JJF(鲁) 199-2024 桁架式多点测流明渠计量系统在线校准系统

桁架式多点测流明渠计量系统ChannelFlowmeterMeasurementJJF（鲁）199-2024JJF（鲁）199-2024I （2） （2） （3） （3） （3） （3） （3） （3） （3） （3） （3） （4） （4） （4） （4） （4） （6） （7） （9） JJF（鲁）199-2024JJF1001—2011《通用计量术语及定义》范编写规则》和JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》共同构成本规范HJ/T15-2007《环境保护产品技术要求超声波明渠污水流量计》、团体标准JJF（鲁）199-2024桁架式多点测流明渠计量系统在线校准规范3.2多点流速面积法methodbasedonmulti-p3.3桁架式多点测流明渠计量系统thesystemoftrussedmultipointopenchannel23.8流速计currentmeter单位符号1累积流量2米m3米每秒4瞬时流量5温度℃6时间秒S等组成(如图1所示)。固定系统包括支架(明渠截面安装)和支杆。流速仪安JJF（鲁）199-20243选择明渠的某一截面作为测流断面，在该断面上采用流速面积法测量明渠流量。一般用1至5条测流垂线将测流截面划分成若干部分，然后用流速计分别测量每条垂线上的流速，继而计算若干细分断面的面积和平均流速，根据相应的流量公式计算出每个部分的流量，通过累计各部分流量得到测流断面的总流量。注：以上指标不用于合格判据，仅供参照。环境温度5～45）℃;表2主要设备及技术要求序号设备名称技术要求用途适用性1流速计测速范围（0.1~2）m/s，扩展不确定度不大于（1%v+10mm/s）主标准器流速范围应与被校流量计的流速范围相适应JJF（鲁）199-20244表2（续）主要设备及技术要求序号设备名称技术要求用途适用性2液位计MPE:0.2%FS,FS不超过5m，分辨力≤1.0mm测量液位/3激光测距仪渠道尺寸测量/4计时器（或秒表）分辨力≤0.1s累计计时/表3配套设备及技术要求序号设备名称技术要求用途适用性1钢卷尺优于Ⅱ级，分度值2.0mm渠道尺寸测量/2水温计0.1℃;示值误差不超过±0.3℃测量水温/3超声波测深仪分辨率不小于1mm，量程不小于3m，扩展不确定度不大于0.5%FS测量渠底污泥厚度仅用于污泥影响量定性核查表4核（检）查项目表序号校准项目1单点流速校准核查2表5校准项目表序号校准项目1示值误差JJF（鲁）199-20245应满足前10倍水面宽度或后5倍水面宽度的要求。误差Ev按式（4）计算。 1标准标准n 1被校被校nvv被校nnnvjnvjj1 标准标准标准标准JJF（鲁）199-20246LLimax-Limin（5）记录n(≥10）次被测明渠流量计瞬时流量值，按照式（67）计算流量稳qii（Eqi100%（7）仪进行测流断面渠底污泥厚度测量。按照附录A多点流速面积法，确定测量垂线和流速测点。进入校准操作，记录被校明渠流量计累积体积流量初值Q初，同7.4.3依次移至下一条测流垂线，完成液位、流速测量；重复上述操作，直至完7.4.4结束计时，同时记录被校明渠流量计终值Q终，得到时间t，并记录。按式（8）计算被校明渠流量计平均瞬时流量qij。JJF（鲁）199-20247初（8）7.4.5按照附录A中公式A.1至A.8逐步计Eij100%（9）Eij—第i校准点第j次校准时流量计的相对示值误差，%；qij—第i校准点第j次校准时被校明渠流量计的流量值，m3/h；流量计各校准流量点的相对示值误差、重复性按式（1012）计算：Ei1EijE[Ei]max（11）Eij—第i校准点第j次校准时的相对示值误差，%；n—第i校准点校准次数；重复性按式（1213）计算：(Er)i[(EijEi)2]（12）JJF（鲁）199-20248Er[(Er)i]max（13）Er—流量计的重复性。