流速流量仪器第2部分：声学流速仪

流速流量仪器第2部分：声学流速仪

国家标准 GB/T11826.2一2012 流速流量仪器第2部分;声学流速仪 Currentmeterandfoweter一Part2:Ultrasoniceurrentmeter 2012-09-03发布 2013-02-01实施 国家质量监督检监检疫总局 发布 国家标准花管理委员会国家标准
GB/T11826.2一2012 前 言 GB/T11826《流速流量仪器》分为八个部分 -第1部分:转子式流速仪; 第2部分;声学流速仪; 第了部分;电波式流速仪; 第4部分;微转子式流速仪 第5部分;电磁式流速仪.; 第6部分流速流向仪: 第7部分剖面流迷仪: 第8部分;光学流速仪 本部分为GB/T11826的第2部分 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本部分由水利部提出 本部分由全国水文标准化技术委员会水文仪器分技术委员会(sAc/Tc119/SC1)归口 本部分主要起草单位;水利部水文仪器及岩土工程仪器质量监督检验测试中心,南京水利水文自动 化研究所、宁波北仑华赛液压器材有限公司 本部分参加起草单位;全国工业产品生产许可证办公室水文仪器及岩土工程仪器审查部 本部分主要起草人;陈宇、石明华、李薇、王建文
GB/T11826.2一2012 流速流量仪器第2部分;声学流速仪 范围 GB/T11826的本部分规定了超声波声脉冲传播时差法测速的声学流速仪的产品分类,要求,试验 方法、检测规则及标志,使用说明书,包装、运输、贮存等 本部分适用于明渠中进行流速测量的超声波声脉冲传播时差法的声学流速仪,不适用多普勒频移 技术的声学流速仪 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T191包装储运图示标志 GB/T93592001水文仪器基本环境试验条件及方法 GB/T9969工业产品使用说明书总则 GB/T18185水文仪器可靠性技术要求 GB/T18522.6水文仪器通则第6部分;检验规则及标志包装,运输、贮存,使用说明书 GB/T19677一2005水文仪器术语及符号 术语和定义 GB/T19677一2005界定的以及下列术语和定义适用于本文件 声道acousticpath 声波在介质中定向传播时有效覆盖的区域 产品分类与结构组成 4.1产品分类 声脉冲传播时差法的声学流速仪分为单声道,交叉声道,响应,多层,反射工作方式的时差法声学流 速仪 4.2产品结构组成 4.2.1单声道工作方式的时差法声学流速仪 河道两岸安装一对超声波换能器,两岸间要有信号电缆相联,主岸安装测量装置 4.2.2交叉声道工作方式的时差法声学流速仪 河道两岸设置两个交叉的声道,安装两组四个换能器,用两个声道测出平均流速和主要流向,主岸
GB/T11826.2一2012 装有测量装置 4.2.3响应工作方式的时差法声学流速仪 河道两岸各安装两个换能器,主岸装有主测量台,对岸装有副测量台,各用自己的电源,两岸间不必 用电缆联接 4.2.4多层工作方式的时差法声学流速仪 在不同水深布设两层(或更多)测速通道,测得多层水层平均流速,以此推断断面平均流速,或用来 计算部分水层流量 每层的布设方式可以是前三种工作方式的任一型式 4.2.5反射工作方式的时差法声学流速仪 河道主岸安装两个换能器,对岸安装一个简单的声波反射体,两岸间不必用电缆联接,主岸安装测 量装置 要求 技术参数 5.1.1测速范围 下眼范围为小于等于0.08m/s 上限范围为大于等于2.00m/s 5.1.2使用距离 5m~1000m. 5.1.3分辨力 0.01m/s,0.001nm/s 5.1.4采样周期 根据不同河段和换能器之间距离选择0.1s一10s 5.1.5电源 直流电源为蓄电池,其电压为6v、12v、24v,优选12v,允许偏差一10%15% 或交流电源为220V,允许偏差士10%,频率50Hz 5.1.6绝缘电阻 换能器两信号线之间应不小于5MQ,机壳与交流电源线之间应不小于1Mn. 5.2水密性 换能器及水下装置应能承受与其最大工作水深相应的水压力的1.25倍压力,不漏水,黏结面不 脱落 5.3抗电磁干扰 声学流速仪应具备较强的抗电磁干扰性能
GB/T11826.2一2012 5.4功能 .4.1所有与换能器相连结的电缆应具有保护措施或使用铠装电缆,以防在安装和使用中被损坏 . 55 .4.2声学流速仪宜具备温度-声速补偿的功能 5 .4.3数据记录方式;可分为显示、存贮和打印 5.4.4信号接口;仪器应考虑配置输出信号的标准接口;具有数据存贮功能的仪器,应配置数据读出 设备 5.5准确度 流速大于0.5m/时,其相对误差不大于士3%;流迷小于等于0.5m/时,其绝对误差不大于 士0.015m/s;置信水平应不小于95% 5.6使用环境条件 5.6.1工作环境温度;记录装置为一10C45C(特殊情况为一40C一45C);换能器为0C(不结 冰)40C 5.6.2 工作环境相对湿度;水上部分装置工作环境允许相对湿度;不大于95%(0笔时) 5.6.3人水深度:不小于H值，H值按式(1)计算 H= 厅 式中 H 最小人水深度,单位为米(m); 声道长度,单位为米(m); 7 声速,单位为米每秒(m/s); 换能器频率,单位为赫兹(Hz). 5.6.4仪器应能在含沙量分别不大于3kg/nm',5kg/n'和10kg/m的水体中正常运行 5.6.5仪器应能在无过量气泡,无水草和大的悬浮物的水体中正常运行 5 6.6声道应无同频干扰 5.6.7声道水体应无明显的水温梯度 5.7整机要求 7.1声学流速仪整机结构应便于运输安装使用和维修 5. 声学流速仪的水上设备应具备防潮、防尘,防盐雾的措施 声学流速仪的零部件应选用耐腐蚀材料制作,若使用其他材料应作表面处理 5.7.3 声学流速仪表面的涂镀层应牢固、.均匀不应有脱落.划伤.锈蚀等缺陷 5 8 机械环境适应性 声学流速仪在非包装状态下应能承受使用及搬动过程中的振动 包装好的声学流速仪应能承受运 输过程中的跌落 5.9可靠性 声学流速仪应作为一种可更换零件的可修复产品,其平均无故障工作时间(MTBF)应大于等于 8000h
