1、中华人民共和国国家标准代替转子式流速仪发布实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布前言本标准是对旋桨式流速仪和旋杯式流速仪进行合并修订其主要修订内容如下对和中的某些相关内容进行了合并修订对标准中流速仪检定公式符号进行了修改使之与国际标准明渠水流测量直线明槽转子式流速仪的检定的相关内容相一致对标准中最小二乘法计算公式进行了改进对标准中有关仪器制造工艺性要求方面进行了删减本标准规定的各项技术内容主要提供给有关产品设计制造试验测试及相关产品标准技术条件编制时选择应用本标准由中华人民共和国水利部提出本标准由全国水文标准化技术委员会水文仪器分技术委员会归口本标准起草单位南京水利水文自动化研究所参加
2、起草单位水利部水文局本标准主要起草人姚永熙王志毅李刚本标准所替代标准的历次版本发布情况为转子式流速仪范围本标准规定了转子式流速仪的组成结构技术要求检定试验方法检验规则和标志包装运输贮存等本标准适用于江河湖泊水库渠道管道水力实验室等流速测验用的转子式流速仪以下简称流速仪规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款凡是注日期的引用文件其随后所有的修改单不包括勘误的内容或修订版均不适用于本标准然而鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本凡是不注日期的引用文件其最新版本适用于本标准水文仪器基本环境试验条件及方法水文基本术语水文仪器术语水文仪器型号命名方法直线明槽
3、中转子式流速仪的检定方法术语和定义和确立的以及下列术语和定义适用于本部分起转速度使转子开始连续转动的最低水流速度符号为临界速度流速仪检定曲线图中低速曲线过渡到直线部分的转折点外的水流速度符号为仪器常数与仪器转子结构和摩阻力有关的附加系数符号为水力螺距设没有摩阻的情况下转子每转一周水质点移动的距离符号为产品分类及型号工作姿态流速仪转子的轴可以垂直也可以平行于水流方向流速仪的类型旋杯流速仪旋杯或旋叶均匀地安装在旋盘的圆周上组成一旋杯或旋叶部件当放入水流中时旋杯或旋叶部件旋转通常用垂直轴安装此转子所以也可称为垂直轴式流速仪旋桨流速仪由几个平面带角度的叶片均匀地安装在一轮壳上或者由二个或二个以上的螺旋
4、状桨叶片环绕着桨柱组成一旋桨当放入水流中时此旋桨能环绕水平轴转动所以也可称为水平轴式流速仪水流流速关系流速仪的转子受水流驱动以一定的角速度转动当水流速度超过某一临界速度时这角速度与流速仪所在这一点的水流速度在允许的误差范围内有比较稳定的线性关系通过使用一专门设计的设备计测转子在预定时间内的转数再查阅流速仪检定表或检定方程就可得到或计算出水流速度也可以从计测转子转动产生的信号而自动测算得水流速度流速仪产品型号命名流速仪产品型号命名采用的规定结构及基本参数概述基本部分包括感应部分发信部分定向部分辅助部分包括计数部分悬挂部分及特殊附件测杆信号传输线悬索和铅鱼等转子结构旋杯流速仪型式圆锥形旋杯均匀地固
5、定在星状旋盘上俯视应逆时针转动旋杯数目为个或个旋杯旋转直径旋桨流速仪旋桨叶片几何螺距沿径向为常数旋向为左旋如用右旋应用箭头指示旋向旋桨叶片数目双叶三叶或四叶旋桨旋转直径旋桨水力螺距一架旋桨流速仪可以有一个以上结构性能不同的桨叶支撑结构旋杯流速仪旋转轴为垂直式下部轴承为顶针顶窝的轴尖支撑结构上部轴承可为轴尖支撑圆柱支撑结构或其他型式支撑结构在运输贮存期间应能使顶针与顶窝分开支撑结构的轴向间隙应便于调整保证旋杯灵敏和稳定地运转旋转部分零件的运动精度应保证流速仪旋转平稳旋桨流速仪支撑轴为水平式形式有球轴承支撑轴尖支撑圆柱支撑等球轴承支撑的结构应有轴承油室和良好的密封装置旋转部分的童心应尽量在两支撑点
6、之间支撑结构的轴向间隙应便于调整保证旋桨灵敏和稳定地运转旋转部分零件的运动精度应保证流速仪旋转平稳发信结构信号发生形式有机械触点式磁激式光电式电阻式等信号数与转子转数比例不限但用于低速测量的流速仪转子转一周信号数应不小于用于人工计数时在测速范围内每秒信号数应不大于信号接触阻力应不影响低速测量准确度流速仪的信号接出处应有适当的防短路措施定向结构流速仪一般用尾翼作为定向部件并配有阻力较小的水平旋转和垂直俯仰机构尾翼应有足够的长度大小和强度使其用悬索悬挂时在测速范围内应能自动对准流向并保持稳定定向控制功能也可以由铅鱼测杆等悬挂装置提供十字尾翼应有调整流速仪本身在水中保持水平状态的平衡锤并有足够的调整
