JJG431-2014輕便三杯風向風速表

中華人民共和國國家計量檢定規(guī)程輕便三杯風向風速表2014-11-17發(fā)布2015-05-17實施國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布I引言 2引用文件 3術語和計量單位 3.2計量單位 4概述 5計量性能要求 6通用技術要求 6.1外觀 6.2風向系統(tǒng)機械性能 6.3風速系統(tǒng)機械性能 7計量器具控制 7.1檢定條件 7.2檢定項目 7.3檢定方法 7.4檢定結果的處理 7.5檢定周期 附錄A標準風速計算方法 附錄B輕便三杯風向風速表檢定記錄格式 附錄C檢定證書/檢定結果通知書內頁格式 附錄D風洞試驗段流場均勻性和穩(wěn)定性檢測方法 ⅡJJF1002《國家計量檢定規(guī)程編寫規(guī)則》、JJF1001《通用計量術語及定義》、JJF1059.1《測量不確定度評定與表示》共同構成支撐本規(guī)程修訂工作的基礎性系列本規(guī)程是根據JJF1002—2010《國家計量檢定規(guī)程編寫規(guī)則》的規(guī)定，對JJG431—1986《DEM6型輕便三杯風向風速表》進行修訂的。與JJG431—1986版相——更改了規(guī)程名稱，擴大了適用范圍(見1);——計量性能要求僅規(guī)定了示值誤差要求(見5),通用技術要求中增加了風向標啟動風速、風杯啟動風速的要求(見6.2.2、6.3.2);——更改了檢定條件，修改了微壓計和風洞的技術要求(見7.1.1);——細化了檢定方法(見7.3)——更改了標準風速的計算公式(見附錄A)——刪除了線性回歸方程和非線性誤差的數據處理；——更改了檢定周期(見7.5);——刪除了附錄3、附錄4、附錄5和附錄6;——增加了“檢定證書/檢定結果通知書內頁信息及格式”附錄(見附錄C);——增加了風洞均勻性和穩(wěn)定性的檢測方法(見附錄D)。1本規(guī)程適用于測量上限不超過30m/s的指針式輕便三杯風向風速表(以下簡稱指針式風速表)和數字式輕便三杯風向風速表(以下簡稱數字式風速表)的首次檢定、后2引用文件JJF1001通用計量術語及定義凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)程；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)程。3術語和計量單位3.1.1風杯啟動風速startingwindvelocityofcup風杯由靜止開始變?yōu)槟軌蜻B續(xù)轉動，風速表能指示或顯示速度變化的最低風速。3.1.2風向標啟動風速startingwindvelocityofvane風向標由某一偏角釋放返回到與氣流方向相同時的最低風速3.1.3阻塞比blockageratio風洞試驗段內風速表(包括安裝支架、風速表啟動桿等控制件)迎風面積與試驗段3.2計量單位輕便三杯風向風速表使用的法定計量單位為米每秒，符號為m/s。輕便三杯風向風速表(以下簡稱風速表)是用于測量風速和指示風向的便攜式手持儀表，主要由風杯組、風速指示系統(tǒng)、風向系統(tǒng)和手柄等組成。風杯組的三個風杯在風力的作用下轉動，其角速度與風速成正比，風杯的轉動通過機械傳動或光電感應等方式進行轉換輸出風速值。當風的來向與風向標成某一交角時，風對風向標產生壓力，該風壓力矩使風向標旋轉，直至風向標正對風的來向而停止轉按風速指示系統(tǒng)的不同，風速表可分為用指針指示風速值的指針式風速表和用數字顯示風速值的數字式風速表二種。指針式風速表具有定時機構，控制測量風速的采樣時間為1min,指示風速值為1min的平均風速；數字式風速表測量瞬時風速。常見的指針式風速表風速部分外形結構如圖1a)所示，數字式風速表風速部分外形結構如圖21b)所示，風速表風向部分外形結構如圖1c)所示。1一護杯環(huán)；2—風杯；3—風杯轉動軸；4-風杯組(護杯環(huán)、三個風杯和風杯轉動軸);5—風杯組固定螺絲；最大允許誤差為±(0.5m/s+0.02×v)(v為標準風速)。