中華人民共和國交通運輸部部門計量檢定規(guī)程JJG(交通)034—2015水運工程超聲波水位計WaterTransportEngineering—AcousticWa2015-04-24發(fā)布2015-07-31實施中華人民共和國交通運輸部發(fā)布中華人民共和國交通運輸部部門計量檢定規(guī)程水運工程超聲波水位計JJG(交通)034—2015?人民交通出版社股份有限公司出版發(fā)行(100011北京市朝陽區(qū)安定門外外館斜街3號)各地新華書店經銷北京市密東印刷有限公司印刷版權專有不得翻印?2015年8月第1次印刷JJG(交通)034—2015水運工程超聲波水位計檢定規(guī)程㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣JJG(交通)034—2015代替JJG(交通)034—2004㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣㊣本檢定規(guī)程經中華人民共和國交通運輸部于2015年4月24日批準，并主要起草單位：交通運輸部天津水運工程科學研究院本規(guī)程委托交通運輸部天津水運工程科學研究院負責解釋JJG(交通)034—2015本規(guī)程主要起草人：田慶林(交通運輸部天津水運工程科學研究院)曹媛媛(交通運輸部天津水運工程科學研究院)參加起草人：陳允約(交通運輸部天津水運工程科學研究院)吳曉雪(交通運輸部天津水運工程科學研究院)陸東明(徐州電子技術研究所)JJG(交通)034—2015Ⅰ引言 2引用文件 3術語 4概述 5計量性能要求 2 2 2 2 2 26通用技術要求 2 2 2 27計量器具控制 2 2 3 47.4檢定結果處理 5 5附錄A檢定證書內頁格式 6附錄B檢定結果通知書內頁格式 8附錄C不確定度評定實例 JJG(交通)034—2015Ⅱ本規(guī)程的編寫符合JJF1002—2010《國家計量檢定規(guī)程編寫規(guī)則》的要求。本規(guī)程代替JJG(交通)034—2004《水運工程超聲波水位計》。與JJG(交通)034——修改了水位測量準確度和時鐘準確度(見5.4)；—修改了重復性(見5.5)；—修改了檢定裝置(見7.1.2)；—刪除原附錄A計算公式，將其移至正文(見7.3，2004年版的附錄A)；—刪除了檢定記錄表(見2004年版的附錄A)；—修改了檢定證書內頁格式(見附錄A，2004年版的附錄B)；—修改了檢定結果通知書內頁格式(見附錄B，2004年版的附錄C)；—增加了不確定度評定實例(見附錄C)。JJG(交通)034—2004為首次發(fā)布。JJG(交通)034—20151水運工程超聲波水位計檢定規(guī)程本規(guī)程適用于超聲波水位計的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。2引用文件本規(guī)程引用下列文件：JJF1059.1—2012測量不確定度評定與表示JT/T573水運工程超聲波水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)程；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)程。3術語JT/T573界定的術語和定義適用于本規(guī)程。4概述超聲波水位計(以下簡稱水位計)是利用超聲波在不同介質中的界面處產生反射的特性來測量水位的儀器。它可應用于江河、沿海、湖等水位監(jiān)測中。按連接方式分類，水位計可分為分體式和一體式。分體式水位計主要由探頭(超聲波換能器)、多芯電纜、主機箱和打印機構成。一體式水位計多做成便攜式，將換能器與儀表顯示組裝在一起。固定安裝的分體式水位計是將探頭安裝在空氣中(高出最高水位1m)使發(fā)射面向下，聲波向下發(fā)射到達水面后向上反射謂之氣介式；將探頭安裝在水下使聲波向上發(fā)射則稱為液介式。氣介式和液介式水位計結構示意見圖1。圖1水位計結構示意圖JJG(交通)034—201525計量性能要求測量范圍如下：盲區(qū)要求如下：5.4.2水位計走時誤差要求見表1。表1水位計走時誤差記錄周期(d)最大允許誤差(min)連續(xù)工作時間(d)1>35水位測量的重復性試驗標準差應小于該水位計最大允許誤差的0.5倍。6通用技術要求水位計的水上設備應具有防潮、防塵、防鹽7計量器具控制計量器具控制包括首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。a)室溫：5℃~25℃(每小時溫度變化應不大于2℃)；JJG(交通)034—20153b)相對濕度：不大于75%；7.1.1.3檢定過程中超聲波水位計不應受到強磁場和強電場的干擾。7.1.1.4氣介式超聲波換能器至水面的空氣垂直溫差應不大于0.5℃。水塔基本要求如下：d)有機玻璃連通管：大于10m，距塔體10cm～20cm，可分段密封，底部與塔體連通；e)零位觀察孔：由兩塊直徑不小于20cm的玻璃或有機玻璃片組成，位于水塔底部；f)零位標志線：繪于觀察孔及連通器上，并保持位于鋼卷尺零線處；h)鋼卷尺懸掛夾具：安裝懸掛鋼卷尺并保證與連通器平行，零線與零標志線對齊。