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一、 任务来源 根据原国家质量监督检验检疫总局文件《质检总局关于做好国家计量技术规范制定、修订及宣贯计划有关事项的通知》（国质检量函[2016]163号），以及全国 流量容量计量技术委员会文件《关于2016年规程及规范起草的通知》（国流容计技委函[2016]008号）的要求，重庆市计量质量检测研究院组织成立了《转子式流速仪校准规范》国家计量校准规范起草小组，承担校准规范的制定工作。 二、 制定的必要性 随着国家环境保护相关的法律法规出台，流速仪的计量性能检测受到高度重视。流速仪是用来测定水流流动速度的计量器具，是一种专为水文监测、江河流量监测、农业灌溉、市政给排水、工业污水等行业明渠管道流速/流量测量的一种便携式测量仪表，是目前各水文仪器检测机构不可缺少的重要设备。 流速仪的种类主要有机械、电测和超声三种类型，机械型以转子式为主，有旋桨式和旋杯式流速仪；电测型有电磁式流速仪，超声型有超声波时差法和多普勒法流速仪。我国在1985年5月21日由部以（85）水电水文字第5号文“关于颁发《直线明槽中转子式流速仪的检定》（SD145-85）的通知”的形式下发，并从1986年1月1日开始实施。有关流速仪的制造、检定、校准、检测等方法，国家有关部门制定了国家标准及相关技术规范，目前现行有效的主要有：GB/T 11826-2002《转子式流速仪》、GB/T 21699-2008《直线明槽中的转子式流速仪检定/校准方法》、GB/T 24558-2009《声学多普勒流速剖面仪》、 JJG(水利) 001-2009《转子式流速仪》、JJG(交通) 030-2004《水运工程 超声波流速仪》、JJG(交通) 031-2004《水运工程 旋浆式流速仪》。 从上述标准及法规可以看出，市场上常用的转子流速仪和超声波流速仪有相应的国家标准，并有着检测方法的国家标准，在计量检定上只有交通部和水利部发布的行业 检定规程。但是，如果其它使用单位（不是水利行业或交通行业）要对本部门使用的流速仪进行计量性能校准，将没有响应的校准依据，即没有国家层面的计量校准规范。 因此，制定《流速仪校准规范》这个国家计量校准规范是非常必要的。 三、 制定过程 在全国流量容量计量技术委员会的批准下，规范承担单位重庆市计量质量检测研究院于2015年6月填报《流速仪校准规范》的国家计量技术法规项目计划任务书，2016年4月获得国家质检总局下达的制定计划通知，2016年6月全国流量容量计量技术委员会发放规范的起草通知。 收到文件后，在承担单位的主持下，《流速仪校准规范》起草小组于2016年6月组建成立并开始进行校准规范的制定，校准规范起草单位主要由多年从事流速仪计量检测的技术检测机构、国家站、检测装置及流速仪生产单位等组成。起草单位分别是：重庆市计量质量检测研究院、国家水运工程检测设备计量站、水利部水文仪器及岩土工程仪器质量监督检验测试中心、重庆华正水文仪器有限公司、成都英迪德科技有限公司、重庆兆洲科技发展有限公司。 规范起草小组于2016年9月形成初次草稿，并且征求了部分流速仪生产厂家和使用部门（主要涉及环保部门）的意见和建议。起草小组最开始的规范制定囊括机械、电测和超声三种类型的流速仪检测，但每种类型的流速仪的结构及工作原理大相径庭，计量性能检测方式无法统一，经过与国家计量院及相关检测技术机构相关专家探讨后，起草小组决定依据国际标准ISO 3455:2007 Hydrometry — Calibration of current meters in straight open tanks（水文测验—直线明槽中流速仪的校准），流速仪的校准范围限定为转子式流速仪和电磁式流速仪。 因此，经过申请在流速仪校准范围限定后，起草小组于2017年8月形成初稿，经过起草小组多次讨论和对外咨询，并经多次修改草稿后，于2018年8月形成征求意见稿。 四、 修订主要技术依据及原则 本规范根据 JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》进行编制，将流速仪的计量性能作为计量校准的主要项目。本规范所用术语，除在规范中专门定义的外，均采用JJF1001《通用计量术语及定义》和JJF1004《流量计量名词术语及定义》。 本规范主要参照国际标准ISO 3455:2007 Hydrometry — Calibration of current metersin straight open tanks（水文测验—直线明槽中流速仪的校准）和国家标准GB/T 11826-2002《转子式流速仪》、GB/T 21699-2008《直线明槽中的转子式流速仪检定/校准方法》、JJG(水利) 001-2009《转子式流速仪》、JJG(交通) 030-2004《水运工程 超声波流速仪》、JJG(交通) 031-2004《水运工程 旋浆式流速仪》。并结合我国流速仪的生产、使用和校准现状进行制订，主要的技术指标与国际标准和相关规程规范相一致。 本规范依据的主要技术文件有： GB/T11826-2002 转子式流速仪 GB/T 19677-2005 水文仪器术语及符号 GB/T 21699-2008 直线明槽中的转子式流速仪检定校准方法 ISO3455-2007 Hydrometry— Calibration of current meters in straight open tanks （水文测验—直线明槽中流速仪的校准） 五、 重点说明 本规范对转子式流速仪和电磁式流速仪的计量性能进行校准，现对规范的主要内容进行说明。 