声明

本文是学习GB-T 11826-2019 转子式流速仪. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们

1 范围

本标准规定了转子式流速仪的结构组成、技术要求、检定/校准、使用与维护、试验方法、检验规则、

标志和使用说明书、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")。

2 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/T 9359 水文仪器基本环境试验条件及方法

GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件

GB/T 18522.6 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/T 19677—2005 水文仪器术语及符号

GB/T 21699 直线明槽中的转子式流速仪检定/校准方法

GB/T 27992.1 水深测量仪器 第1部分:水文测杆

GB/T 50095—2014 水文基本术语和符号标准

SH/T 0138—1994 10 号仪表油

SL 06 水文测验铅鱼

SL/T 244 水文缆道机电设备及测验仪器通用技术条件

3 术语和定义

GB/T 19677—2005 和 GB/T 50095—2014
界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

旋杯式流速仪 cup-type current-meters

以旋杯作为转子的流速仪。

[GB/T 19677—2005,定义3.4.12.1.1]

注: 旋杯均匀地安装在旋盘的圆周上,组成一旋杯部件。当放入水流中时,旋杯部件旋转。通常用垂直轴安装此转

子。所以,也可称为垂直轴式流速仪。

3.2

旋桨式流速仪 propeller-type current-meters

以旋桨作为转子的流速仪。

[GB/T 19677—2005,定义3.4.12.1.2]


由几个平面带角度的叶片均匀地安装在一轮壳上,或者由两个或两个以上的螺旋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。

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3.3

起转速度 starting velocity

Vo

使转子开始连续稳定转动的最低水流速度。

注:改写GB/T19677—2005,定义3.4.33;在静水条件检定/校准中,使转子开始连续稳定转动的检定车速。

3.4

临界速度 critical velocity

Uk

流速仪检定曲线图中,低速曲线部分过渡到直线部分的转折点处的水流速度。

[GB/T 19677—2005,定义3.4.34]

3.5

instrument constant

a

与流速仪转子结构和摩阻力有关的附加系数。

[GB/T 19677—2005,定义3.4.32.2]

3.6

水力螺距 hydraulic screw pitch

b

在静水中,转子每转一周所推进的距离。

[GB/T 50095—2014,定义11.13.22.7]

4 工作原理及分类

4.1 工作原理

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速度时,角速度与水流速度
在允许的误差范围内有比较稳定的关系。通过流速仪数器计测转子在预定时间内的转数,查阅流速仪

检定表或检定方程,可得到或计算出水流速度,也可通过专用计数器自动测算水流速度。

4.2 分类

流速仪可分为:

a) 旋杯式流速仪;

b) 旋桨式流速仪。

5 结构组成

5.1 结构特征

5.1.1 基本部分包括:转子结构、支承结构、发信结构、定向结构。

5.1.2
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)。

5.1.3
流速仪的零部件应有足够的强度。对于旋转支撑部分应采用不锈蚀材料制作。球轴承润滑剂应采
用10号仪表油(40℃运动黏度为9 cSt~11cSt,50℃ 运动黏度为6.3 cSt~8.5
cSt)(1cSt=10-⁶m²/s),其 质量指标应符合 SH/T 0138—1994 规定。

5.1.4 流速仪的外形应使水流阻力尽可能小。

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5.2 转子结构

5.2.1 旋杯式流速仪

5.2.1.1
形式:圆锥形旋杯均匀地固定在星状旋盘上,俯视应逆时针转动。

5.2.1.2 旋杯数目:3个或6个。

5.2.1.3 旋杯旋转直径:50 mm~150 mm。

5.2.2 旋桨式流速仪

5.2.2.1
旋桨叶片几何螺距沿径向为常数,旋向一般为左旋,如为右旋应用箭头指示旋向。

5.2.2.2 旋桨叶片数:2个、3个、4个或6个。

5.2.2.3 旋桨旋转直径:10 mm 、15 mm 、20 mm 、30
mm 、40 mm 、50 mm 、60 mm 、70 mm 、80 mm 、100 mm、

