JJF陕0682023 矿用风速传感器校准规范.docx

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1、陕西省地方计量技术规范JJF（陕）068-2023矿用风速传感器校准规范Ca1ibrationSpecificationforMineWindSpeedSensor2023-11-15发布2023-02-15实施JJF（陕）068-2023矿用风速传感器校准规范Ca1ibrationSpecicationforMineWindSpeedSensor归口单位：陕西省市场监督管理局主要起草单位：铜川市计量测试所榆林市计量技术研究院本规范由陕西省市场监督管理局负责解释本规范主要起草人：茹强（铜川市计量测试所）赵晓玲（榆林市计量技术研究院）张明（铜川市计量测试所）参加起草人：赵哲（铜川市计量测试所）程

2、占东（榆林市计量技术研究院）张娟蓉（榆林市计量技术研究院）杨洋（榆林市计量技术研究院）目录引言(II)1范围(1)2引用文件(1)3术语(1)3.1 超声波旋涡式风速传感器(1)3.2 压差式风速传感器(1)3.3 基本误差(1)3.4 信号传输误差(1)4概述(1)5计量特性(1)5.1基本误差(1)5.2 信号传输误差(1)5.3 绝缘电阻(2)6校准条件(2)6.1 环境条件(2)6.2 测量标准及其他设备(2)7校准项目和校准方法(3)7.1 基本误差(3)7.2 信号传输误差(4)7.3 绝缘电阻(5)8校准结果表达(5)8.1 校准结果处理(5)8.2 校准结果的不确定度(5)9复

3、校时间间隔(5)附录A校准原始记录(推荐)格式(6)附录B校准证书内容及内页(参考)格式(8)附录C矿用风速传感器基本误差的测量不确定度评定示例(10)引言本规范依据JJF1O712010国家计量校准规范编写规则、JJF1001-2011通用计量术语及定义、JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示等基础性系列规范文件进行制定。本规范校准方法及计量特性等主要参考了JJG（煤炭）01-1996矿用风速表、MT448-2008矿用风速传感器。本规范为首次发布。矿用风速传感器校准规范1范围本规范适用于矿用风速传感器（以下简称“传感器”）的校准。2引用文件本规范引用了下列文件：JJG（煤炭）0

4、1-1996矿用风速表MT448-2008矿用风速传感器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术语3.1 超声波旋涡式风速传感器supersonicvortexsensor根据卡曼涡街原理利用超声波束被漩涡调制量的变化来测量风速的传感器。3.2 压差式风速传感器differentia1pressuresensor根据压差原理利用微压差变化来测量风速的传感器。3.3 基本误差basicerror在正常校准条件下确定的传感器测量误差值。3.4 信号传输误差signa1transmissionerror在正常校准条件下

5、确定的传感器输出信号测量误差值。4概述传感器是利用卡曼涡街原理或压差式原理进行风速测量的计量器具，是矿用井下监测监控系统的重要组成部分之一。能够连续监测矿井通风巷道中风速的大小，并将井下的通风状况实时传送给监测监控系统。传感器主要由转换部分、电子部件和显示部分等组成。5计量特性5.1 基本误差传感器基本误差应符合表1的规定。5.2 信号传输误差传感器信号传输误差应不超过表1基本误差限。表1基本误差m/s测量原理测量范围基本误差长曼涡街原理0.4150.30.5250.4压差原理0.4150.20.525士0.35.3 绝缘电阻传感器的本安端与外壳之间，常态下绝缘电阻应不低于50MC。注：以上计

6、量特性要求仅供参考。6校准条件6.1 环境条件6.1.1 环境温度：（1535）；相对湿度：（4575）%。6.1.2 大气压力：（86106）kPao6.2 测量标准及其他设备表2测量标准及其他设备序号设备名称技术要求1标准风洞风洞风速范围：（0.225）m/s；风洞工作段气流均匀性不大于1.5%；风洞工作段气流稳定性不大于0.5%；风洞工作段直径大于30Oram.同时风速传感器在风洞工作段内的阻寒比不大于5%o2皮托管1型标准皮托管校准系数:0.9971OO3。3微压计测量上限不低于7OOPa5最大允许误差为0.5Pa4气压计准确度等级为0.2级及以5温度计测量范围（0-50）,C;分度值

7、不大于0.2C。6频率计测量范围为（02000）Hz：分辨力1Hz：稳定度W1XIo工7立流电流表测量范围为（0-30）mA；准确度等级不低于0.5级。8绝缘电阻表输出电压100V；准确度等级不低于10级。9仿真电路（不小于2km）直流电阻:12.8/km：分布电容：0.06uFkm;分布电感:0.8mHkm10立流柜压电源输出电压为C0-30）Vc注：允许使用满足不确定度要求的其他测量标准器具。7校准项目和校准方法7.1 基本误差7.1.1 仪器的调整连接好微压计与皮托管的接头，调整微压计的水平状态和零位。皮托管安装在距离风洞内壁大于1/8工作段直径的风速均匀区。把传感器的转换部分固定在风洞

