便携式流速流量仪校准
一、总则
为确保便携式流速流量仪的测量数据准确可靠，保障野外水文测验、河道巡测及应急监测中流速与流量数据的有效性，依据国家计量检定规程及相关技术标准，制定本校准规范。本规范适用于旋桨式流速仪、电磁式流速仪、声学多普勒（ADCP）流速仪及其他便携式流速流量测量设备的定期校准与现场核查工作。
二、校准依据
《流速流量仪器检定规程》（JJG 0006）
《河流流速仪器 第1部分：旋桨式流速仪》（GB/T 11826）
《水文仪器基本参数及通用技术条件》（GB/T 15966）
《声学多普勒流速剖面仪》（SL/T 186）
设备制造商提供的技术说明书及出厂检定证书
三、校准周期
| 设备类型 | 建议校准周期 |
|---|---|
| 旋桨式流速仪 | 每12个月一次，或累计工作200小时 |
| 电磁式流速仪 | 每12个月一次 |
| 声学多普勒点式流速仪 | 每12个月一次 |
| 走航式ADCP | 每12个月一次 |
遇设备跌落、撞击、探头磨损、传感器更换或测量结果异常时，应及时安排校准。
四、校准前准备
4.1 环境条件确认
实验室校准应在水温10℃至30℃、无强电磁干扰的环境下进行。水槽校准段水流应平稳，无明显漩涡和脉动。野外现场校准应选择水流均匀、断面规则的河段，避开弯道、闸坝上下游及入汇口附近。
4.2 工具与标准器
标准流速发生装置（环形水槽或直线拖曳系统）
标准计时器（分辨率不低于0.001 s）
标准尺（精度不低于±0.5 mm，用于距离测量）
数字多用表（用于电信号检测）
校准专用软件及数据接口线
清洁工具（软毛刷、无绒布、清水）
4.3 设备外观及功能检查
校准前应对设备及配件进行检查，确认以下内容：
旋桨叶片无变形、无裂纹，转动灵活无卡滞
电磁式探头电极表面清洁，无氧化或沉积物
ADCP换能器表面无划痕、无气泡附着
电缆连接牢固，插头无弯曲或腐蚀
主机屏幕显示正常，按键响应灵敏
电池电量充足或外接电源稳定
五、校准流程
5.1 旋桨式流速仪校准
5.1.1 起转速度测试
在标准水槽中，将流速由零缓慢增大，记录旋桨开始连续转动时的临界流速值。起转速度不应超过设备技术规格规定的最大值。
5.1.2 检定公式确定
在标准流速发生装置上，选取不少于5个均匀分布的标准流速点，覆盖仪器测量范围的20%至100%。每个流速点稳定运行不少于60秒，记录旋桨转数和对应时间。根据测量数据拟合检定公式：
v = K ⋅ n + C
其中， v为标准流速（m/s）， n为单位时间内旋桨转数（r/s）， K为仪器常数（m/r）， C为起始流速修正值（m/s）。拟合相关系数应不低于0.999。
5.1.3 重复性验证
在仪器常用测量范围内选取一个中间流速点，重复测试不少于6次，计算流速测量的相对标准偏差。重复性误差不应超过±1.0%。
5.2 电磁式流速仪校准
5.2.1 零点校准
将探头置于静止水体中，确保电极完全浸没且无流动，记录输出信号值。若存在零点偏移，执行设备零点校准程序予以消除。零点漂移量不应超过满量程的±0.5%。
5.2.2 标准流速校准
在标准水槽中按流速递增顺序进行测试，选取不少于5个校准点。每个校准点稳定运行不少于30秒，记录仪器示值。测量误差计算公式：
E i = v si v mi − v si × 100%
其中， E i 为第i个校准点的相对误差， v mi 为仪器测量值， v si 为标准流速值。
5.3 声学多普勒流速仪校准
5.3.1 声速校准
输入当地水温、含盐度参数，核对仪器内置声速计算值与标准声速查表值的偏差。声速偏差不应超过±0.5 m/s。
5.3.2 标准流速校准
在标准拖曳水槽或标定池中，按设定的拖曳速度进行校准。选取不少于5个速度点，覆盖仪器标称测量范围。每个速度点往返各测试一次，取平均值。仪器测量值与标准拖曳速度的偏差应符合本节第六项的判定指标。
5.3.3 角度偏差检验
设置探头轴线与水流方向成已知夹角（如15°、30°、45°），在标准流速下测试仪器的三维流速分量输出。实测流向角与设定角的偏差不应超过±2°。
5.4 流量计算功能验证
对于具备流量直读功能的便携式设备，在标准矩形明渠或已知断面的试验段中，利用标准容积法或标准堰槽标定流量，与仪器自动计算的流量值进行对比。流量测量误差应满足相应精度等级的要求。
5.5 数据记录与通信校验
校准过程中同步检查以下项目：
测量数据是否按要求间隔正确存储
数据文件格式是否符合导出要求
蓝牙或无线传输功能是否正常
电池低电量告警功能是否有效
六、校准结果判定
根据上述各项测试结果，综合判定校准结论：
| 判定项目 | 合格指标 |
|---|---|
| 旋桨式流速仪检定公式相关系数 | ≥ 0.999 |
| 电磁式流速仪测量误差 | ≤ ±2.0% |
| 声学多普勒流速仪测量误差 | ≤ ±1.0%（均质水流） |
| 重复性误差 | ≤ ±1.0% |
| 零点稳定性 | ≤ ±0.5% FS |
| 流向角偏差 | ≤ ±2° |
| 流量计算误差 | ≤ ±3.0% |
全部项目符合指标要求的，判定为校准合格；任一项超差的，判定为不合格，需进行检修、清洗探头、更换磨损部件或重新标定后再次校准。
七、校准记录与报告
每次校准应填写《便携式流速流量仪校准记录表》，内容包括：
设备编号、型号、序列号、探头编号
校准日期、操作人员、校准地点
环境参数（水温、气温）
标准装置名称、编号及检定有效期
各校准点的标准值与测量值原始数据
拟合公式参数及相关系数
计算结果与判定结论
备注事项（设备异常、部件更换等情况说明）
校准记录应归档保存，保存期限不少于设备使用年限的两倍。校准合格后签发校准证书，注明有效期及下次校准时间。
八、注意事项
旋桨式流速仪校准前应仔细检查桨叶间隙，清除缠绕物和沉积物，避免因机械阻力影响旋转特性。
电磁式流速仪校准前须确保探头电极清洁，校准过程中避免触碰电极表面。
ADCP校准前应使用专用耦合剂排除换能器表面的气泡，防止声波信号衰减。
标准水槽中的水应保持清洁，定期更换，避免悬浮物影响流速场的均匀性。
野外现场校准时应做好设备防水措施，防止控制主机进水损坏。
校准完成后应将设备擦拭干净，旋桨式流速仪应收回桨叶保护装置，妥善存放。