120 mm 、125 mm。

5.2.2.4 旋桨水力螺距:5 mm 、20 mm 、50 mm 、80
mm 、100 mm 、120 mm 、200 mm 、250 mm 、500 mm。

5.2.2.5
一架旋桨流速仪可以有多个结构、性能不同的旋桨。

5.3 支承结构

5.3.1 旋杯式流速仪

5.3.1.1
旋转轴为垂直式,上、下支承形式有球轴承支承、轴尖支承、圆柱支承等。

5.3.1.2
支承结构的轴向间隙应便于调整,保证旋杯灵敏和稳定地运转。

5.3.1.3 仪器的旋转部分应确保旋转平稳。

5.3.1.4 存储在仪器箱内时,轴尖、顶窝应分开。

5.3.2 旋桨式流速仪

5.3.2.1
旋转轴为水平式,支承形式有球轴承支承、轴尖支承、圆柱支承等。球轴承支承结构应设置轴
承油室和良好的旋转轴动态密封结构。旋转部分的重心应尽量在两支承点之间。

5.3.2.2
支承结构的轴向间隙应便于调整,保证旋桨灵敏和稳定地运转。

5.3.2.3 仪器的旋转部分应确保旋转平稳。

5.4 发信结构

5.4.1 信号发生形式有机械触点式、磁激式、电阻式、光电式等。

5.4.2
信号数与转子转数比例不限。用于低速测量的流速仪,转子转一周,信号数应不小于1;用于人
工计数时在测速范围内每秒信号数应不大于1。

5.4.3 信号发生器件的阻力应不影响低速测量准确度。

5.4.4 流速仪的信号输出端应有适当的防短路措施。

5.5 定向结构

5.5.1
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。

5.5.2
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,并有足够的调整余量。不宜使用
单片垂直尾翼。

5.5.3
用悬索安装流速仪进行测量时,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。

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5.5.4 用测杆安装流速仪进行测量时,应设有对准流向的指示装置。

5.6 计数部分

5.6.1
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。

5.6.2 计数型式分人工计数和自动计测两类:

a)
人工计数时,可采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秒表测得;

b)
自动计测时,可采用能同时记录转子转数和相应测速历时的专用计数器,该计数器可具有自动
测算水流速度和存储记录功能。

5.6.3
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。

5.7 悬挂部分

5.7.1 悬索上应配有能转动的悬挂机构,以保证测流时流速仪能对准流向。

5.7.2 悬挂机构应有足够的强度,并注明使用时的允许挂重。

5.7.3 测杆应有足够的刚度,在测流时不应发生明显的弯曲变形。

5.8 特殊附件

测杆、悬索和铅鱼等特殊附件应符合GB/T 27992.1、SL/T 244、SL06 的要求。

6 技术要求

6.1 外观

6.1.1 流速仪上的刻线、刻字应粗细均匀,清晰明显。

6.1.2 电镀层应牢固、均匀,不应脱皮,表面不应有斑点。

6.1.3 零件表面不应有毛刺,外部零件锐边处应倒棱。

6.1.4 外部零件结合处应平整、无粗糙不平现象。

6.1.5 塑胶件表面应光滑,无划痕、裂纹、飞边等缺陷。

6.2 工作环境

6.2.1 水温:0℃~40℃。

6.2.2 深度:用测杆安装测量时,可施测的最小水深应不大于0.2m;
用悬索悬挂测量时,可施测的最大 水深应不小于20 m。

6.2.3 含沙量:0 kg/m³~10 kg/m³;含沙量大于10 kg/m³
时,应加强清洗,以保证使用。

6.2.4 盐度:0 g/L~2g/L; 盐度大于2g/L
时,应对流速仪接线柱和水中导线裸露部分进行绝缘处理, 以保证使用。

6.3 性能指标

6.3.1 流速仪应给出适用的测速范围,旋杯式流速仪一般在0.020 m/s~4.000
m/s间,旋桨式流速仪

一般在0.040 m/s~10.000 m/s 之间。

6.3.2 流速仪起转速度应比测速范围的下限值至少低50%。

6.3.3 流速仪水力螺距b 值变化范围应在设计的b 值的±4%以内。

6.3.4
用实测点流速与其拟合曲线或直线之间的误差作为流速仪的准确度。直线方程部分,以各速度
级各测点相对误差绝对值的平均值(平均相对误差)表示,应小于表1规定值;对于使用低速曲线的流速
仪,低速曲线部分各测点流速的相对误差绝对值均不大于5%。当流速小于0.03 m/s
时,各测点流速的