7、余地不推荐使用单片垂直尾翼流速仪用测杆安装测量时应设有对准流向的指示装置计数部分测量流速仪转子转数及其相应的测速历时可采用定数计时和定时计数两种方式计数型式分人工计数和自动计测二类人工计数人工计数时用灯光或音响信号表示流速仪的信号导通相应的测速历时常用手控秒表测得自动计测自动计测时需采用专用计数器往往同时记录流速仪转子转数和相应的测速历时有些计数器具有自动测算水流速度和存储记录功能计数器工作时加在流速仪接触元器件上的工作电流电压应小于其负载能力计数器的使用环境条件应满足流速仪工作时水上部分的环境条件悬挂部分悬索悬挂的流速仪应有能转动的悬挂机构以保证测流时对准流向悬挂机构应有足够的强度并注明使用
8、时的允许挂重悬挂机构应装卸方便工作可靠特殊附件测杆信号传输线悬索和铅鱼等特殊附件应符合有关产品标准的要求技术要求流速仪应符合本标准的要求并按照规定程序批准的图样及文件生产流速仪应给出适用的测速范围旋杯流速仪一般在之间旋桨流速仪一般在之间流速仪起转速度应比测速范围的下限值至少低流速仪水力螺距值变化范围应在设计的值的以内流速仪应给出检定公式的全线相对均方差或根据需要给出各速度级的相对误差旋杯流速仪的全线相对均方差值应不大于当流速不大于时绝对误差应优于旋桨流速仪的全线相对均方差值应不大于如需要延伸到低速非线性部分使用时可以用低速部分实测点绘制表格曲线图表示关系其相对误差不大于各速度级的相对误差分三级
9、应小于如下规定见表表速度级分段及其相对误差等级速度级一二三流速仪应能在下列环境中正常工作温度深度用测杆安装测量时的最浅水深应不大于用悬索悬挂测量时的最大水深应不小于含沙量不小于小于此含沙量时应保证流速仪能达到各项性能指标含沙量高时需要加强清洗以保证使用盐度不大于流速仪的旋转部分轴向间隙调整好后转动应灵活停止应徐缓无卡阻现象流速仪的信号应稳定清晰通断分明使用机械触点的流速仪应规定其接触电阻值流速仪的零部件应有足够的强度优良的防污和防锈蚀性能或涂镀层对于旋转支撑部分为顶针顶窝结构的应尽量采用不锈蚀材料制作对于旋转支撑部分为球轴承结构的应尽量采用不锈蚀材料产品流速仪用悬索悬挂测量时旋桨流速仪的长轴与
10、流速间的水平偏角不大于旋杯流速仪的水平偏角允许适当大些流速仪的垂直面上也应具有足够的俯仰自由度流速仪的外形应使水流阻力尽可能小流速仪的球轴承轴尖顶针顶窝等易损件备用件应能方便更换更换后检定公式是否变化制造厂应说明球轴承润滑剂应用仪表油其质量应符合仪表油的有关规定流速仪的外表应美观并保证下列质量流速仪上的刻线刻字应粗细均匀清晰明显电镀层应牢固均匀不得有脱皮表面不允许有斑点零件表面不得有毛刺外部零件锐边处应倒棱外部零件结合处应平整无粗糙不平现象塑胶件表面光滑平整无划痕无裂纹无飞边等流速仪的仪器箱应保证下列质量仪器箱应坚固轻便美观仪器箱内部的设计应合理保证流速仪整机部件附件及工具等妥善安放运输中不松
11、动能防震动移位仪器箱内应保持清洁干燥流速仪在规定的环境条件下应有优良的防水沙进入功能连续工作其性能不变在正常使用情况下流速仪检定公式稳定期为一年或累计工作二者取其时间间隔较短的超过检定公式稳定期的流速仪如果现场比测或使用生产厂家推荐的方法进行测试证明原检定公式是稳定的允许继续使用原检定公式但检定公式稳定期最长不超过二年在正常使用保养下流速仪使用寿命约为十年流速仪在自身仪器箱包装的条件下应符合条和条类的要求进行运输的冲击试验和自由跌落试验检定流速仪的性能指标应经过长水槽检定其性能指标以长水槽检定为准性能指标包括检定速度范围起转速度临界速度检定公式全线相对均方差可各速度级相对误差等检定公式式中流速
12、单位为米每秒仪器常数单位为米每秒水力螺距单位为米转子转率等于转子总转数与相应的测速历时之比即注在原标准中检定公式为其式中水力螺距用表示仪器常数用表示现仍可采用但推荐采用表示仪器常数表示水力螺距流速仪在以上使用范围内每个转子应该只用一个检定公式要使用到以下部分制造厂或检定单位应提供低速曲线或表格并说明误差情况用检定点拟合检定公式时应采用最小二乘法计算值最小二乘法计算公式式中计算点数流速仪检定时采用悬杆安装检定速度范围一般应大于使用范围当某型号流速仪通过高速检定验证其高速性能稳定时该公式使用上限允许作相应的上延检定点从起转速度至使用上限值的最高速应不少于点低速部分的测点应分布较密检定公式计算点数应
