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《数字式风速计检定规程》数字式风速仪检定规程编制说明书《数字式风速计检定规程》编写组《数字式风速计检定规程》编写说明书委员会向中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局申报，与福建省计量科学研究院、上海市气象信息与技术支持中心共同编制了《数字式风速计检定规程》。 2014年3月10日，国家质量监督检验检疫总局发布国家计量技术法规修订方案——《国家质量监督检验检疫总局关于印发2014年国家计量技术法规修订方案的通知》 ”（国家质检总局办两函[2014]79号），福建省计量科学研究院、上海市气象信息与技术支持中心为《数字式风速计检定规程》起草单位，负责制定《数字式风速计检定规程》 ”，《数字式风速计检定规程》将于2015年4月底前发布。《规程》（送审稿）报全国压力计量技术委员会。 2 目的与意义随着社会经济的发展，风速的测量在环境监测、消防、建筑、气象、航海、军队、通风管道、锅炉、制冷、暖通空调等领域得到普遍加强。 . 其中，数字风速计具有精度好、使用方便等优点，是一种应用广泛的风速测量仪器。

目前我国颁布的风速测量仪器计量检定规程有JJG 431-2014《便携式三杯风向风速计检定规程》、JJG 515-1987《便携式磁感应风速计试行检定规程》、JJG 613-1989 风向风速计检定规程等 随着风速测量仪器的不断发展，风洞和数字微压计的技术性能也有了很大的提高。 同时，随着经济全球化和我国加入《国家计量标准（标准）与国家计量院颁发的计量校准证书互认协议》（MRA），我国相关法规和标准面临与国际接轨的新挑战。 话题。 原检定规程在适用范围、计量器具控制、检定方法等方面的内容亟待修订。 经过广泛研究，参照最新版国家标准，适用范围扩大到所有以数字形式输出（显示）风速值的风速测量仪表（包括综合仪表中的风速测量单元）满足以上形式）。 这对于规范我国数字式风速测量仪器的检测方法，提高我国风速测量仪器的设计水平和产品质量，保证数值传递的准确性和一致性，将具有很好的现实意义。 随着社会和科技的发展，对风速测量技术的要求越来越高，而国内缺乏统一的检定/标定方法，导致数字风速检定/标定结果难以判断。风速计。 福建省计量科学研究院与上海市气象信息技术支持中心作为风速值溯源技术机构，共同承担数字风速计检定/校准方法研究，编制《数字风速计检定规程》，统一数字风速计测量价值可追溯性。

根据JJF 1002-2010《国家计量检定规程编写规则》的要求，起草组拟研究一套科学、合理、可操作的数字风速计方法，制定其测量特性、通用技术条件和控制计量器具（包括检定条件、检定项目、检定方法、检定结果处理和检定周期）等技术指标，以达到国内统一检定规程的目的。 三、编写过程 福建省计量科学研究院是本规程的主要起草单位。 2014年3月初，《数字式风速计检定规程》编写须知召集参与起草单位（上海市气象信息技术支持中心）的起草人组成编写组。 写作组由六位同志组成：林景行、王孔祥、姜立斌、陈启焕、彭辉、魏敏。 重点完成法规的适用、编写过程和围绕法规的组织试验，提出法规的结构、法规的主要内容，完成法规征求意见稿的编制、分析测量不确定度的报告和测试报告的具体准备。 编写组先后进行了广泛的调研和资料收集整理工作，于2014年11月形成了征求意见稿初稿。2014年xx月，编写组对征求意见稿进行了讨论修改，决定：在全国压力测量技术委员会气象委员会发表。 在专业分技术委员会（以下简称分技术委员会）范围内征求意见。 4. 编写依据 在编写本程序时，编写团队首先关注国内外正式发布的相关法规或规范的最新版本。 本规程的书写格式符合JJF 1002-2010《国家计量检定规程编写规则》的要求。 在编写过程中，依据JJF1001-2011《通用计量术语和定义》、JJF1094-2002《计量器具特性评定》、JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》等国家技术规范，同时，编写过程参考下列文件： JJG 158-1994 标准补偿式微压计检定规程 JJG 518-98 皮托管检定规程 JJG 875-2005 数字压力表检定规程 JJG 2071-1990 压力（-2.5～ 2.5)kPa测量仪表检定系统方框图JJG(建设)0001-1992 热电球风速计检定规程4《数字式风速计检定规程》编制说明ISO 17713-1-2007气象风速计性能风洞试验方法ASTM D5096-02-2006测定杯式风速计或螺旋桨式风速计性能的标准试验方法 IEC 61400-12-1-2005 发电风力发电机功率性能测量QX/T 84-2007 气象低速风洞性能试验规范 5.生产、使用和测量使用说明 目前国内数字风速仪器生产厂家及型号主要有天津市气象仪器厂（DEM6和EY-11B）、上海市气象仪器厂（EDK-1）、上海风云气象仪器有限公司（FYF-1） )、长春气象仪器股份有限公司、南京电子数控仪表厂(DF-3E)、上海正宇气象仪器有限公司(YF5)、南京力特华科技实业有限公司(LFM-4) )、宜昌威特电子设备有限公司、上海向东气象仪器科技有限公司(WJ-5型)等，年销量约5000台。

