。

3主要起草人及其所做的工作

主要起草人及其所做的工作如下：

高本虎，本标准主要技术内容的确定，各章节内容的编写。

宋岩，标准主要技术内容的确定，

谢时友，标准主要技术内容的确定

郑好，标准部分内容整理编写

王雪，参考标准文本及资料的收集。

二、标准编制原则

按照GB/T1.1-2020标准的要求和规定，确定标准的组成要素，标准编制过程中遵循了以

下几个原则：

a）科学性和规范性；

b）保证标准的先进性和实用性；

c)与国家节水和灌区量测水政策等相符合；

d)尽量与相关的标准、法规接轨；

e)评价指标设置适合灌区量水实际，指标值的设置即不过低，也不宜太高，以生产厂家

经过努力方能达到为宜，通过标准的持续修订完善，从而促进灌区量水技术水平的持续提高。

三、标准主要条文或技术内容的依据；专利情况说明；修订标准应说明新旧标

3

准水平的对比情况

标准主要技术要求确定依据：

a）区分主次，将测控系统的要求分为一般通用性的技术要求和性能评价指标要求。

b）性能指标在实验室或工作现场可测得或易获得，试验方法无歧义。

c）性能指标明确且定量化，尽量减少定性指标随个人不同而给出不同的评价结果。

d）对于通用性的要求，或在其他相关标准里面已经明确的内容，只作为技术要求提出。

具体处理如下：

设置技术要求一章，内容包括材料、建造、功能和防护4节。对本章里面的条款，只做

技术要求，不设对应的试验方法。根据需要，若对某些条款有评价需求，可参考有关标准的

指标要求和试验方法进行；或根据实际设定技术指标和测试方法。

设置评价(性能)指标要求一章，指标内容除通常的尺寸外观外，主要侧重于水量计量和

测控一致性要求，其指标值的大小主要是根据灌区量测水实际确定。

1测箱规格尺寸

目前，各厂家的测箱规格尺寸基本上是自400mm起，以100mm的级差进行制定。显然，

此种划分方法没有考虑到优先数系的问题。按《优先数和优先数系》（GB/T321--2005）（等

同采用《优先数和优先数系》ISO3:1973）要求，当对各种量值进行分级，特别是在确定产品

的参数或参数系列时，应按GB/T321定的基本系列值选用。

由于测箱要与闸门配套使用，在确定测箱尺寸时应考虑到闸门的尺寸系列。《水利水电

工程钢闸门设计规范》（SL74-2013）附录A“闸门孔口尺寸和设计水头系列标准”给出了

露顶式闸门、潜孔式闸门以及其它闸门（尾水闸门除外）的孔口宽高尺寸的组合系列。SL

74-2013附录A统计了截至1997年的闸门数据，按照0.5m级差开始进行化整晋级。露顶式

闸门、潜孔式闸门的孔口宽度和高度均以1.0m起步，孔口尺寸超过5米的按1.0m或2.0m级

差晋级；其它闸门的孔口宽度和高度均以0.6m起步，孔口尺寸超过8米的按1.0m或2.0m级

差晋级。

与闸门配套使用启闭机，其设计遵循《水利水电工程启闭机设计规范》（SL41-2018）

的规定。SL41规定了液压式、螺杆式和卷扬式启闭机的规格系列，其中卷扬式和液压式启闭

机的启闭力系列按照GB/T321的R10基本系列确定，螺杆式启闭机的启门力和闭门力也均

是照GB/T321的R10基本系列确定。

4

目前，国内各厂家均按孔口宽度和孔口高度为等值的正方形生产测箱。对于孔口尺寸大

于1m的，测箱尺寸还应该有不同孔口宽度和孔口高度的组合方式，以适应不同规格渠道的

测控需要。

SL74-2013主要规定了闸门孔口尺寸大于1.0m的孔口宽高尺寸的组合系列，本标准规定

的测控系统主要应用于灌区干斗渠以下的渠道水流量测，结合与闸门制造、安装和运行的具

体条件，考虑到测箱尺寸系列的标准化，本标准根据目前我国各厂家测箱生产的实际，在考

虑GB/T321系列优先数的基础上，以测箱为据给出测箱孔口尺寸的组合系列，以期达到以最

少的测箱规格尺寸满足灌区渠道的全部计量要求。

本标准测箱规格尺寸确定为自400mm至1600mm，可基本满足支渠、斗渠、农渠对计量

控制的需要。

关于流量范围：《灌溉与排水工程设计标准》（GB50288-2018）规定，渠道在正常工作

条件下，其平均流速应满足不冲不淤的要求。GB50288给出的最小泥沙粒径为0.001mm时，

止动幺速为0.11m/s；土渠设计平均流速宜控制在0.6m/s～1.0m/s，但不应小于0.3m/s。根