GB/T11826.2一2012 试验方法 6.1试验要求 6.1.1试验设备及仪表包括 a 检定槽静水槽);静水槽长度不小于120m,宽度不小于3m,水深不小于1.5m,边壁光滑 平整; b)转子式流速仪或声学多普勒剖面流速仪 c)水密试验设备等 6.1.2试验环境条件为 a)温度;15C一35C b) 相对湿度;不大于85% 试验水体含沙量不大于1kg/m',水温为10C30C 6.1 测试过程中不得对被测试的声学流速仪进行调整 3 6.2试验项目 6.2.1测速范围、准确度、分辨力 6.2.1.1 -般要求 声学流速仪测速范围、准确度及分辨力可在静水槽或野外进行试验,每批抽试1一3台,两种试验任 选一种 6.2.1.2静水槽试验 将换能器安装在检定车水下位置,用检定车速作为标准流速,测量声学流速仪的流速 其测速范围 及采用时段按产品技术条件规定,测点采用全量程均布20点 6.2.1.3野外比测 选择水位平缓、流速稳定的中水位时期,按照水文测验规范的方法,选定规定的转子式流速仪,放在 待比测声学流速仪同一水深,或使用声学多普勒剖面流速仪,沿着两换能器之间形成的断面,均匀施测 同一水层的20个以上测点流速,采取算数平均法计算同层平均流速 两种仪器测算的流速误差不大于 士3% 6.2.2电压波动 根据产品技术要求,调整供电电源输出电压,当供电电源电压在规定范围内变化时,受试产品应能 正常工作 6.2.3绝缘电阻,水密试验 把换能器及水下装置放人专用水密试验设备中,注水加压至所需压力后保持1h后,检测换能器两 信号线之间电阻 检测机壳与电源线之间电阻 6.2.4抗电磁干扰 用电磁干扰器(或600w以上手电钻)在工作状态下的声学流速仪旁25cm处开关冲击10次,每 次持续1 min
GB/T11826.2一2012 6.2.5 工作环境温度 按GB/T93592001中的第6章进行试验 6.2.6工作环境相对湿度 按GB/T9359一2001中的第7章进行试验 6.2.7整机 目测检查 6.2.8机械环境适应性 6.2.8.1振动 声学流速仪在非包装状态下,设置电动振动系统的扫频振动频率为10Hz150Hz10Hz、扫频 浊度为1倍频程/min,加速度为2g,对声学流速仪进行3个周期/单轴的振动试验 6.2.8.2自由跌落 在运输包装状态下,设置跌落试验台的跌落高度为300mm,将声学流速仪自由跌落在平滑、坚硬 的混凝土面或钢质面上,共进行3次跌落试验 6.2.9 可靠性 当有试验要求时,按照GB/T18185的试验方法进行试验 检验规则 7.1 出厂检验 7.1.1声学流速仪应逐台进行出厂检验,出厂检验项目执行本部分5 1.1、5.1.5、5.1.6,5.2,5.5、 5.7 7. 1.2检验项目如有一项不合格,则判定该台仪器不合格 每台仪器检验合格后,应签发产品检验合格证后方可出厂 7.2型式检验 7.2.1声学流速仪有下列情况之一时,应进行型式检验: 新产品试制、定型鉴定或老产品转厂生产时 a b正式生产后,在结构、材料、工艺有较大改变,可能影响产品性能时; 正式生产后,产品已连续生产 三年以上时; c D 产品停产一年以上又恢复生产时; 产品出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时; e f 国家质量监督机构提出进行型式检验要求时 7.2.2型式检验应按本部分规定的全部试验项目(可靠性试验除外)进行全性能检验 3 7.2. 型式检验的样品,应从经出厂检验合格的产品中随机抽取3台 若产品总数少于3台,则应全 部检验 7.2.4型式检验中有一台及以上单机产品不合格时,应加倍抽取该产品进行不合格项目复检,若仍有
GB/T11826.2一2012 不合格时,则判该批产品为不合格;若全部检验合格,则除去第一批抽样不合格的产品该批产品应判为 合格 7.2.5经过型式检验的仪器,需要更换易损件,并经出厂检验合格后方能出厂 标志,使用说明书 8.1标志 8.1.1产品标志 声学流速仪应在其显著部位设有铭牌,并清晰标明以下内容 -产品名称、型号 生产厂家及商标 出厂编号及日期; 主要参数 8.1.2包装标志 声学流速仪的外包装箱的表面应标志以下内容 产品名称,型号、件数; 箱体尺寸(mm);长×高×宽; 箱体净重或毛重(kg); 生产厂家名址; 运输作业安全标志; 生产许可证获证产品标识和生产许可证编号 8.1.3包装储运标志 产品的包装储运标志应符合GB/T191的规定 8.2使用说明书 声学流速仪的使用说明书应满足GB/T9969的规定 包装,运输、贮存 9.1包装 .1.1包装箱应经济,美观、坚实可靠 9 9 1.2包装时,周围环境及包装箱内应清洁、干燥 9 1.3应对传感器采取保护措施,避免运输途中因强烈振动而被损坏 g.1.4产品的防震、防潮、防尘等防护包装按GB/T18522.6中的有关规定进行 9.1.5随同声学流速仪装箱的技术文件应有装箱单、产品合格证使用说明书等 9 运输 包装好的声学流速仪应能适应各种运输方式
GB/T11826.2一2012 9.3贮存 g.3.1声学流速仪应贮存在通风、防晒和无化学物质侵蚀的环境中 9.3.2声学流速仪应能在下述环境条件下贮存 温度:一40C60C; a b相对湿度:不大于85%