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绝对误差应不大于±0.002 m/s。

6.3.5 用于实验室物理模型测量的流速仪的测速范围一般在0.008 m/s~1.500
m/s之间。当流速小 于0.03 m/s 时,各测点流速的绝对误差应不大于±0.01
m/s。 各速度级各测点相对误差绝对值的平均

值在表1基础上可适当放宽,以能满足模型测流要求为准。

1 速度级分段及其平均相对误差

检定项目

速度级

m/s

<0.5

0.5~1.5

1.5~3.5

>3.5

平均相对误差

%

≤1.55

≤1.20

≤0.90

≤0.65

6.4 结构性能

6.4.1
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。

6.4.2 流速仪的零部件应有优良的防污和防锈蚀性能。

6.4.3
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。

6.4.4
流速仪用悬索悬挂测量时,旋桨流速仪的长轴与流速间的水平偏角应不大于5°,旋杯式流速仪
的水平偏角应不大于10°。流速仪在垂直面上应具有足够的俯仰自由度。

6.4.5
流速仪的轴承等易损件、备用件应满足互换性要求。更换后,需重新检定/校准的,应经重新检
定/校准合格后,方可使用。

6.4.6
流速仪应有优良的防水、防沙功能,在6.2的前提下,在制造商规定的环境条件下连续工作8
h, 其性能指标应保持不变。

6.5 仪器箱质量

6.5.1 仪器箱应坚固、轻便、美观。

6.5.2 仪器箱内应清洁、干燥。

6.5.3
仪器箱内部的设计应保证流速仪整机、部件、附件及工具等妥善安放,运输中不松动,能防震动
和移位。

6.6 机械环境适应性

流速仪在自身仪器箱包装的条件下,应符合 GB/T 9359 中 C 类的要求。

7 检定/校准

7.1 检定/校准方法

流速仪的性能指标应以静水检定槽检定/校准为准。

在横断面均匀一致的静水检定槽中,直线行驶的检定车以若干稳定速度牵引流速仪,使固定安装在
测杆上的流速仪在静水中行进,测定检定车的速度和流速仪转子的转率,对这两组数据用方程式以及图

表建立相关关系。

7.2 检定/校准要求

7.2.1 检定/校准的速度范围

检定/校准的下限速度应比该流速仪测速范围的下限值至少低50%。

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检定/校准的上限速度应达到流速仪测速范围的上限值。如检定上限速度受检定槽检定/校准能力
限制,但已有完整的高速检定资料,确认其高速性能稳定时,可降低1/3速度范围,用直线上延的方法确

定公式使用范围。

7.2.2 流速与转子旋转速度(v-n) 关系

临界速度以下的低速部分,v-n
关系可用曲线图、数表、直线公式等方式表达,宜使用直线公式处
理,或者与中高速用同一直线公式;临界速度,以上的中高速部分,v-n
关系用直线公式即检定/校准

公式表达。

7.2.3 检定/校准公式

检定/校准计算见式(1):

v=a+bn ………………………… (1)

式中:

——流速,单位为米每秒(m/s);

a—— 仪器常数,单位为米每秒(m/s);

b— 水力螺距,单位为米(m);

n— 转子旋转速度,等于转子总转数 N 与相应的测速历时T 之比,即
style="width:0.98003in;height:0.61336in" />s- 1)。