uc(E)r22cr122cr1u122cr3u322cr4u42222cr6u622cu5r7rcu5r7r2r5ru2—示值误差测量重复性引入相对不确定度；u3—明渠流量计示值分辨力引入的标准不确定度Urkucr(E)（15）JJF（鲁）199-20249多点流速面积法在线校准方法JJF(鲁)199-2024表A.1测流截面水平线上垂线数及间距表NabCfgh3344566788911.0~注:L为水面宽度，m;N为测线数，条；a～h为测线间距，m。总干、干、分干渠JJF(鲁)199-2024O测点位置图A.2垂线流速测点的分布位置示意图55渠道侧壁水平面8图A.3垂线分布示意图表A.3垂线流速测点的分布位置水面、0.2、0.6、0.8、渠底注：相对水深为仪器入水深度与垂线水深之比A.5流量计算A.5.1垂线流速1)一点法：相对水深0.62)二点法：相对水深0.2,0.83)三点法：相对水深0.2,0.6,0.8JJF（鲁）199-2024VVV0.03V0.23V0.62V0.8V1.0两侧坡道间隔部分面积的平均流速可按式（A.5A.6）计算： V0,1aV1（A.5） Vi,i1i取（1，ⅆⅆ,n-1A.7）VVi1—第i1条垂线的流速； Vi,i1—第i条和第i+1条垂线之间截1）规则土渠的斜坡用边：a0.67～0.752）概形断面混凝土衬砌集段，a0.8～0.93）不平整的陡岸边：a0.84）光漏的陡岸边：a0.95）死水边：a0.6 按式（A.5A.6A.7）依次计算截面各间隔部分平均流速V0，1，V。JJF(鲁)199-2024图A.4截面面积示意图JJF（鲁）199-2024委托单位：单位地址：证书号： 仪器名称：制造者：型号/规格：编号：校准依据： 现场环境：℃%RH标准器名称：标准器证书号：有效期：测量范围： 不确定度或准确度等级：标准器名称：标准器证书号：有效期：测量范围：校准员：核验员：校准时间：1.流速核查被校流速计测量次数流速记录（m/s)平均流速(m/s)Ev第2次第4次流速计1标准流速viv标准=被校流速vjv被校=流速计2标准流速viv标准=被校流速vjv被校=流速计3标准流速viv标准=被校流速vjv被校=核查结论校准员：核验员：校准地点：JJF（鲁）199-20242.液位校准检查证书号：测量次数123456L结论第1次液位检查（mm)第2次液位检查（mm)第3次液位检查（mm)3.校准记录Li-1,i(m)A(m3/h)准流量(%)v0.0v0.2v0.6v0.8v1.01.../1.../1.../校准员：JJF（鲁）199-20244.流量稳定性核查证书号：123456789qiqimaxqiminEqi(%)校准员：JJF（鲁）199-2024介质温度配套设备加温度计）序号校准流量点()扩展不确定度()不确定度评定示例D.1概述流量范围为(1000～12000)m³/h,最大允许误差±5.0%。前后满足前10D、后5D的直线长度；水面宽度5.5m,实测流量点6800m³/h,断面过流面积A=4.51渠顶宽渠底宽渠道深度水深水面宽度HhL垂线分布(m)距离1abCdedCba对应水深(m)截面积(m²)泥位(m)/泥沙面截积D.1.1测量依据JJF(鲁)199-2024《桁架式多点测流明渠计JJF（鲁）199-2024JJG1059.1-2012《测量不确定表D.3主要设备及技术要求序号设备名称技术要求用途适用性1测速范围（0.1~2）m/s，最大允许误差为±（1%v+10mm/s）主标准器2液位计MPE:±0.2%FS,FS为2m，分辨力≤1.0mm测量液位/3激光测距仪不低于1级，分辨力≤1.0mm渠道尺寸测量/表D.4配套设备及技术要求序号设备名称技术要求用途适用性1计时器（或秒表）分辨力≤0.1s累计计时/2钢卷尺优于Ⅱ级，分度值2.0mm渠道尺寸测量/3水温计0.1℃;示值误差不超过±0.3℃测量水温/4超声波测深仪分辨率不小于1mm，量程不小于3m，扩展不确定度不大于0.5%FS测量渠底污泥厚度仅用于污泥影响量定性核查qS(Vi,i1Ai,i1)Vn，n1An,n1)qs—通过多点流速面积法测量的通过截面的流速，m3/h； Ai,i1—垂线i和垂线（i+1)之间间隔部