据灌溉渠道设计与运行管理实际，考虑到渠道运行期流量变化幅度，本标准推荐测箱过流的

平均流速范围为0.1m/s～1.5m/s，由平均流速推算测箱全断面过流的流量范围。

2水量计量

水量计量是测控系统的主要功能，测量准确度是其关键指标，其值的高低取决于测控系

统的造价、适用性以及生产需求等方面。一味追求测控系统的高准确度，有可能导致测控系

统造价过高，以致建设和运行维护成本过高，农民难以承受。开展量水的目的一是节水，二

是公平公正地分配水量。有鉴于此，需制定既符合目前技术发展水平又符合灌溉用水测控实

际的量水准确度指标。

《取水计量技术导则》(GB/T28714-2012)中关于取水计量误差的规定为：当采用超声波

法、电磁法、声学多普勒效应法、雷达法测流时，测流误差应在±5%以内。

《灌溉渠道系统量水规范》（GB/T21303-2017）规定：超声波流量计的精确度等级、重

复性在测量范围内应满足基本误差不大于2.5%，重复性不大于1.3%。

近年来，根据对测控一体化闸门超声波测箱的实验室测试和田间应用测试表明，在水流

充满测箱、且通过测箱的水流为恒定流的工况下，在生产厂声称的最小和最大流量范围内，

多数厂家的产品流量测量的最大允许误差为±5%，重复性为±1.5%。在扰动与阻尼的条件下，

流量测量的最大允许误差也为±5%，重复性为±1.5%。在非满箱流情况下，流量测量的最大

允许误差为±7%，重复性为±2.5%。

5

分析GB/T28714-2012和GB/T21303-2017有关测量误差的规定，GB/T21303-2017的要

求要高很多，GB/T21303-2017对测量误差要求更适用于给水用管道式超声波流量计。用于灌

溉的测控一体化闸门超声波测箱的测量误差达不到GB/T21303-2017的要求但符合GB/T

28714-2012的要求。

3闸门控制

闸门启闭通过远程和现地控制。远程控制时，是通过服务器向闸门控制装置发送命令，

接入闸位传感器的设备应能及时响应。测试闸门控制性能时，是先设定一个闸门开度值，检

测闸门实际开度与设定值的误差，给出误差限。启闭开度的误差设定在±2mm的范围内。

4水位

测控系统通常在测箱内、闸前及闸后设置水位测量装置。测箱内的水位用于流量的计算，

闸前及闸后水位用于闸门控制。水位监测误差的大小不仅影响着流量的测量，也影响着测量

不确定度的大小以及闸门控制的准确性。

本标准设定在静水条件下，测定水位计的误差，要求误差在±2.5mm的范围内。

5测控一致性

设置本条款的目的是测试通过测箱的水流流量与闸门开度自动调整动作之间的协调与控

制水平，即设定用水户在请求一定流量值的情况下，通过发送目标流量值的指令后，闸门应

能自动做出开度大小的调节，经过一定的响应时间后，闸门开度稳定，通过测箱的水流流量

与事先的设定值一致，流量设定值与闸门启闭调节后的流量值的误差应在±2%的范围内。

要满足本条款的要求，自动控制和自动测量须建立关联性和统一性。

6起测流量

起测流量取决于测箱第一层超声波换能器的安装高度。设置起测流量性能指标的目的是

检测第一层声道开始工作时的流量，反过来说，即测箱不能检测到的过水流量。由起测流量

可知有多大流量可以不经检测而流过测箱，便于灌溉用水管理。

出厂时，生产厂应标示出起测流量值的范围。

起测流量和生产厂声称值的误差应在±2%的范围内。

7电源

测控系统一般配置锂电池并由太阳能供电，无充电条件下测控系统应符合以下要求：

a)电池工作寿命

6

关于电池工作寿命，《封闭满管道中水流量的测量饮用冷水水表和热水水表第1部分规

范》（GB/T778.1-2007）的6.7.4规定：当采用外部电源时，在正常计量条件下，当外部电源

发生故障时，内部电池应保证水表至少能工作一个月；当采用不可更换电池时，电池的额定

寿命能保证水表的正常工作年限至少比水表的使用寿命长一年；当采用可更换电池时，制造

厂应对电池的更换日期等做出明确规定。

《超声波水表》（CJ/T434-2013）关于电池寿命的规定是：对于公称通径DN不大于40mm

的超声波水表应采用内置式电池，电池的使用寿命不应小于6+1年。

结合有关超声波水表关于电池使用寿命的规定，本标准要求电池应能连续工作30天以

上。