用检定点(vi,n;) 拟合检定公式时应采用最小二乘法计算 a,b 值 。

7.2.4 检定/校准测点选取

7.2.4.1 测点取点原则

测点取点原则应符合:

a) 需要低速曲线时,低速范围测点速度间隔取0.02 m/s~0.04
m/s,不需要低速曲线时,间隔取 0.05 m/s;

b) 中速范围测点速度间隔取0.1 m/s~0.25 m/s;

c) 高速范围测点速度间隔取0.5 m/s~1m/s。

7.2.4.2 测点数目

为保证资料的可靠,拟合直线公式的测点数应不少于表2的规定。低速曲线的检定测点数目应不

少于5点。

表 2 测点数

最高检定/校准速度

m/s

测点数目

0.5

10

1.5

12

3.5

14

5.0

16

7.2.5 各速度测点、各速度级的相对误差

测点相对误差绝对值 计算见式(2):

style="width:2.59332in;height:0.70004in" /> ………

式中:

δ — — 测点相对误差绝对值;

v—— 流速仪实测转子旋转速度n 代入公式计算的速度,单位为米每秒(m/s);
v;—— 流速仪检定车车速,单位为米每秒(m/s);

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……………… (2)

速度级相对误差绝对值σ计算见式(3):

style="width:3.32005in;height:0.71324in" /> (3)

式中:

σ — — 速度级相对误差绝对值;

N—— 该速度级测点数。

7.2.6 检定/校准水温

流速仪检定/校准水温宜为10℃~30℃。

7.2.7 检定/校准证书的内容

检定/校准证书的内容主要包括:

a) 流速仪型号及编号;

b) 每信号代表的转子转数;

c) 检定/校准公式、检定/校准结果误差;

d) 检定/校准速度范围和检定/校准公式使用范围;

e) 低速 v-n 曲线图,包括低速检定点(v;,n;)
数据表,或低速直线方程(如需要);

f) 检定/校准时的水温;

g) 仪表油牌号及其黏度;

h) 检定/校准日期及检定/校准单位名称;

i) 检定/校准卡片的填写、校核者签字及检定/校准单位盖章。

7.2.8 抽样原则

流速仪的性能指标宜逐架进行检定/校准,出具检定/校准证书。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/校准,执行抽检的方法时,要

求每批产品至少随机抽检10%。

7.2.9 检定公式稳定期

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300 h,
二者取其时间间隔较短的。超
过检定公式稳定期的流速仪,进行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应超过两年。

7.2.10 其他

在检定/校准中有关要求和计算方法等按照 GB/T 21699 的规定进行。

8 使用与维护

8.1 使用

8.1.1 流速仪应在检定/校准有效期内使用。

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8.1.2 流速仪测量的流速应符合流速仪检定/校准公式使用范围。

8.1.3
新购置的或者较长时间没有使用的流速仪,在使用前应用溶剂汽油清洗,加注规定的仪表油,确
保仪器能灵敏而稳定旋转;检查仪器发信机构,确保信号输出无异常。

8.1.4
对于直读流速的仪器,在使用前应检查计数器设定的检定/校准公式和测验历时是否正确。

8.1.5 流速仪的使用年限应大于10年。

8.2 维护

8.2.1
流速仪使用后应用清水将外表擦洗干净,使用溶剂汽油清洗轴承等部件,除去进入的水、沙污
垢。清洗完成后,在支承部件内注入规定的仪表油待用。

8.2.2 流速仪具体使用、维护步骤与要求,应参阅相应的产品说明书。

9 试验方法

9.1 试验要求

9.1.1 室内试验环境宜符合:

a) 温度:10℃~30℃;

b) 相对湿度:40%~90%。

9.1.2
具有检定要求的测试设备应经检定合格,精度指标应高于被测参数指标。检定水槽应符合
GB/T 21699 的要求。

9.1.3 测试中不应对被测流速仪进行调整。

9.2 主要试验设备

主要试验设备包括:

a) 检定/校准水槽;

b) 高低温交变湿热箱;

c) 盐雾试验箱;

d) 音响器;

e) 记录器;

f) 信号显示器;

g) 跌落试验台;

h) 振动试验台。

9.3 试验方法内容

具体试验内容见表3。

3 试验方法内容

序号

章条号

试验项目

试验方法内容

1

6.1

外观

目测检查

2

6.2

工作环境

主要试验设备:高低温交变湿热箱、检定/校准水槽

按GB/T 9359的规定进行

3

6.3

性能指标

主要试验设备:检定/校准水槽

按GB/T 21699的规定进行

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3 ( )