鋼卷尺技術要求如下：控制調節(jié)裝置技術要求如下：a)水位變化范圍：0m～10m；視頻跟蹤監(jiān)視裝置技術要求如下：a)應保證視頻攝像頭按設定要求觀察當前水位；b)應保證從顯示屏能清晰讀取鋼卷尺當前水位，分辨力達1mm。檢定項目見表2。JJG(交通)034—20154表2檢定項目序號檢定項目首次檢定后續(xù)檢定使用中檢查1外觀質量+++2盲區(qū)++-3準確度+++4時鐘準確度++-5重復性++-在試驗過程中，當水位接近測量范圍水位時，水位計上首次無回波顯示的水位高度即7.3.3.1被檢儀器安裝完畢后，首先將水塔內水位調至0m，記錄被檢儀器示值，打開進水閥及進水泵，使水塔水位升至2m時關閉進水泵及進水閥，穩(wěn)定2min后先讀取標準裝置顯示的水位值，再讀取被檢儀器的水位值(讀數(shù)間隔1min，重復讀取兩次，讀至毫米)并記錄。7.3.3.2繼續(xù)上升水位，用同樣的方法檢定下一個檢定點，直至完成10m水位點的檢定。7.3.3.3完成10m點檢定后，將水位上升至10.1m，然后打開排水閥和排水泵使水位下降至10m時關閉排水泵和排水閥，穩(wěn)定2min后先讀取標準裝置顯示的水位值，再讀取被檢儀器顯示的水位值(讀數(shù)間隔1min，重復讀取兩次，讀至毫米)繼續(xù)下降水位，用同樣的方法檢定下一個水位檢定點，直至完成0m水位點的檢定。7.3.3.4氣介式水位計和液介式水位計的檢定方法中測量范圍變化恰好相反，比測點可=hiB-hiN(1)(2)—被檢儀器第i次測量誤差(m)；hiB—被檢儀器第i次測量示值(m)；hiN—標準裝置第i次測量示值(m)；δ—被檢儀器n次測量平均值(m)；n—測量次數(shù)；vi—被檢儀器測量誤差(m)。JJG(交通)034—20155應在室內對水位計的計時部分進行一個記錄周期的不間斷運行，記錄短周期設定為保持空間距離不變，用水位計連續(xù)測量10次，計算出10次平均值，求出測量數(shù)據的—n次水位計示值的平均值(m)；hn—第n次讀數(shù)(m)；n—測量次數(shù)；hi—水位計第i次測量結果(m)；s—標準差(m)。7.4檢定結果處理所有檢定項目經過檢定均合格的水位計發(fā)給檢定證書，其內頁格式見附錄A；經過檢定其中有一項不合格的水位計發(fā)給檢定結果通知書，其內頁格式見附錄B。不確定評定實例見附錄C。水位計的檢定周期根據使用情況確定，一般不超過一年。JJG(交通)034—20156檢定證書內頁格式檢定證書第2頁7檢定證書第3頁8檢定結果通知書內頁格式檢定結果通知書第2頁9檢定結果通知書第3頁JJG(交通)034—2015附錄C不確定度評定實例對超聲波水位計測量結果不確定度的評定，主要內容就是評定檢定氣介式超聲波水位計測量結果的不確定度。評定方法依據JJF1059.1—2012。C.1測量模型—被檢超聲波水位計最大允許誤差(m)；hC—被檢超聲波水位計在某檢定點的水位示值(m)；hN—標準水尺在某檢定點的水位示值(m)；1—因砝碼的拉力引起的示值偏差(m)；2—因溫度偏離標準溫度20℃引起的示值偏差(m)；3—因安裝而造成的示值偏差(m)。C.2靈敏系數(shù)和合成方差2(hC)u2(hC)+c2(hN)u2(hN)+c2(Δh1)u2(22)u2223)u23式中各靈敏系數(shù)為：C.3.1測量重復性引起的被檢定超聲波水位計標準不確定度分量u(hC)在重復性條件下，采用測量不確定度的A類評定方法進行評定，以5m為基準點，用被檢定超聲波水位計測量水位10次，測量結果見表C.1。表C.1測量結果測量次數(shù)123456789測量值(m)用貝塞爾公式計算出超聲波水位計單次測量的實驗標準偏差：因此，由重復性導致的A類標準不確定度為u(hC)=s=0.8mm。C.3.2輸入量hN引起的不確定度分量u(hN)輸入量hN引起的不確定度來源于由測量重復性引起的鋼卷尺標準不確定度分量u(hN1)和二級鋼卷尺的分度值量化誤差引起的不確定度分量u(hN2)。在重復性條件下，采用測量不確定度的A類評定方法進行評定，以5m為基準點，用被檢定超聲波水位計測量水位10次，測量結果見表C.2。表C.2測量結果測量次數(shù)123456789測量值(m)用貝塞爾公式計算出鋼卷尺單次測量的試驗標準偏差s=0.5mm，因此，由重復性導致的A類標準不確定度為u(hN1)=s=0.5mm。二級鋼卷尺δ=±(0.3+0.2L)mm，對于0m分量u(hN2)為：則對于合成不確定度分量umm。C.3.3砝碼的拉力引起的不確定度分量u(Δh1)輸入量Δh1的標準不確定度分量u(Δh1)，采用測量不確定度的B類評定方法進行評—鋼卷尺的長度(m)；P—拉力(N)；E—彈性系數(shù)，E=20000kg/mm2；F—鋼卷尺截面積，該尺的橫截面寬為12mm，厚度為0.22mm。JJG(交通)034—2015C.3.4溫度偏移引起的不確定度分量u(Δh2)因溫度偏移引起的不確定度分量u(Δh2)，采用測量不確定度的B類評定方法進行評定，由溫度的偏差引起的長度偏差：—鋼卷尺長度(mm)；α—鋼卷尺線性熱膨脹系數(shù)，取11.5×10-6/℃;t—檢定時空氣溫度(℃)。