一、任务来源
根据国家质量监督检验检疫总局的国质检量函（2014）79号文（质检总局关于下达2014年国家计量技术法规制修订计划的通知）要求，《热式风速仪校准规范》技术规范制定的项目已经国家质检总局批准列入2014年制订计划。由中国建筑科学研究院为主要起草单位并归口到全国流量计量技术委员会。由起草单位组成校准规范起草小组，参加起草的单位有中国计量科学研究院、建研爱康（北京）科技发展公司、TSI、上海博卡实业有限公司、北京麦迪光流测控技术有限公司等单位。
二、 编制依据
JJF 1071-2010国家计量校准规范编写规则
JJF 1001-2011 通用计量术语及定义
JJF 1059.1-2012 测量不确定度评定与表示
JJF 1094-2002 测量仪器特性评定
三、 目的和意义
热式风速仪具有启动风速小，灵敏度高，携带简便，读数稳定等特点。经过近二十年的发展，它的使用范围越来越广泛，包括国防、航天、医药卫生、疾病控制、厂矿系统、公共场所、消防、暖通空调、质监部门都在使用热式风速仪进行风速风量的检测。热式风速仪检测结果的准确性和可靠性关系到使用行业科研和工程应用的科学性，建立热式风速仪的校准规范，以实现热式风速仪测量结果的量值溯源具有重大的意义。
然而，热式风速仪至今没有国家级的校准规范，检测机构和生产企业长期以来一直在参照住房和城乡建设部主管的《热球式风速仪计量校准规程》JJG0001(建设)-92进行热式风速仪校准。随着热式风速仪的发展和应用越来越广泛，以及国家计量技术规范的发展，JJG0001(建设)-92已经不能满足热式风速仪的校准要求。急需编制《热式风速仪校准规范》，以规范热式风速仪的校准项目、校准方法等。
《热式风速仪校准规范》的编制不但有利于热式风速仪测试结果的量值溯源，还对于我国的计量体系的完善具有重要意义。
四、编制过程及校准规范内容的说明
4.1 编制过程
2014年5月21日在北京 中国建筑科学研究院召开了《热式风速仪校准规范》编制组成立暨第一次工作会。会议成立了以中国建筑科学研究院为主要起草单位，中国计量科学研究院、建研爱康（北京）科技发展公司、提赛环科仪器贸易（北京）有限公司、北京麦迪光流测控技术有限公司、上海博卡实业有限公司为参与起草单位的工作组。第一次工作会主要对编制大纲、编制进度和人员分工进行了讨论并确定。
2015年9月编制组内部对编制的规范初稿进行了讨论，主要针对标准器、校准风速点、示值误差等问题进行了讨论，还针对编制说明、试验报告等内容进行了讨论。编制组后续对规范初稿进行了修改完善，于2016年4月形成征求意见稿。
2016年4月在中国建筑科学研究院召开了《热式风速仪校准规范》征求意见稿讨论会，包括计量部门、生产厂家、科研部门等主编单位。会议上大家对规范的全文进行认真的讨论，提出了很多切实可行的宝贵意见。编制组根据会议形成的意见进行补充和完善后形成征求意见稿，于2017年7月报送全国流量计量技术委员会开始征求意见工作。
2017年8月——2018年3月共计收到来自北京市计量检测科学研究院、辽宁省计量科学研究院等13家单位共计140条意见。2018年3月~7月，编制组通过内部讨论会形式，对征求意见的处理进行讨论。2018年8月编制组完成了意见汇总表及处理意见，共采纳意见130条，同时完成了对标准条文的修改。2018年8月~9月，编制组对标准送审稿又进行逐条讨论修改，2018年9月形成正式送审稿。
4.2校准规范内容的说明
1）关于适用范围。结合当前国内建筑等领域对风速仪的要求和使用现状，校准只包括热式风速仪，即恒定电流式和恒定温度式风速仪两种，不含压差式风速仪。经过课题组近三年的实验研究，热式风速仪风速的测试起始点大约为0.12 m/s，在小于0.12 m/s范围内，风速测量偏差较大，当风速大于等于0.15 m/s后，测试数据较为稳定。因此从被校准风速范围来讲，本规范适用于气体流速范围为0.15 m/s～30 m/s的热式风速仪（以下简称风速仪）的校准,风速超过30 m/s的风速仪校准可参照此规范。根据风速仪的显示方式，本规范包括两种风速仪即指针式风速仪和数显风速仪。
