JJF 1934-2021标准规范下载简介
JJF 1934-2021 超声波风向风速测量仪器校准规范.pdfJJF19342021
Calibration SpecificationforUltrasonic Anemometers
超声波风向风速测量仪器
路基土石方安全专项施工方案Calibration Specification for Ultrasonic Anemometers
JAF19342021
归口单位：全国气象专用计量器具计量技术委员会 主要起草单位：中国气象局气象探测中心 参加起草单位：湖北省气象信息与技术保障中心 黑龙江省大气探测技术保障中心 新疆气象技术装备保障中心 江苏省无线电科学研究所有限公司
主要起草人： 边泽强（中国气象局气象探测中心） 李松奎（中国气象局气象探测中心） 刘昕（中国气象局气象探测中心） 参加起草人： 曾涛（湖北省气象信息与技术保障中心） 黄清治（黑龙江省大气探测技术保障中心） 马静（新疆气象技术装备保障中心） 周琦（江苏省无线电科学研究所有限公司
引言 (I) 范围· (1) 2引用文件· (1) 3术语和计量单位 (1) 3.1术语.. (1) 3.2计量单位 (1) 4概述· (1) 5计量特性*· (2) 5.1风速示值误差 (2) 5.2风向示值误差· (2) 5.3风速方向误差· (2) 6校准条件 (2) 6.1环境条件： (2) 6.2计量标准测量设备及其他设备 (2) 7校准项目和校准方法 (3) 7.1校准项目· （3) 7.2校准方法 (3) 8校准结果的表达 (4) 9复校时间间隔· (5) 附录A标准风速值计算方法 (6) 附录B超声波风向风速测量仪器校准记录（参考格式） (7) 附录C 校准证书（参考格式） (8) 附录D·风速测量不确定度评定示例 (11) 附录E 风向测量不确定度评定示例 (16)
JF19342021
JJF1071《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001《通用计量术语及定义》、 JJF1059.1《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范编写工作的基础性系列 规范。 本规范为首次发布。
声波风向风速测量仪器校准规范
本规范引用了下列文件： JG431一2014轻便三杯风向风速表 QX/T8—2002·气象仪器术语 QX/T84一2007气象低速风洞性能测试规范 凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文 件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。
3.1.1风向wind direction
风的来向。 ［来源：QX/T8一2002，定义5.4.2］ 3.1.2风速windspeed 单位时间内空气移动的距离。 ［来源：QX/T8一2002，定义5.4.3] 3.1.3超声波风向风速测量仪器ultrasonicanemometer 根据超声波在空气中的传播速度随风速的变化而改变的原理制成的测风仪器。 ［来源：QX/T8—2002，定义5.4.46] 3.1.4风速方向特性directionalresponse 超声波风向风速测量仪器垂直安装，在水平方向的某一固定风速下，从任何方向 量所引起的误差。
3.1.2风速wind s
量单位为米每秒（m/s）；风向计量单位为
超声波风向风速测量仪器是利用发送声波脉冲，测量接收端的时间或频率（多普勒 变换）差别来计算风速和风向的测量传感器或测量仪器。其外观示意如图1所示。 超声波风向风速测量仪器通常由发送端、接收端、支架、数据采集等部分组成。发 送端和接收端在一定的距离上成等距平行，发送端发出声波，在顺向或逆向风的作用
下，接收端接收到的时间就会产生时间差，利用这一时间差，可以理论推导出风速。通 过几组发送端和接收端的交替发射和接收，可以计算出不同方向上声传播的时间差，再 计算正交的风速分量，然后合成风向风速。
图1超声波风向风速测量仪器外观示意图
风速15m/s及以下风速示值误差不超过士0.5m/s，风速15m/s以上风速示值 不超过土3%
风向示值最大允许误差不超过士3°
超声波风向风速测量仪器垂直安装，在10m/s水平方向风速下，任何方向下风速 示值误差不超过士0.5m/s。 *注：以上指标不作为合格性判据，仅供参考。
温度：（15～30）℃； 相对湿度：不大于85%； 大气压力：（5001050）hPa
6.2计量标准测量设备及其他设备
测量设备及其他设备主要技术指标见表1
JJF1934—2021表1标准器及配套设备分类名称主要技术指标皮托静压管K取值范围（0.999~1.002），U不大于0.5%标准器微差压计最大允许误差不大于0.5Pa角度编码器分度误差不大于0.1°温度仪最大允许误差不大于0.5℃湿度仪最大允许误差不大于8.0%气压计最大允许误差不大于2hPa配套设备稳定性≤0.5%风洞均匀性≤1.0%气流偏角≤1.0°校准项目和校准方法7.1#校准项目校准项目及对应的校准方法条款见表2。表2校准项目表校准项目校准方法对应条款风速示值校准方法见7.2.3风向示值校准方法见7.2.4风速方向特性校准方法见7.2.5注：可根据实际应用需要，选择要校准的计量特性项目。7.2校准方法7.2.2校准前准备7.2.2.1外观检查用目测的方法，对超声波风向风速测量仪器的外观和结构进行检查并记录。7.2.2.2标准器的安装将标准皮托静压管牢固安装在风洞试验段流场均匀区内，皮托静压管的总压孔应朝向风的来向，皮托静压管探头与风洞轴线平行。皮托静压管的总压接头、静压接头分别与微差压计的测试端、参考端通过管路相连。7.2.2.3超声波风向风速测量仪器的安装将超声波风向风速测量仪器垂直固定在风洞底座的水平旋转平台上，调节高度使超声波风向风速测量仪器感应部分位于风洞试验段截面积中心位置，超声波风向风速测量仪器位于皮托静压管测量探头后端（相对气流来向）。超声波风向风速测量仪器与皮托静压管探头的距离应不小于100mm。3