GB/T11826.2-2012：声学流速仪介绍

1. 前言

声学流速仪是流体力学中一种重要的测量工具。它可以对流体在管道中的流速进行无损测量，并且具有精度高、响应快、可靠性好等特点。在水利工程、船舶设计、石油化工、空气动力学等领域都有广泛的应用。

2. 定义和作用

声学流速仪是一种基于多普勒效应的流速测量仪器。当液体或气体通过测量管道时，发射的声波在流体中产生频率偏移，从而得到流速信息。

声学流速仪可以在不需要关闭管道的情况下进行测量，避免了传统方法需要停机检修的缺点。同时，它可以进行实时监测，提供更加准确的数据支持。因此被广泛应用于流体工程领域。

3. 结构组成

声学流速仪主要由三部分组成：传感器、信号处理器和显示器。

• 传感器：通常由一个或多个发射器和接收器组成。发射器通过电子控制产生高频声波，接收器可以接收到由液体或气体反射回来的声波，并将其转换成电信号。
• 信号处理器：主要用于对接收到的信号进行处理，识别其中包含的流速信息。它可以通过调节参数来适应不同的测量环境。
• 显示器：用于展示测量结果，可以实时显示流速、流量等信息。

4. 应用范围

声学流速仪在各种液体和气体介质中均有广泛的应用，包括但不限于以下方面：

• 水利工程：例如水库调度、河道监测、水闸管理等。
• 船舶设计：例如船舶流场试验、水动力性能评估等。
• 石油化工：例如管道流量测试、化工设备检修、原油分离等。
• 空气动力学：例如风洞实验、飞机设计等。

5. 总结

声学流速仪是一种无损测量流体流速的高精度仪器，具有精度高、响应快、可靠性好等特点。它可以应用于各种液体和气体介质中，在水利工程、船舶设计、石油化工、空气动力学等领域都有广泛的应用前景。

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