6通用技術要求風速表應有儀器名稱、制造廠家(或商標)、型號、測量范圍、最大允許誤差、出6.1.2外形結構6.1.2.1風向標應平整，并與風向指針處在同一垂直平面內。風向標轉動應靈活平穩(wěn)6.1.2.2風向標的方向羅盤表面應色澤均勻，方位標志標線應正確、均勻、清晰、整6.1.2.4各風杯的形狀和尺寸應相同，各風杯間的夾角應相等。風杯切口平面與風杯36.1.3.1數字式風速表各功能鍵應能正常工作，不應有影響計量性能的缺陷，6.1.3.2數字式風速表顯示的數字應清晰完整。風杯停止時，其顯示值應為“0.0”;6.1.3.3指針式風速表的玻璃表朦應無色透明，不得有影響讀數的缺陷。6.1.3.4指針式風速表具有清零功能，清零后風速指針對零線的偏移量不得超過一個刻度的1/5。6.1.3.5指針式風速表的度盤應平整，分度值不大于0.2m/s,表面顏色均勻，不得有影響讀數的斑點、劃痕等缺陷。所有標字標線應清晰、均勻、整齊。6.1.3.6指針式風速表的風速指針應平直，其指針尖端應蓋住短刻線的1/2～3/4。風速指針轉動應平穩(wěn)無阻滯，不得與時間指針相互碰撞，也不得與度盤、表朦相碰。6.2風向系統(tǒng)機械性能方向羅盤應轉動靈活，制動可靠。在自由狀態(tài)下，其南方應指向地磁南極，6.2.2風向標啟動風速風向標啟動風速不大于1m/s。6.3風速系統(tǒng)機械性能風杯轉動應靈活平穩(wěn)并隨遇平衡，目視不得有軸向跳動或徑向擺動。風杯轉動軸處風杯啟動風速應不大于0.8m/s。6.3.3指針式風速表的控制工作時間指針式風速表定時機構的控制工作時間應為(60±1)s。計量器具控制包括首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。7.1檢定條件皮托靜壓管(以下簡稱皮托管)和微壓計。皮托管應選用L型標準皮托靜壓管，校準系數為0.998～1.004;微壓計的測量上限不低于700Pa,最大允許誤差為±0.5Pa,a)風洞風洞試驗段技術指標應滿足表1的要求。4技術指標調速范圍均勻性穩(wěn)定性注：均勻性和穩(wěn)定性的描述見附錄D。b)氣壓計用于風洞流場氣壓測量，準確度等級為0.2級及以上。用于風洞流場溫度測量，最大允許誤差：±0.5℃。d)濕度計用于風洞流場相對濕度測量，最大允許誤差：±8%7.1.2環(huán)境條件溫度：(15～30)℃;相對濕度：不大于85%。7.2檢定項目風速表檢定檢查項目見表2。序號檢定項目首次檢定后續(xù)檢定使用中檢查1外觀十十 2風向標方向羅盤定位十十十3風向標啟動風速十4風杯轉動平穩(wěn)性十十十5風杯啟動風速十十十6指針式風速表控制工作時間十十十7示值誤差十十十注：“十”表示應檢項目，“一”表示可不檢項目，7.3.1.1將皮托管牢固安裝在風洞試驗段，其測頭軸線與風洞試驗段軸線平行，并對準風的來向。將皮托管的總壓接頭、靜壓接頭分別與7.3.1.2將被檢風速表牢固安裝在風洞試驗段均勻區(qū)內。風向標和風杯轉動平面應水平。被檢風速表距離標準風速測量點后端(相對氣流來向)不小于150mm。7.3.1.3計算阻塞比。將被檢風速表(包括安裝支架和控制件)在迎風方向上的投影面積除以風洞試驗段均勻區(qū)面積，其比值不大于0.05時，方可進行檢定。57.3.3風向標方向羅盤定位檢查解除方向羅盤制動，使其處于自由狀態(tài)，檢查羅盤指南方位是否指向地磁南極。7.3.4風向標啟動風速檢查靜風時將風向標分別轉動至與風洞試驗段軸線成20°及340流場風速并測出標準風速值(計算方法見附錄A),當標準風速為1.0m/s時停止增加風速，觀察風向標是否轉動至氣流方向相一致并保持平衡。7.3.5風杯轉動平穩(wěn)性檢查將風杯轉軸分別處于垂直狀態(tài)和水平狀態(tài)，吹動風杯轉動，觀察風杯轉動是否有軸向跳動或徑向擺動，當風速降至零后，觀察風杯是否能緩慢減速并自然地停止在任意緩慢增加風洞流場風速并測出標準風速值(計算方法見附錄A),當標準風速為0.8m/s時停止增加風速，觀察風杯是否由靜止開始變?yōu)檫B續(xù)轉動并能指示或顯示速度7.3.7指針式風速表控制工作時間檢查7.3.8示值誤差檢定7.3.8.1檢定點的選擇。在風速表的測量范圍內均勻地選取至少7個檢定點，其中應包含測量范圍上限點和下限點。