序号

章条号

试验项目

试验方法内容

4

6.4

旋转部分

吹气、拨动,进行目测检查

防污防锈

主要试验设备:盐雾试验箱

按GB/T 9359的规定进行盐雾试验,试验后检查流速仪外观及工作情况

信号质量

主要试验设备:音响器、记录器、信号显示器

用音响器、记录器或其他信号显示器检查流速仪信号发生情况

定向情况

主要试验设备:检定/校准水槽

在检定/校准水槽中进行检验,流速仪按实际使用情况悬挂,目测流速仪的

定向角度

5

6.5

仪器箱质量

目测和手动检查

6

6.6

机械环境适应性

主要试验设备:振动试验台、跌落试验台

按GB/T 9359的规定进行

7

12.3

贮存

主要试验设备:高低温交变湿热箱

按GB/T 9359的规定进行试验。试验后检验流速仪的工作情况

10 检验规则

10.1 出厂检验

10.1.1 批量生产的流速仪应逐架进行出厂检验。

10.1.2
出厂检验由制造厂质量检验部门按6.1、6.3~6.5的要求逐项进行检验。

10.1.3
每架流速仪应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。

10.2 型式检验

10.2.1 要求

10.2.1.1 有下列情况之一时,应进行型式检验:

a) 新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定;

b) 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;

c) 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;

d) 产品长期停产后,恢复生产时;

e) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;

f) 国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。

10.2.1.2
型式检验由制造厂质量检验部门按表3的检验内容进行全部检验。

10.2.2 抽样规则

型式检验的样品应从经出厂检验的合格产品中随机抽样,应不少于3台;若产品总数不足3台,应

全数检验。

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10.2.3 判定规则

判定规则如下:

a) 型式检验中有两台以上(包括两台)不合格时,应判该批产品不合格;

b)
有一台不合格时,应加倍抽取产品样品进行检验,若仍有不合格时,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。

10.2.4 易损件更换

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。

11 标志和使用说明书

11.1 标志

11.1.1 铭牌应设在产品的显著位置,包括以下内容:

a) 产品型号及名称;

b) 生产单位名称及商标;

c) 生产日期及出厂编号。

11.1.2 在包装箱的适当位置,应标有显著、牢固的包装标志,包括以下内容:

a) 产品型号及名称;

b) 产品数量;

c) 箱体尺寸(mm);

d) 净重或毛重(kg);

e) 运输作业安全标志;

f) 到站(港)及收货单位;

g) 发站(港)及发货单位;

h) 工业产品生产许可证标志及编号。

11.1.3 产品包装储运图示和收发货标志,应符合 GB/T 18522.6 的规定。

11.2 使用说明书

产品使用说明书的内容应符合 GB/T 18522.6 的规定。

12 包装、运输与贮存

12.1 包装

12.1.1
包装箱应牢固可靠,符合美观和经济的要求,应做到结构合理、紧凑、防护可靠,在正常储运、装
卸条件下,应保证产品不致因包装不善而引起产品损坏、散失等。

12.1.2
包装箱应有措施保证产品在运输或携带使用途中不发生窜动、碰撞、摩擦。

12.1.3 包装箱防震、防潮、防尘等防护措施,应符合GB/T 13384 的规定。

12.1.4 随机文件应齐全,应有以下内容:

a) 装箱单;

b) 产品出厂合格证;

c) 产品使用说明书;

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d) 出厂前的检验测试文件。

12.1.5
随机文件应装入塑料袋中,并放置在包装箱内,若产品分装数箱,随机文件应放在主件箱内。

12.2 运输

包装好的流速仪应能适应各种运输方式。

12.3 贮存

12.3.1
长期贮存状态下的流速仪,其贮存场所应选择通风的室内,附近应无酸性、碱性及其他腐蚀性
物质存在。

12.3.2 流速仪贮存的气候环境条件应能满足:

a) 温度: -40℃~60℃;

b) 相对湿度:不大于90%。

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