关于电池工作寿命的测试方法，引用的是《超声波水表》（CJ/T434-2013）的相关规定，

即：“用示波器测量电源电流工作曲线，时间不少于10个完整的采样周期，根据电池额定容

量值的80%作为参考数据，计算电源电流有效值及相应的电池使用时间”。

b)电池容量

测控系统配备的电池容量，应能满足一个灌溉周期对闸门启闭的要求，按一个灌溉周期

内闸门应能承受全开和全闭30次进行测试（启闭1次是指：闸门从关闭运行到全部开启，然

后再从全部开启状态运行到完全关闭）。

8可靠性

测控系统的可靠性要求和试验方法引用《超声波水表》（CJ/T434-2013）的规定，即：

在正常工作条件下，测控系统平均无故障工作时间不应小于30000h。选取GB/T5080.7-1986

中表12定时（定数）截尾试验方案5:9进行。

本标准的可靠性要求，引用了《超声波水表》（CJ/T434-2013）的规定，目前还没有对

测控系统进行过可靠性实测。

本团体标准不存在涉及的相关专利问题。

本团体标准为国内外首次制定。

四、主要试验、验证及试行结果

在测控系统性能指标的试验验证方面，主要进行了实验室条件下的测试、田间测试结果

7

收集整理和资料收集分析等工作。

1实验室等条件下的测试

在实验室采用标准表法测试方面，分别于2018年和2019年，对国内3家公司生产的测

控系统采用标准表法（标准表采用DN300电磁流量计，示值误差为0.29%，瞬时流量稳定性

1%）进行了测试，测试项目为：淹没流条件下流量精度测试、不同闸门开度条件下流量精度

测试、闸后阻尼变化条件下流量精度测试、非淹没流条件下流量精度测试，测试结果表明，

上述3家企业生产的测控系统在30m3/h～900m3/h流量范围内，流量测量准确度可达2级。

在露天测试场采用动态体积法测试方面，于2019年对某公司生产的一体化智能测控闸门

型材闸、超声波时差法明渠流量计和一体化雷达水位计动态体积法进行了测试。一体化智能

测控闸门型材闸测试项目为：闸门停止、上行、下行、设定位置、设定流量/闸前液位/闸后液

位、循环测试电压降幅、响应时间、运行速度、速度保护、电流保护、异常保护、控制精度、

显示功能、防水性、防砸性、电池测试、止水测试等17个指标，测试结果满意。测试了3种

规格型号（分别为CFS400-400、CFS600-600、CFS800-800）的超声波时差法明渠流量计的流

量测量误差，流量测量准确度可达3级。一体化雷达水位计在1～3000mm的量程内，水位测

量误差<±2mm。

动态体积法采用的水池尺寸为底宽6.500m、底长21.700m、顶宽9.450m、顶长24.440m、

池高1.440m。测试时，开启水池放水闸门，同时采用水泵通过DN250的管道向水池补水，

管道中设置电磁流量计（准确度等级0.5）进行补水水量的统计计算。

2田间比对测试

调研收集了某公司于2020年4月至7月在宁夏灌区的测流数据约3万条，并对数据进行

了分析。

测试采用准确度等级为0.5级的电磁流量计作为标准表，在清水试验、柴草试验、一层砖

厚淤积试验等不同工况下，对规格为600×600的超声波测箱进行过流测试，测流结果与标准

表的流量值进行比对，比对误差范围为4.1%～80%，测试结果符合预期。

3有关资料收集分析

(1)文献：张勇，测控一体化闸门在固海灌区的实践与运用[J]，建筑工程技术与设计，2019.10

该文献介绍了宁夏固海灌区干渠直开口量测水设施自动测控系统的建设和运行情况，对

完成的124处干渠直开口自动测控系统，与旋杯式流速仪、无喉道量水堰的测流方式进行了

比对测试，通过对各测控一体化闸门计量情况进行统计，确定49台测控一体化闸门误差小

于5%，75台误差不符合精度要求。该文没有说明所使用的作为对比基准的旋杯式流速仪的

8

准确度等级及其溯源检定情况、无喉道量水堰的检定情况，从而影响了比对结果的可信性。

此外，该文还提出：①在阴雨天时，闸门出现电量不足等情况，导致测控一体化闸门不

能正常运行。②末级渠道上的测控一体化闸门易受干渠流量、淤积等因素影响，干渠流量大

时测控一体化测量数据基本与量水堰吻合，干渠流量变小时测控一体化闸门测量数据偏差较

大。③远程操作时，由于网络延迟、设备自身系统和软件设计等因素影响，会造成闸门控制