13、不少于点当最高速度大于时检定点数和计算点数应相应增加检定公式中值最少取小数点后三位全线相对均方差公式式中全线相对均方差流速仪实测转率代入公式计算的速度单位为米每秒流速仪检定车车速单位为米每秒计算点数各速度级相对误差测点相对误差计算公式式中测点相对误差速度级相对误差计算公式式中速度级相对误差该速度级测点数流速仪检定水温一般为流速仪的性能指标一般应逐架进行检定在制造工艺稳定工装完善加工质量可靠企业具有质保体系并有充分的试验依据下方可进行抽样检定抽样方法应符合抽检规范检定证书内容流速仪型号及编号检定公式检定公式使用范围检定速度范围检定公式准确度以全线相对均方差或各速度级相对误差表示检定水温检定日期及
14、检定单位名称检定卡片的填写校核者签字及检定单位盖章如需要可提供低速曲线包括低速检定点数据表在检定中有关要求和计算方法等按照的规定进行试验方法试验方法见表表试验方法序号标准章条试验内容试验方法性能指标长水槽检定使用环境在深水和不同水温盐度含沙量情况下使用观察有无异常旋转情况目测检查或按制造厂提出的方法检查信号质量检查定量指标并用音响器记录器或其他信号显示器检查信号定向情况在长水槽中检查外观质量目测检查仪器箱质量目测检查连续工作试验模拟试验试验后长水槽再检定性能指标达到的要求检定公式稳定期试验长水槽检定性能指标达到的要求冲击试验试验条件装在仪器箱内按的表类要求试验方法按的条试验方法进行试验试验后目
15、测检查仪器箱不损坏不变形紧固件不松动流速仪外观无损伤零件不脱落自由跌落试验试验条件装在仪器箱内按的表自由跌落试验要求跌落高度为试验方法按的条试验方法进行试验试验后目测检查仪器箱不损坏不变形紧固件不松动流速仪外观无损伤零件不脱落温度试验试验条件贮存温度为试验方法按的条试验方法作贮存温度试验试验后检查各部分功能应正常湿度试验试验条件相对湿度为试验方法按的条试验方法作贮存湿度试验试验后检查各部分功能应正常无锈蚀无损坏检验规则出厂检验批量生产的流速仪应逐架进行出厂检验出厂检验由制造厂质量检验部门按本标准条的要求逐项进行检验每架流速仪须经制造厂质量检验部门检查合格后并附有合格证检定证书等方能出厂型式检验
16、有下列情况之一时一般应进行型式检验新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定正常生产时定期或积累一定产量后应周期性进行一次检验正式批量生产时如结构材料工艺有较大改变可能影响产品性能时产品长期停产后恢复生产时出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时型式检验由制造厂质量检验部门按本标准表的检验内容进行全部检验型式检验的样品应从经出厂检验合格的流速仪中随机抽取架进行检验如不足架时进行全检判定规则在型式检验中有两架不合格时则判该批不合格有一架不合格时则应加倍抽取再进行不合格项目复检其后仍有不合格时则判该批不合格对该批不合格品经分析原因采取措施进行返修后重新进行第二次型式
17、检验若合格则确认该批合格若仍不合格则认为该批不合格应停止型式检验经过型式检验的流速仪需更换易损件并经出厂检验合格后方能出厂标志包装运输贮存标志在每架流速仪明显位置刻有商标图案及出厂编号仪器箱外表应有下列标志制造厂名称及商标产品型号及名称出厂年月外包装箱上应标志产品型号及名称产品数量箱体尺寸及毛重运输中的作业标志到站港及收货单位发站港及发货单位包装流速仪装箱时流速仪及全部零件附件除测杆外应妥善地安置在仪器箱中指定位置并压紧以防运输途中发生碰撞损坏仪器箱内与流速仪表面接触部分应垫以柔软材料以免损伤流速仪表面运输时应将仪器箱放入外包装箱内两箱之间应有间隙间隙内填人干燥柔软的材料以达到防震目的外包装箱可用防水瓦楞纸箱或木箱要求外包装箱牢固防潮并用钢带或塑料包扎带捆扎加固随同流速仪装箱的技术文件有装箱单份产品合格证份使用说明书份检定证书套履历表份运输按规定包装的流速仪可用一般交通工具运输仪器箱也可以邮寄贮存流速仪装在仪器箱里贮存室温为相对湿度小于仪器箱附件不得有酸性碱性及其他腐蚀性物质球轴承结构的流速仪每隔六个月应检查并加油