2）关于热式风速仪的计量特性。本规范从风速仪的传感器和外观要求、最小分辨力、零值误差、示值误差和重复性等方面进行了规范。传感器和外观也会影响热式风速仪的检测结果，因此本规范对传感器和外观进行了规定，以避免影响热式风速仪的计量特性。对于示值误差，根据对大量热式风速仪的实验研究，对于不同速段（0.15 -5.0） m/s和（5.0-30.0） m/s分别作了示值最大允许误差的规定，如表1所示。
表1 风速仪的示值最大允许误差
风速仪测量范围 最大允许误差
（0.15 -5.0） m/s ±（10%测量值） m/s
（5.0-30.0） m/s ±（3%测量值+0.1） m/s
3）关于热式风速仪的校准条件。本规范规定了热式风速仪校准时的环境条件、风洞要求和标准器及配套设备要求。
对风洞进行了规定，风速仪被测仪器传感器的迎风面积与风洞工作段截面积之比不大于0.05。工作段内气流的稳定度（1min）应优于0.5%。工作段内气流的湍流度应优于1%。风速在0.15m/s～50m/s范围内连续可调。风洞应严密，无漏气现象。
对标准器进行了分段规定。第一种标准器为激光多普勒风速仪，其特点如：a）激光多普勒测量仪应用多普勒频差效应的原理，结构紧凑、重量轻、容易安装操作、容易对光调校；b）激光多普勒风速仪可以在恒温，恒湿，防震的计量室内检定量块，量杆， 刻尺和坐标测量机、速度等；c）激光多普勒测量仪既可以对几十米甚至上百米的大量程进行精密测量，也可以对气体微小运动进行精密测量；既可以对几何量如长度、角度、 直线度、平行度、平面度、垂直度等进行测量，也可以用于特殊场合，诸如半导体光刻技术的微定位和计算机存储器上记录槽间距的测量等等，且测量误差范围小。基于激光多普勒效应的物理特性和近几年的实验验证，本规范中规定激光流速计的技术指标应达到的测速范围为0.10 m/s～35 m/s，扩展不确定度优于0.5%（k=2）。第二种标准器为标准热线热膜风速计，其特点为：标准热线长度一般在0.5 mm～2 mm范围，直径在1 μm～10 μm范围，材料为铂、钨或铂铑合金等。热线风速仪还可以用以测量各个方向的速度分量。从热线输出的电信号，经放大、补偿和数字化后输入计算机，可提高测量精度，自动完成数据后处理过程，扩大测速功能。热线风速仪具有探头体积小，对流场干扰小；响应快，能测量非定常流速，因此标准热线风速计的技术指标应达到测速范围为1.0 m/s～35 m/s；扩展不确定度优于0.5%（k=2）。第三种标准器为皮托管配合压力计。皮托管是测量气流总压的一种装置，皮托管头部为半球形，后为一双层套管。测速时头部对准来流，头部中心处小孔（总压孔）感受来流总压，经内管传送至压力计。头部后约3～8D处的外套管壁上均匀地开有一排孔（静压孔），感受来流静压，经外套管也传至压力计。对于不可压缩流动，根据伯努利方程和能量方程可求出气流马赫数，进而再求速度。对于低速流动（风速小于51m/s的气体，其流体可近似地认为是不可压缩的），皮托静压管技术指标应达到测速范围为5.0 m/s～35 m/s，扩展不确定度优于0.5%（k=2）。
4）关于热式风速仪的校准项目和校准方法。热式风速仪的校准项目根据其计量特量确定，包括传感器和外观、分辨力、零值误差、示值误差。
对于示值误差的校准点，本规范规定了0.15 m/s～30 m/s风速范围内共计11个校准风速点，实际应用时可根据热式风速仪的风速范围和委托要求选择校准风速点。11个校准风速点如下：0.15 m/s、0.20 m/s、0.50 m/s、1.0 m/s、2.0 m/s、5.0 m/s、10.0 m/s、15.0 m/s、20.0 m/s、25.0 m/s、30.0m/s。
对于示值误差校准，由于有三个标准器，因此，本规范对采用不同标准器时的校准步骤、读数要求和示值误差计算进行了规定，附录中给出了示值误差的不确定度分析示例。
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闽公网安备 35020602000072号