延迟和现地运行情况不明确，出现配水流量过大、系统不显示流量的现象。④灌区群众对测

控一体化闸门接受度还不高，认为测控一体化闸门计量不准确。⑤由于灌区各用水协会采用

恒流乘时间计量收费，测控一体化闸门瞬时流量不断在变化，会造成斗渠以下水管组织征收

水费困难。⑥通过比较测控一体化闸门、无喉道量水堰计量数据，测控一体化闸门测量不稳

定，上下波动较大，特别是发生斗变时，测量数据误差变大，经过厂家多次调整后，才能继

续使用；随着运行时间延长，测流误差又扩大。⑦普遍存在设备不定期掉线问题。⑧设备关

不严，需现地多次调整才能关闭。

(2)文献：吴润兰等，测控一体闸测流精度校验与分析[J]，中国农村水利水电，2011.8

该文介绍了2009年冬灌、2010年夏灌和秋灌时，对进口自澳大利亚的7扇闸门进行了

测流精度校验试验。试验使用FP201流速仪，采用一点法测量流量，即将流速仪的涡轮放于

相对水深为0.6的位置(自水面向下算起)施测流速后和过水断面计算流量，然后由流速仪测

得的流量数据与测控一体闸的测流数据进行比对。该文认为，①不受低温和泥沙淤积影响的

情况下，测控一体闸的平均测流精度较高，达到95.09%。②水面结冰的情况下测控一体闸的

平均测流精度较低,仅为58.03%。③泥沙淤积情况下测控一体闸的平均测流精度较低,为

69.57%。

该文没有说明所使用的作为对比基准的FP201流速仪的准确度等级及其溯源检定情况，

从而影响了比对结果的可信性。

(3)文献：薛塞光，宁夏引黄灌区量测水新技术与新设备应用实践，2020.8.15，2020智慧灌

溉高峰论坛

该文献以宁夏的实践为例，介绍了在工况良好条件下，干渠直开口测控一体闸的实际测

水准确度约为：80%～96%，平均约91%左右，该种工况约占45%～56%。

若泥沙淤积严重、上下游水流态不良、杂物干扰等工况下，实际测水准确度更低，平均

为84%左右。该种工况约占35%～50%。

在工况良好条件下，斗渠及以下农渠进水口实际测水准确度约为：74%～93%，平均82%

左右。

9

通过以上对田间比对测试和有关资料收集分析的情况看，评价测控一体闸门测箱系统的

基准情况不清，即所使用的作为比对基准的流速仪、无喉道量水堰等测流设备的溯源情况不

清楚，故影响了对测控一体闸门测箱系统的测流性能评价。

4试行结果

根据本标准拟定的测控系统性能指标对有关厂家的设备进行了试运用，试行结果基本满足

本标准的要求。

在外观和尺寸方面，试运用厂家的测箱箱体覆板及闸门面板均满足标准要求；测箱尺寸

和闸门的闸框横梁、边梁、底梁的几何尺寸误差也在标准指标范围内，测箱内侧板和闸门面

板的平面度也符合标准要求。

在水量计量方面，在实验室测试的条件下，试运用厂家的测箱的基本误差和重复性均符

合标准规定的个工况下的指标要求。

在闸门控制和水位监测方面，闸门启闭开度和水位测量误差均在限值以内。

测控一致性和起测流量是本标准设置的新的性能指标，试运用后基本符合标准要求，尚

待做进一步的测试。

在电源性能和可靠性方面，尚未进行试运用验证。

五、与相关标准的关系分析

1国际标准

针对明渠测流，国际标准化组织（ISO）推荐了28种测试方法（见下表），表中第8种

方法为超声波测流（ISO6416），和本标准相关。

ISO推荐的明渠测流方法

序号内容国际标准代号

1涉水测流的流速面积法ISO748

2桥上测流的流速面积法ISO748

3使用缆道测流的流速面积法ISO748

4测船定点测流的流速面积法ISO748

5动船测流的流速面积法ISO4369

6浮标测流的流速面积法ISO748

7比降面积法ISO1070

10

8超声波测流ISO6416

9电磁法ISO9213

10使用化学示踪剂的稀释法ISO9555-1和ISO9555-3

11使用放射性示踪剂的稀释法ISO9555-1和ISO9555-2

12使用荧光示踪剂的稀释法ISO9555-1和ISO9555-4

13容积法ISO2425

14薄壁堰（锐缘堰顶、V形缺口）ISO1438-1

15薄壁堰（锐缘堰顶、矩形、无侧向收缩）ISO1438-1

16薄壁堰（锐缘堰顶、矩形、有侧向收缩）ISO1438-1

17量水堰（上游呈锐缘的宽顶堰）ISO3846

18量水堰（上游呈圆缘的宽顶堰）ISO4374