1、本规范限定范围 本规范适用于直线明槽中转子式流速仪和电磁式流速仪的校准。 通常情况下，流速仪的种类主要分为机械、电测和超声三种类型，机械型以转子式为主，有旋桨式和旋杯式流速仪；电测型有电磁式流速仪，超声型有超声波时差法和多普勒法流速仪。这三种类型的流速仪检测原理和检测方法有所不同，使用的检测介质要求不一样（如超声波流速仪需要水中有示踪粒子等）。 限于装置以及结构因素，本规范不能一概写之，所以特别对校准范围进行了限定。同时，国际标准ISO3455-2007 Hydrometry— Calibration of current meters in straight open tanks （水文测验—直线明槽中流速仪的校准）中，其流速仪检测范围也是限定为转子式流速仪和电磁式流速仪。 因此，本规范对流速仪范围进行了限定，该限定和ISO 3455:2007相一致。 2、直线明槽的规格 直线明槽的长度应充分考虑检测车的加速段、稳定段、测量段和制动段，主要由校准流速仪的类型、检测车的设计方案、信号传输和测量方法等决定。加速段和制动段的长度主要由检测车的设计指标、流速仪在明槽中校准的最大速度以及安全要求等决定，测量段的长度应能保证流速仪的 误差在最高速度下校准时不超过允许值。 直线明槽的水深可影响试验结果，尤其当检测车的速度与水面波的传播速度一致时，影响更大。明槽的水深应按最高校准速度来选定，选择时应保证最高校准速度处于产生干扰的临界流速之前，或是使最高校准速度远远超过这个临界区域。 明槽宽度应根据最高校准速度和同时校准的流速仪数量来确定。爱泼尔效应的大小决定于流速仪和悬吊设备的形状尺寸，并于水槽横断面面积有关，对于在狭窄的水槽里爱泼尔效应表现的更为明显。当使用流线型测杆校准很小的流速仪时，可忽略爱泼尔效应产生的影响 目前还没有相关实验研究或经验公式来计算爱泼尔效应，本规范也只是按照相关标准对明槽规格做个大致规定和计算以避免爱泼尔效应带来的 系统误差。直线明槽规格的规定主要参考国家标准GB21699-2008和国际标准ISO3455:2007，计算举例和计算公式是等同参照ISO3455:2007。 3、转子式流速仪低流部分的数据处理 对于转子式流速仪的低速部分，GB/T 21699-2008规定可以采用两种方式，一种是统一处理（全部测速范围内，用一个拟合的直线方程作为校准结果）；一种是分为低速和中高速两部分处理（曲线图、数据表格、数学方程式、直线方程等）。 起草组多次咨询生产厂家和使用单位，表示由于流速仪目前准确度不高，将低速部分和中高速部分拟合成一个曲线是切实可行的，目前也没有单位使用低速曲线图或查询相关表格，都是直接使用拟合曲线。因此，本规范采用全部测速范围统一采用一个拟合公式，实验数据也表明一个公式是可行的，也符合国家标准的规定。 4、流速仪起转速度和临界速度问题 对于转子式流速仪的转速度和临界速度，行业规程JJG(水利) 001-2009做了相关检定要求。 起草组认为：本规范是校准规范，不涉及这两个速度的测试，只对计量性能做出测试和评价。同时国家标准GB/T 21699-2008也没有对这两个指标做要求，因此本规范不涉及起转速度和临界速度的测试。 5、流速仪全线相对均方差问题 对于转子式流速仪的全线相对均方差，GB/T 21699-2008列出了计算公式和要求。起草组成员有GB/T 11826-2002《转子式流速仪》国家标准修订的主要起草人，该标准的报批稿已经舍去了全线相对均方差的要求，具体原因是现在一般没有该种概念提法，另外由于规定了速度级误差，该均方差的使用意义不大。 因此，本规范也不使用全线相对均方差概念。 对于直线明槽装置，校准流速仪时，需要同时测量三个参数：距离、时间、流速仪信号（或脉冲数）。 检测车距离测量的扩展不确定度应不超过0.1%；时间测量的扩展不确定度应不超过0.1%；流速仪信号测量的扩展不确定度应不超过0.1%。 几个参数不确定度的规定与国家标准GB21699-2008和国际标准ISO3455:2007是等同的。 7、复校时间间隔 对于复校时间间隔的确定，主要依据下述文件： 对于转子式流速仪的规定，行业规程JJG(水利) 001-2009 5.5条规定：“流速仪的检定周期为一年或累计工作300h，两者取其时间间隔较短者”；另外，JJG(交通) 031-2004 6.5条规定“旋桨式流速仪的检定周期为一年或累计工作300h，二者取其时间间隔较短的应进行检定”。 对于电磁式流速仪的时间间隔，依据ISO3455:2007 7.2.2条的规定：“由于老化的影响，电磁流速仪电流表组件中电子元件的性能可能会随时间改变。因此不管使用情况如何，电磁式流速仪赢每年重新校准一次”。 因此，本规范规定：建议流速仪的复校时间间隔不超过一年。 同时依据JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》的要求，添加：“注：由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔”。
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闽公网安备 35020602000072号
