PAGE1PAGE10雷達料位計校準規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于測量范圍不大于30m的雷達料位計校準。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件：JJF1001—2011通用計量術(shù)語及定義JJF1059.1—2012測量不確定度評定與表示JJF1071—2010國家計量校準規(guī)范編寫規(guī)則JJG971—2019液位計檢定規(guī)程JB/T13252-2017微波（雷達）物位計凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規(guī)范。3術(shù)語和計量單位3.1料位Materialposition料位或界面的總稱，是反映物體總量或物料表面特性的參數(shù)。3.2雷達料位計radarlevelgauge工業(yè)過程測量和控制系統(tǒng)中用以指示和控制料位或界面的儀表。3.3計量單位measurementunit雷達料位計使用的法定計量單位為m（米），或是它的十進制倍數(shù)單位：mm、cm等。4概述4.1原理雷達波是一種特殊形式的電磁波，雷達料位計利用了電磁波的特殊性能來進行料位檢測。電磁波的物理特性與可見光相似，傳播速度相當于光速。其頻率為300MHz-3000GHz。電磁波可以穿透空間蒸汽、粉塵等干擾源，遇到障礙物易于被反射，被測介質(zhì)導電性越好或介電常數(shù)越大，回波信號的反射效果越好雷達料位計工作的基本原理是發(fā)射－反射－接收。雷達傳感器的天線以波束的形式發(fā)射雷達信號，反射回來的信號仍由天線接收，雷達料位計的雷達信號從發(fā)射到接收的運行時間與傳感器到介質(zhì)表面的距離以及物位成比例如下圖1所示，即h=H–vt/2式中：h——料位；H——槽高；V——雷達波速度；t——雷達波發(fā)射到接收的間隔時間。圖1雷達料位計原理圖4.2結(jié)構(gòu)（1）雷達料位計主要由外殼（容納電子部件）、外殼罩蓋、顯示裝置、萬向節(jié)和法蘭、喇叭口天線組成，如圖2所示。喇叭口天線電子部件萬向節(jié)、喇叭口天線電子部件萬向節(jié)、法蘭圖2雷達料位計結(jié)構(gòu)5計量特性5.1示值誤差示值的最大允許誤差為△=±（a%FS+b）式中：a——準確度等級，可以是0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5；FS——雷達料位計的滿量程；（m）b——儀表顯示的分辨力；（mm）5.2重復性雷達料位計單次測量的標準偏差應不大于其最大允許誤差的1/2。5.3絕緣電阻采用交流電源供電的料位計，其電源端子、外殼與輸出端子相互間的絕緣電阻應不低于50MΩ；直流供電的料位計，其電源端子、外殼與輸出端子相互之間的絕緣電阻應不低于20MΩ。6校準條件6.1環(huán)境條件溫度：（-5～50）℃；相對濕度：無凝露～90%RH，無影響校準的機械振動。6.2測量標準及其他設(shè)備測量標準及其他設(shè)備見表1。表1校準用標準器及相應設(shè)備的計量性能名稱計量性能鋼卷尺（0～50）m，Ⅱ級測深鋼卷尺（0～50）m，Ⅱ級激光測距儀（0～100）m，1級絕緣電阻表輸出電壓：直流500V，10級或料位計校準裝置測量范圍（0-50）m，分辨率1mm7校準項目和校準方法7.1校準項目校準項目見表2。表2校準項目校準項目新購置使用中修理后外觀檢查＋＋＋示值誤差＋＋＋重復性＋-＋絕緣電阻＋-＋注：符號“+”表示需要校準，符號“-”表示不需要校準。7.2校準方法7.2.1外觀檢查首先檢查外觀，各部件應完好，裝配應可靠，無影響正常工作的缺陷；通電檢查：用數(shù)碼指示的料位計，顯示的亮度應均勻，不應出現(xiàn)筆劃殘缺現(xiàn)象；沒有影響計量特性的其他因素。7.2.2示值誤差7.2.2.1測量雷達料位計示值誤差時，料位計可以水平放置（見圖3），雷達天線波束與反射板垂直（與可移動基準運行軌道平行）。圖3雷達料位計測量示意圖1—雷達料位計；2—可調(diào)支架；3—反射板支架。用激光測距儀或鋼卷尺測量雷達料位計零位至反射板反射面的距離作為實際值。測量點的選擇應按量程均勻分布，應不少于5個點進行測量。7.2.2.2測量點的選擇也可由用戶指定。