19量水堰（三角形剖面堰）ISO4360

20量水堰（流线型三角形剖面堰）ISO9827

21量水堰（三角形剖面、平坦V型堰）ISO4377

22量水堰（V形缺口、宽顶堰）ISO8333

23量水堰（梯形剖面堰）ISO4362

24测流槽（矩形喉道）ISO4359

25测流槽（梯形喉道）ISO4359

26测流槽（U形喉道）ISO4359

27测流槽（巴歇尔水槽和孙奈力水槽）ISO9826

28自由溢流、末端深度法（矩形和非矩形河道）ISO9555-1和ISO9555-3

ISO6416经历了30多年的发展，目前是第四版，其发展过程见下表：

ISO6416发展过程

版本标准名称和标准编号

ISO6416:1985Liquidflowmeasurementinopenchannels—Measurementofdischarge

bytheultrasonic(acoustic)method

明渠液体流量测量—用超声波（声波）法测量流量

第一版

ISO6418:1985Liquidflowmeasurementinopenchannels—Ultrasonic(acoustic)

velocitymeters

明渠液体流量测量—超声波（声波）流速计

第二版ISO6416:1992Measurementofliquidflowinopenchannels—Measurementof

11

dischargebytheultrasonic(acoustic)method

明渠水流测量—超声波(声波)法测量流量

注：第二版合并修订ISO6416:1985和ISO6418:1985，保留ISO6416编号

ISO6416:2004Hydrometry—Measurementofdischargebytheultrasonic(acoustic)

第三版method

水文测量超声波(声波)法测量流量

ISO6416:2017Hydrometry—Measurementofdischargebytheultrasonictransittime

第四版(timeofflight)method

水文测量—用超声波传输时间(飞行时间)法测量流量

标准编制组翻译了ISO6416:2017。ISO6416:2017的各章节内容如下：

1适用范围（Scope）

2引用标准（Normativereferences）

3术语和定义（Termsanddefinitions）

4应用（Applications）

5测量方法（Methodofmeasurement）

6超声波（传输时间）法测定流速（Flowvelocitydeterminationbyultrasonic(transittime)method）

7测量配置（Gaugeconfiguration）

8流量测定（Determinationofdischarge）

9系统验证和校准（Systemverificationandcalibration）

10场地选择（Siteselection）

11设计和施工前的现场勘测（Sitesurvey-Beforedesignandconstruction）

12测量操作要求（Operationalmeasurementrequirements）

13观测站设备（Gaugingstationequipment）

14测量不确定度（Measurementuncertainties）

AnnexA(informative)Principleofmeasurementuncertainty

附录A（资料性附录）测量不确定度原理

AnnexB(informative)Performanceguideforhydrometricequipmentforuseintechnicalstandard

examples

附录B（资料性附录）水文测量设备标准性能应用指南

ISO6416:2017的测流原理是根据声脉冲在水中两点之间正反向传播的时间差法确定“航

迹”的平均流速。标准规定了声道夹角、水中声速修正、“条块流量”计算等方面。

12

ISO6416:2017的有关规定亦适用于测箱测流。

2我国标准

（1）《取水计量技术导则》(GB/T28714-2012)

