LS1206B型旋桨式流速仪校准
LS1206B型旋桨式流速仪校准的目的是核准仪器常数a与旋桨水力螺距b,消除旋桨磨损、支承摩擦、信号传输偏差等因素引起的系统误差,使流速计算公式的输出值符合计量规范要求,为水文测验、灌区测流、河道流量监测等提供可靠数据。
一、校准依据与技术参数
校准工作应遵循《转子式流速仪》(GB/T11826)、《直线明槽中的转子式流速仪检定/校准方法》(GB/T21699)、《水文缆道测验规范》(SL443)及JJF校准证书相关技术要求。
LS1206B型旋桨式流速仪主要技术参数如下:
旋桨回转直径:Φ60mm或Φ70mm,依生产厂家版本不同而异
旋桨水力螺距b:120mm(理论值)
起转速度v₀:≤0.05m/s~0.06m/s
临界速度vₖ:约0.13m/s,以实际检定值为准
测速范围:0.05m/s~7m/s
输出信号:磁激式开关接点通断,每转2个信号
允许误差:v≥vₖ时全线相对均方差|m|≤1.5%,v<vₖ时相对误差|δ|≤5%
工作环境:水温0℃~40℃,悬移质含沙量≤20kg/m³
二、校准前准备
1.资料与器具准备
调取仪器出厂编号、上次检定证书及a、b系数,准备经法定计量机构检定的标准流速发生装置(直线明槽及检定车)、高精度计时器、计数器、温度计、水准仪等。标准装置的流速不确定度应优于被校仪器的允许误差。
2.外观与功能性检查
检查旋桨有无变形、裂纹或磨损,旋转部件转动是否灵活,干簧管信号输出是否正常。手动拨转旋桨应无卡顿、无急停;对准旋桨轻吹,旋桨应能起转;连接计数器后,旋桨转动应产生稳定、均匀的脉冲信号。
3.安装状态确认
将流速仪安装于检定车或标准支架上,保证旋桨轴线与水流方向一致,尾翼定向正常,信号线缆连接可靠,记录安装方位与入水深度。
三、校准核心流程
1.标准水槽多点率定
在标准直线明槽内选取不少于6个均匀分布的流速点,覆盖仪器测量范围的20%~100%,其中应包含低流速点(v<vₖ)和中高流速点(v≥vₖ)。每个流速点稳定运行后,按公式记录测速历时T内计数器接收的总信号数N:
n=N/(2T)
式中,n为旋桨回转率,单位为r/s;N为总信号数;系数2表示旋桨每转产生2个信号。
2.检定公式拟合
采用最小二乘法对各流速点的标准流速vₛ与旋桨回转率n进行线性拟合,得到校准公式:
v=b·n+a
式中,v为时段平均流速,单位为m/s;b为水力螺距,单位为m;a为仪器常数,单位为m/s。拟合相关系数应满足规范要求,一般不低于0.999。
3.示值误差计算
各校准点的示值误差按下列公式计算:
Eᵢ=(vᵢ-vₛᵢ)/vₛᵢ×100%
式中,Eᵢ为第i点相对误差;vᵢ为仪器示值流速;vₛᵢ为标准流速。低流速段(v<vₖ)以相对误差判定,中高流速段(v≥vₖ)以全线相对均方差判定。
4.重复性验证
在常用流速区间内选取一个中间点,重复测试不少于6次,计算相对标准偏差。重复性误差一般不应超过±1.0%。
四、数据处理与结果判定
校准数据处理应按JJF1059.1要求进行不确定度评定,原始数据可采用格拉布斯准则剔除粗大误差。
结果判定指标:
低流速段(v<vₖ):相对误差|δ|≤5%
中高流速段(v≥vₖ):全线相对均方差|m|≤1.5%
重复性:相对标准偏差≤1.0%
拟合相关系数:不小于0.999
所有指标均符合要求时,判定校准合格,出具校准证书并给出新的a、b系数;任一指标超差,应检查旋桨磨损、轴承摩擦力、信号装置及安装状态,维修后重新校准。
五、校准周期与维护要求
LS1206B型旋桨式流速仪的a、b系数稳定有效期一般为12个月。满足下列条件之一时应立即送检定机构重新校准:
正常使用满12个月
累计工作时间达到300h
经历高含沙水流、强烈撞击或跌落
更换旋桨、轴承、干簧管等核心部件
现场比测误差持续超出允许范围
日常维护中,每次使用后应用清水冲洗旋桨及轴承部位,清除泥沙与附着物,禁止用硬物拨动旋桨;长期存放前应润滑轴承并按说明书要求保管,贮存环境温度为-25℃~55℃,湿度≤90%。
通过上述校准流程,可使LS1206B型旋桨式流速仪的流速计算公式保持有效,确保测流数据满足水文测验规范的精度要求。