7.2.2.3開啟料位計電源，分別在料位計各測量點測量三次，料位計顯示值與實際值的三次平均值的差值即為該點的示值誤差。按公式（1）計算出該測量點的示值誤差為Δi=i0（1）式中:Δi——某測量點的示值誤差；——某測量點的料位計顯示值；——某測量點的實際值。各測量點的誤差為該料位計的分段示值誤差。7.2.3重復性重復性校準時，選取75%最大量程的測量點，重復測量10次（n=10），按公式（2）計算料位計的測量重復性：R=（2）式中：R——測量重復性；——某次測量的料位計顯示值；——10次測量料位計顯示值的平均值。7.2.4對現(xiàn)場不能拆卸的料位計校準采用現(xiàn)場比對法校準方法：（1）雷達料位計用激光測距儀或重錘鋼卷尺測量雷達料位計探頭或參考點至物料反射面的距離，為保證測量結(jié)果的準確，測量軸線應緊貼雷達料位計測量軸線并與之平行。（2）為消除物料堆放坡度對測量結(jié)果的影響，測量點的比對應在離容器壁至少200mm處測量三次，取算數(shù)平均值作為測量結(jié)果。7.2.5絕緣電阻斷開電源，將電路端子短路，用絕緣電阻表測量電源端子、接地端子及外殼之間的絕緣電阻，應不低于20MΩ。8校準結(jié)果校準結(jié)果應在校準證書（報告）上反映，校準證書（報告）應至少給出測量結(jié)果的不確定度，校準記錄的內(nèi)容及內(nèi)頁格式見附錄A。9復校時間間隔建議復校時間間隔為12個月。委托單位也可根據(jù)實際使用情況自主決定復校時間間隔。

附錄A記錄編號：雷達料位計校準記錄格式記錄編號：證書編號：委托單位設(shè)備名稱型號規(guī)格測量范圍設(shè)備編號出廠編號準確度等級制造廠校準用標準設(shè)備溯源信息名稱設(shè)備編號測量范圍準確度等級證書編號有效期至校準依據(jù)校準地點溫度相對濕度環(huán)境條件是否滿足要求：□滿足□不滿足不滿足原因校準項目：外觀檢查示值誤差測量點m標準值m測量值m示值誤差m123平均值重復性測量點測量值平均值重復性絕緣電阻MΩR=校準結(jié)果的擴展不確定度：U=（）校準員核驗員校準日期：附錄B校準證書內(nèi)頁參考格式序號校準項目校準結(jié)果m處m處m處m處m處1外觀2示值誤差3重復性4絕緣電阻R=MΩ5U=（k=2）

附錄C雷達料位計示值誤差測量結(jié)果不確定度評定方法及實例C.1概述C.1.1測量對象料位計。C.1.2測量標準鋼卷尺測量方法將料位計安裝在支架上，用激光測距儀或鋼卷尺測量料位計零位至反射板反射面的距離作為實際值，具體測量方法按本校準規(guī)范7.2條的規(guī)定進行。C.2數(shù)學模型式中：——雷達料位計的示值誤差，mm；——雷達料位計示值的算術(shù)平均值，mm；——激光測距儀或鋼卷尺測量料位計零位至反射板反射面的實際距離（標準值），mm。C.3不確定度傳播率式中：；C.4標準不確定度評定C.4.1輸入量標準不確定度的評定輸入量的標準不確定度來源主要由以下兩部分構(gòu)成：料位計示值重復性引入的標準不確定度分量；料位計的分辨力引入的標準不確定度分量。C.4.1.1料位計示值重復性引入的標準不確定度分量用本裝置校準料位計（料位計的分辨力為10mm），在參考點25m處，重復測量10次（n=10），測得數(shù)據(jù)如下（單位為m）：25.01，25.01，24.99，25.01，24.99，24.99，25.00，25.01，25.01，25.01。其實驗標準偏差為s==9.5mm測量點重復測量3次取平均值得到的實驗標準偏差：=s/=5.5mmC.4.1.2料位計的分辨力引入的標準不確定度分量料位計的分辨力為0.01m，半寬為0.005m，認為其服從均勻分布，k=，因此由分辨力引入的不確定度為=mm重復性引入的標準不確定度分量和分辨力引入的標準不確定度分量，一般取其最大值，故：=5.5mmC.4.2輸入量標準不確定度的評定鋼卷尺引入的標準不確定度分量Ⅱ級鋼卷尺最大允許示值誤差為±（0.3mm+2×10-4L），L是四舍五入的整數(shù)米，當長度小于1時為1m，半寬a為（0.3mm+2×10-4L）/2，服從均勻分布，k=，L以25m代入，得到鋼卷尺引入的不確定度分量：=（0.3mm+2×10-4L）/=5.3mm/2=1.5mmC.5合成標準不確定度C.5.1主要標準不確定度匯總主要標準不確定度匯總見表B1。表B1標準不確定度匯總不確定度分量來源/mmk（）u（）/mm料位計的示值重復性9.55.5鋼