该标准由水利部水资源司提出，水利部国科司归口。标准中有关超声波测流的规定有：

5.6.1.2超声波法、电磁法、雷达法等测流的测流误差小于±5%。

5.6.2c)超声波时差法用于含沙量＞10kg/m3水流中测流时，应对声速进行校正。

5.6.3b)如采用超声波时差法测流，超声波频率，根据ISO6416:1985附录A，可在

200kHz～2000kHz之间选择；水流含沙量较大（如＞30kg/m3）和渠道较宽（如＞30m）

时，频率应低些。

本标准关于测箱测流的基本误差限值的规定与GB/T28714-2012的规定相同。

（2）《灌溉渠道系统量水规范》（GB/T21303-2017）

GB/T21303经历了2个版本，第一版为《灌溉渠道系统量水规范》GB/T21303-2007，第

二版为《灌溉渠道系统量水规范》GB/T21303-2017。

GB/T21303-2007由中国水科院提出，水利部归口，标准主编单位为中国水科院。标准中

有关超声波流量计测流的规定是：

9.5.2超声波流量计等级精度要求，宜选用满量程输出误差小于±1.5%～±2.5%的流量

计。

GB/T21303-2017由水利部提出并归口，标准主编单位为中国灌溉排水发展中心，中国水

科院不在标准起草单位之列。标准中有关超声波流量计测流的规定是：

12.9.4超声波流量计的精确度等级、重复性在测量范围内应满足基本误差不大于2.5%,

重复性不大于1.3%

GB/T21303两个版本关于超声波流量计的误差规定基本一致，但GB/T21303-2017关于

基本误差和重复性误差的表述错误，漏掉了±号，更重要的是GB/T21303-2017规定的误差

限对于测箱而言，要求太高，故本标准不采用。

13

（3）《不可压缩流体流量计性能评定方法》(GB/T9248-2008)