8、工作段中部，使其风流通道轴线与风洞轴线平行，其平行度不大于5度，应保证在仪器校准期间，环境温度波动不大于1。匚7.1.2 基本误差校准接通传感器电源，按照传感器使用说明书要求进行预热，一般预热时间不少于15min传感器的校准按如图1所示连接。2km仿真电路一频率计或直流电流表图1传感器校准连接示意图在无风的环境下对传感器进行零点标校。按表3选择校准点，风洞风速应由低向高逐渐增大，待风流稳定在校准点规定的风速后，读取微压计数值和传感器显示值，连续读取3次，取3次传感器显示值的算术平均值作为测量结果。传感器各校准点的示值与各测点的实际风速之差即为传感器的基本误差。表3校准点m/s测量范围测点0.4

9、750.436912150.5200.5481216207.1.3 基本误差计算7.13.1 测取校准环境参数，并按式（1）计算空气密度:p=3.483IO3XPoIg273）（1）式中：P空气密度，kgm3;Pq大气压力，Pa；t环境温度，o7.13.2 实际风速按式（2）计算：式中：v1实际风速，m/s；P微压计读数，Pa:J皮托管校准系数；P空气密度，kgm37.13.3 基本误差按式（3）计算：v1=v1-vt（3）式中：v1基本误差，m/s；v1传感器的示值，m/s；v1实际风速，m/so7.2信号传输误差用直流稳压电源按传感器说明书规定的电压为其供电，在传感器信号输出端接入仿真电路

10、，仿真电路末端接上对应的信号测试设备。开启风洞装置，待风流稳定在测点规定的风速后，读取传感器显示值，同时读取直流电流表或频率计示值。连续读取3次，取3次读数的平均值作为该风速测定点传感器输出的电信号值，按式（4）换算成对应的风速值。传感器各测点的输出信号对应的风速值与传感器各测点的示值之差即为传感器的信号传输误差，信号传输误差按式（5）计算。ZV=J1T（44）（4）式中：V输出信号4对应的风速值，m/s；vm输出信号上限对应的风速值，m/s（根据被检传感器说明书给出固定值）；v0输出信号下限对应的风速值，m/s（根据被检传感器说明书给出固定值）；4检测的输出信号，mA或Hz；Am输出信号范围

11、上限标称值，mA或HZ（根据被检传感器说明书给出固定值）；Aq输出信号范围下限标称值，mA或HZ（根据被检传感器说明书给出固定值）。Av2=V-Vi（5）式中：v2信号传输误差，ni/s；V输出信号4对应的风速值，m/s；v1传感器的示值，m/s。7.3绝缘电阻用绝缘电阻表分别测量传感器电源正极、负极、信号端与其外壳裸露金属件之间的绝缘电阻，传感器的绝缘电阻值应满足5.3条规定。8校准结果表达8.1 校准结果处理经校准的矿用风速传感器出具校准证书，校准证书应符合JJF10712010中5.12的要求，并给出各校准项目名称和测量结果以及扩展不确定度。校准原始记录（推荐）格式见附录A,校准证书内容

12、及内页（参考）格式见附录B。8.2 校准结果的不确定度矿用风速传感器校准结果的不确定度按JJF1059.12012的要求评定，校准结果不确定度评定示例见附录C。9复校时间间隔建议矿用风速传感器复校时间间隔不超过6个月。由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。附录A矿用风速传感器校准原始记录（推荐）格式记录编号：共2页第1页委托单位型号规格仪器名称测量范围生产厂家出厂编号校准依据校准地点校准环境温度：相对湿度：大气压：kPa测量标准测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差证书编号有效期至校准结果1、基

13、本误差单位：m/s校准点标准风速值风速传感器示值示值误差123平均值123平均值校准员：核验员:校准日期：年月日共2页第2页2、信号传输误差输出信号的单位：()mA或()Hz,其余单位：m/s校准点风速传感器示值及输出信号值输出信号值转换成风速值信号传输误差123平均值显示值输出信号值显示值输出信号值显示值输出信号值显示值输出信号值显示值输出信号值显示值输出信号值3、绝缘电阻(M)正极-外壳负极外壳信号极.外壳结论基本误差校准结果的扩展不确定度：U=m/s(Q2)附录B校准证书内容及内页（参考）格式B.1校准证书应至少包括以下信息：a）标题：“校准证书”；b）实验室的名称和地址；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）送校单位的名称；O被校对象的描述和明确标识；g）进