分面积；JJF（鲁）199-2024E—示值相对误差；q—被校明渠流量计的平均瞬时流量值，m3/h；对于数学模型yf(x1x2xk)相对灵敏系数cri的表达式：xifcriyxi22cr1u12222cr4u42222cr22cr1u12222cr4u42222cr6u622uc(E)cu2cu5r7r2r5rru2—示值误差测量重复性引入相对不确定度；u3—明渠流量计示值分辨力引入的标准不确定度2）桁架式多点测流明渠计量系统校准结果的扩展不确定度按Urkucr(E)（D.5）D.1.5.1测量截面渠道尺寸、边长引入的相对不确定度u1截面测量带来的不确定度主要考虑测量渠顶水面宽水面宽L=5.5m，激光测距仪、液位计测量液位高度、水面宽的引入的相对不100%0.24%（D.6）渠底引入的不确定度主要考虑渠底宽度和渠底100%0.38% 23hu140.01 23hD.1.5.2示值误差测量重复性引入相对不确定度u2表D.5明渠流量计示值校准流量点（m3/h）测量值（m3/h）123456平均值68006884.626894.256862.046895.426875.476877.106881.48相对不确定度u2为：6q6qD.1.5.3明渠流量计示值分辨力引入的标准不5D.1.5.4标准流速测量引入的相对不确定度u4得测量的标准流量值：qs6861.73m3/h。 u4由各分割断面平均流速引入的相对不确定度ur(V)和标准流速计的标准 不确定度urv组成，各分割断面平均流速引入的相对不确定度ur(V)由分割断面ur(V)灵敏度系数：ccA0.015mV0,1V0,10,1qcAqV1,2V1,21,20.220m2ccA0.015mV8,9V8,98,9uV0,1s1,0.6uV1,2,（s1,0.622,0.62uV2,3（s2,0.623,0.823,0.22V8,9s8,0.6其中s1,0.6是第1条测流垂线相对水深0.6处的流速测量A类不确定度，为JJF(鲁)199-2024使用液位计和超声波测深仪进行测流断面渠底污泥厚度定性测量，各测线污泥厚度测量值和各测线间泥沙截面面积如表D.2所示，泥沙影响量截面不应超过总测流断面面积的2%,因此泥沙引入的不确定度可按最大2%计算引入，依照均匀分布，按式(D.15)计算。同一次测量，根据岸边情况选用岸边流速系数a,取值范围a=0.8～0.9,分别计算a=0.8或0.9时的流量值。90.8=6858.29m³/hJJF（鲁）199-2024q0.96861.73m3/h（D.17）0.8q0.9D.18）q0.8—岸边流速系数a0.8时截面的瞬时流速，单位m3/h；q0.9—岸边流速系数a0.9时截面的瞬时流速，单位m3/h； uq0.9q0.80.014%（D19）6q3.D.1.5.7水面波动引入的不确定度u7u70.59%（D.20） ucr(E)cucucucucucucu2.44%Urkucr(E)22.44%4.9%（D.21）桁架式多点测流明渠计量系统在6861.示值误差校准结果的扩展不确定度为Ur4.9%，k2。JJF（鲁）199-2024表D.6各测点10组流速值测量的不确定度分量垂线序号i测点序号j测点测量10次的数据测点平均流速(m/s)s(xi) s(xi)/n12345678910.60.2280.2710.2990.2930.2860.2670.2480.2590.2770.2820.2710.0220.00720.60.2690.3680.3810.3710.3770.3890.3300.2700.2780.3320.3370.0480.01530.20.4480.4580.4170.3950.4450.4550.4530.4050.3810.3570.4210.0360.01130.80.3520.3160.2890.3340.3760.3880.3860.3650.3410.3160.3460.0330.01040.20.4930.4510.450.4600.4270.4410.4540.4220.4160.4510.4470.0220.00740.8