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风速校准点：2m/s、5m/s、10m/s、15m/s、20m/s，30m/s。也可根据要求自 主选择校准点。 转动旋转平台将测风仪风向0°朝向风的来向。在每个风速校准点，风速稳定后： 记录微压计示值和工作段内温度、湿度及气压值，计算标准风速值（计算方法见附录 A），同时记录超声波风向风速测量仪器的风速示值作为该风速校准点的被测风速值。 各风速校准点风速示值误差计算见公式（1）。
风向校准点：0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°。也可根据要求自主选 择校准点。 在10m/s风速下，按照风向校准点顺序转动旋转平台。风速稳定后，记录标准风 向值，同时记录超声波风向风速测量仪器风向示值作为被测风向值。 各风向校准点风向示值误差计算见公式（2）
风向示值误差，（）； D’——被测风向值，（°); D 标准风向值，（°)。
7.2.5风速方向特性
在10m/s风速下，从0°开始，以22.5°为间隔顺序转动旋转平台至360°，也可根 据超声波风向风速测量仪器的机械结构特点自主选择旋转角度。 在每个风向点，记录微压计示值和工作段内温度、湿度及气压值，计算标准风速 同时记录超声波风向风速测量仪器的风速示值作为被测风速值。 各向点风速方向误差计算见公式（1）。
校准结果应在校准证书上反映（校准证书内页格式参考附录D）。校准证书至少应 包括以下信息： a）标题“校准证书”； b）实验室名称和地址； c）进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）； d）证书的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识； e）客户的名称和地址；
f）被校对象的描述和明确标识； g）进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的 接收日期； h）如果与校准结果的有效性或应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明； i）校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号； i）本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明； k）校准环境的描述； 1）校准结果及其测量不确定度的说明： m）对校准规范的偏离的说明； n）校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识； o）校准结果仅对被校对象有效性的声明； p）未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明
建议超声波风向风速测量仪器的复校时间间隔为1年。但当发现风速、风向测量值 出现异常时建议提前送校。
建筑工程抗浮技术标准A.1用风洞试验段内的空气温度按公式（A.1）计算出饱和水汽压： ew =k X e(ATa+BT+C+)
式中： T一一试验段内空气温度，K； P。一试验段内气压，Pa; H一一试验段内空气相对湿度，用小数表示； ew—T温度下的饱和水汽压，Pa。 .3将空气密度值和微压计示值代入公式（A.3）计算出标准风速值：
JJF1934—2021附录B超声波风向风速测量仪器校准记录（参考格式）送检单位记录编号仪器名称型号/规格仪器编号生产厂商最大允许误差校准地点计量标准标准器环境参数气压：（～）hPa，温度：（～）℃，相对湿度：（～）%阻塞比一、外观检查外观二、风速示值误差标准值m/s被校值风速示m/s值误差示值误差m/s不确定度(k=2)三、风向示值误差标准值/(°)被校值/（）风向示示值误差值误差(°)不确定度(k=2)四、风速方向误差标准值m/s被校值风速方m/s向误差风速方向误差/(m/s)不确定度(k=2)校准人：核验人：校准日期：7
准器与被校超声波风向风速测量仪器安装位置的
DL／T 5711-2014标准下载（内页第3页参考格式）
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JJF1934—2021附录D风速测量不确定度评定示例D.1概述D.1.1评定依据JJF1059.1一2012测量不确定度评定与表示。D.1.2标准设备和被测对象D.1.2.1.标准设备标准器及配套设备为皮托静压管检定装置，主要技术指标见表D.1。表D.1标准器及配套设备主要技术指标分类名称主要技术指标皮托静压管K取值范围（0.999~1.002），Url不大于0.5%标准器微差压计最大允许误差不大于0.5Pa角度编码器分度误差不大于0.1°温度仪最大允许误差不大于0.5℃湿度仪最大允许误差不大于8.0%气压计最大允许误差不大于2hPa配套设备稳定性≤0.5%风洞均匀性≤1.0%气流偏角≤1.0°D.1.2.2被测对象送校单位：维萨拉（北京）测量技术有限公司器具名称：超声波风向风速测量仪器型号规格：WMT700制造单位：维萨拉（北京）测量技术有限公司D.1.3主要测量方法由风洞产生稳定均匀的空气流场，标准器和风速传感器置于其流场中。用标准皮托静压管感应风洞中流动空气的差压（总压和静压之差），并由微差压计测出压力值，通过该压力值及流场的空气密度，用伯努利方程得出风洞的流场风速，该风速作为流场的标准风速。将超声波风向风速测量仪器风速示值减去标准风速即为风速示值误差。将校准点选择为：2m/s、5m/s、10m/s、15m/s、20m/s、25m/s、30m/s，并逐点分析不确定度。D.2建立测量模型和分析不确定度来源D.2.1测量模型在校准过程中，测量结果为示值误差，计算如公式（D.1）。(D. 1)11