各檢定點可調在該檢定點士1m/s范圍內，但檢定點上限可調低(1～2)m/s。7.3.8.2調整風速至檢定點，穩(wěn)定1min后啟動風速表計數。指針式風速表計數期間，等時距讀取微壓計示值三次，取其算術平均值作為該檢定點的微壓計示值，時間指針停止轉動后，讀取被檢表風速示值和試驗段內溫度、相對濕度及氣壓值；檢定數字式風速表時，先讀取微壓計示值，再讀取被檢表風速示值，重復二次，期間讀取試驗段內溫度、相對濕度及氣壓值，取二次微壓計示值和被檢表風速示值的算術平均值作為該檢定點的微壓計示值和被檢表風速示值。風速表檢定記錄格式見附錄B。根據示值誤差檢定時測得的空氣溫度、濕度、氣壓和微壓計示值計算出各檢定點的標準風速(計算方法見附錄A)。7.3.9.2示值誤差計算6經檢定的風速表，其計量性能和通用技術要求符合本規(guī)程的規(guī)定為合格，并出具檢定證書；檢定不合格的風速表發(fā)給檢定結果通知書，并注明不合格項目。檢定證書和檢定結果通知書的格式參見附錄C。風速表的檢定周期一般不超過1年。JJG431—20147A.1用風洞試驗段內的空氣溫度按式(A.1)計算出飽和水汽壓：ew——T溫度下的飽和水汽壓，Pa;T——試驗段內空氣溫度，K;k=1Pa;A、B、C、D均為常數，其值如下：A=1.2378847×10-5K-2B=-1.9121316×10-ZK-lC=33.93711047D=-6.3431645×103KA.2用風洞試驗段內的空氣溫度、相對濕度和氣壓值按式(A.2)計算出空氣密度。T——試驗段內空氣溫度，K;P?——試驗段內氣壓，Pa;H——試驗段內空氣相對濕度，用小數表示；ew——T溫度下的飽和水汽壓，Pa。A.3再將空氣密度值和微壓計示值代入式(A.3)計算出標準風速值，ξ——皮托管校準系數。8送檢單位記錄編號儀器名稱型號/規(guī)格儀器編號生產廠商允許誤差檢定地點檢定依據計量標準標準器環(huán)境參數氣壓：(～)hPa,溫度：(～)℃,相對濕度：(～)%阻塞比一、檢定結果7.示值誤差：檢定點微壓計讀數/空氣密度標準風速m/s被檢表示值m/s示值誤差m/s123平均溫度℃濕度%RH氣壓Pkg/m312平均三、其他說明：核驗員：JJG431—20149附錄CC.1檢定證書/檢定結果通知書第2頁證書編號×××××××-×××X檢定機構授權說明檢定環(huán)境條件及地點：℃相對濕度%檢定使用的計量(基)標準裝置測量范圍不確定度/準確度等級/最大允許誤差證書編號有效期至檢定使用的標準器測量范圍不確定度/準確度等級/最大允許誤差檢定/校準證書編號有效期至C.2檢定證書檢定結果頁證書編號×××××××—×××× 注：僅首次檢定時檢查啟動風速。注：僅指針式風速表需測量風速控制工作時間。7.示值誤差：單位為m/s序號標準風速示值示值誤差8.其他說明；(以下空白)第×頁共×頁證書編號×××××××-×××× 3.風向標啟動風速：;注：僅首次檢定時檢查啟動風速。4.風杯轉動平穩(wěn)性：4注：僅指針式風速表需測量風速控制工作時間。7.示值誤差：單位為m/s序號標準風速示值示值誤差不合格檢定項目和內容為：(以下空白)第X頁共×頁附錄DD.1范圍本方法適用于檢定輕便三杯風向風速表用風洞試驗段流場的均勻性和穩(wěn)定性的D.2檢測條件D.2.1環(huán)境溫度：15℃~30℃;D.3.1L型標準皮托靜壓管D.3.2數字式微壓計選用測量范圍為(0～1000)Pa,準確度等級為0.05級及以上的數字式微壓計或測量上限不低于700Pa,最大允許誤差為±0.5Pa的數字式微壓計。D.3.3溫度測量儀器測量范圍：0℃~50℃;D.3.4相對濕度測量儀器測量范圍：10%～90%;最大允許誤差：±8%。D.3.5氣壓測量儀器測量范圍：500hPa～1060hPa;D.4檢測方法D.4.1.1測量點的布置取試驗段安裝被檢儀器位置的橫截面作為檢測截面。將其分成面積相等的數十個正方形，每個正方形的中心為流速測量點位置(各測點間距為50mm～100mm)。圓形試驗段截面等間距法測量點布置如圖D.1所示，其他形狀試驗段截面測量點位置參考D.4.1.2流速點的選擇至少選擇10m/s、20D.4.1.3