GB/T9248-2008有中国机械工业联合会提出，全国工业过程测量和控制标准会技术委员

会第一分技术委员会归口。标准规定需进行基本性能试验、影响量试验和其他试验。其中：

基本性能试验项目为：基本误差和重复性试验。

影响量试验项目为：流体黏度、流体温度、流体密度、雷诺数、速度分布、静压、过范

围、电源电压和频率变化、电源短时中断、气源压力变化、直流电源反向保护、共模干扰、

串模干扰、接地、电输出流量计负载阻抗、气输出流量计负载、外界磁场、安装位置、环境

温度、机械振动、湿度等21项。

其他试验内容包括：压力损失、始动流量、绝缘电阻、绝缘强度、能源消耗（耗电量或

耗气量）、加速寿命试验、阶跃响应等8项。

本标准规定的测控系统用于灌区渠道的水流测量，采纳GB/T9248-2008关于基本误差和

重复性试验的规定，影响量和其他试验暂不考虑。

（4）有关行业标准

①《给排水用超声流量计（传播速度差法）》（CJ/T3063-1997）

该标准由建设部标准定额研究所提出，标准规定了以传播速度差法为原理的超声流量计

的测量、安装和技术等的要求以及试验方法和检验规则等。标准适用于测量充满封闭圆管的

自来水，工、农业用水，其它给排水，以及其它单相（或可以认为是接近单相的）液体的流

量与累积（流）量。规定的流量计的准确度等级主要有0.5，1.0，1.5，（2.0），2.5，（4.0），

5.0，其中不带括号的优先使用。

②《超声波明渠污水流量计技术要求及检测方法》（HJ15-2019）。

该标准由生态环境部生态环境监测司、法规与标准司组织制订。标准规定了超声波明渠

污水流量计的技术要求、性能指标和检测方法。标准适用于超声波明渠污水流量计的生产设

计、应用选型和性能检测。标准适用于采用符合JJG711要求的标准量水堰槽进行流量测量的

超声波明渠污水流量计。标准要求流量测量误差≤2%，流量精密度≤0.5%；液位测量误差≤

3mm，液位精密度≤0.5%；液位比对误差≤4mm，流量比对误差≤5%。

该标准规定的流量比对误差≤5%，与本标准规定一致。

14

③《超声波水表》（CJ/T434-2013）。

该标准由建设部标准定额研究所提出，由住建部给水排水产品标准化技术委员会归口。

标准主要内容为结构与分类、计量要求、技术要求、试验方法等，标准主要适用于使用超声

波时差法进行流量测量，并符合《封闭满管道中水流量的测量饮用冷水水表和热水水表第1

部分规范》（GB/T778.1-2007）和《封闭满管道中水流第3部分试验方法和试验设备》

（GB/T778.3-2007）规定的冷水水表和热水水表。标准规定的流量测量最大允许误差按流量

的高区和低区分别进行规定，高区最大允许误差分为±2%、±1.5和±1.0%三档，低区最大

允许误差分为±4%、±3和±2%三档。重复性误差不大于最大允许误差绝对值的1/3。标准还

对电源、可靠性等指标进行了规定。

本标准参考引用了CJ/T434-2013有关电池工作寿命和系统可靠性方面的规定。

④《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL/T74-2019）等

测控系统有关测箱和闸门设计与制造等按SL/T74-2019和《水利水电工程钢闸门制造、

安全及验收规范》（GB/T14173-2008）的有关规定执行。测控系统使用的有关电机、减速器、

闸位传感器、电子水尺、计量模块、超声波换能器、紧固件、密封材料、电缆、电气元件和

标准件等的标准。

⑤《水工建筑物与堰槽测流规范》（SL537-2011）

目前灌区主要采用SL537-2011进行测流。SL537-2011合并修订了《比降-面积法测流

规范》（SD174-86）、《水力学法测流规范》（SD185-86）、《水工建筑物测流规范》SL20-92）、

《堰槽测流规范》（SL24-91），另外，中国水科院主编制定了《明渠堰槽流量计计量检定规

程》（JJG004-2015[水利]）。这些测流标准的测流结果可与本标准进行比对验证测试。

六、采用国际标准的程度及水平说明

没有采用国际标准。

七、重大分歧或重难点的处理经过和依据

无。

15

八、贯彻措施及预期效果

建议在水利部门等有关会议或论坛上介绍该标准的内容，使各方熟悉该标准。建议有关

主管部门采信和宣贯本标准。

九、其他应说明的事项

无。

标准编制组

2020年8月5日

16

目录

一、工作简况.........................................................................................2

二、标准编制原则.................................................................................3

三、标准主要条文或技术内容的依据；专利情况说明；修订标准应

说明新旧标准水平的对比情况.................................................................3

四、主要试验、验证及试行结果.........................................................7

五、与相关标准的关系分析...............................................................10

六、采用国际标准的程度及水平说明...............................................15

七、重大分歧或重难点的处理经过和依据.......................................15

八、贯彻措施及预期效果...................................................................16

九、其他应说明的事项.......................................................................16

1

一、工作简况

1任务来源

根据2019年8月15日中国灌区协会发布的“关于中国灌区协会团体标准体立项批复的

通知”（中灌协【2019】15号函），编制本标准。立项批复的标准名称为《测控一体化闸门

超声波测箱系统》。

根据标准编制内容和应用情况，标准编制组拟将标准名称修改为《测控一体化闸门用超

声波测箱系统》。

本标准由中国水利水电科学研究院提出。

本标准归口单位为中国灌区协会。

本标准由中国水利水电科学研究院负责起草。

2主要工作过程

（1）标准编制工作启动

2019年10月9日，中国水利水电科学研究院和中国灌区协会签订了《测控一体化闸门

超声波测箱系统》（下称测控系统）团体标准编制项目协议书，确定本标准的主要技术内容

为：规定测控一体化闸门用超声波测箱系统的术语和符号、标记、材料、要求、试验方法、

检验规则、标志、包装、运输和储存。

协议书中明确了标准参编单位为北京华水仪表系统有限公司和宁波中灌润茵节水灌溉设

备有限公司，根据参编单位情况进行了标准编写任务分工。

随即，启动了团体标准编制工作。

（2）标准资料收集

标准编制工作启动后，编写组人员对有关资料如：国内外有关标准﹅测控一体化闸门测

控系统的试验资料﹅有关论文﹅有关生产厂家的产品情况等进行了收集和整理。

（3）2019年10月31日编写组第一次工作会议

为促进标准编写工作，2019年10月31日，中国灌区协会领导召集标准参编单位人员在

协会办公地点