随着科学的发展，数字式风速计的数量逐年增加，使用范围也越来越广。 它们常被集成到各种应急设备和现场观测设备的综合测量仪器中。 数字风速计一般用于野外风速​​测量或环保、气象、水文、海洋、军事等领域的应急任务。 目前，我国各省至少有一个计量检定机构向社会开展风速测量检定校准工作。 近年来，我国开展风速检定/校准项目的计量检定机构数量仍在增加。 为此，本规程着重于： 5 《数字式风速计检定规程》编制说明 1.测量性能要求规程中规定的示值误差是否合理，数字式风速计的线性和非线性误差是否正确，需要检定确定。 2、标准设备的选择 仅以皮托管和微压计为标准设备，其他风速计如激光风速计价格高，使用复杂，不予考虑。 标准装置的技术指标参照国际标准和相应的行业标准，并在不确定度分析评价中进行了验证。 风洞的选择需要规定阻塞比数字压力计检定规程，参照相应的国际标准和相应的行业标准来规定技术指标，避免阻塞系数修正，取消不合理的阻塞系数修正方法。 此外，风洞的基本性能，如速度范围、均匀性和稳定性，都需要指定。 3、标准风速计算方法 标准风速计算公式采用国际通用计算公式，规定空气密度计算方法，取消空气密度修正，提高计算精度。 六、本条例制定有关问题的说明。 本规程主要对数字风速计检定规程中的范围、概述、测量性能要求、通用技术要求、计量器具控制等提出了要求和规定，并给出了本规程的实施。 测试方法。

一、“范围”说明 国内常见的数显风速计有叶轮式风速计、热球式风速计、热线式风速计、超声波风速计等，通过分析大量数显式风速计的测量特性，最大标称测量范围可达(0.2-50) 米/秒。 调查中发现，6《数字式风速计检定规程》编制说明显示，各生产企业均采用皮托管、微压计作为计量标准进行出厂检定等。结合目前生产、销售的数字式风速计规格，本规程确定： “本规定适用于测量范围为（0.2～50）m/s的数字式风速计（以下简称风速计）的首次检定、后续检定和使用中检验。” 2.“术语和计量单位”的说明 本条例对本条例中的专用术语进行了界定，引入了“风速”和“风速标定拟合线”的概念。 术语中参考了相关行业标准和相关数学计算方法，特别介绍了“风速校准拟合线”的定义。 拟合线给出了标准风速值与被测风速计显示值之间的函数关系，非常方便。 它允许用户计算出他们的实际风速值，并用于指导实际工作。 3、“概述”部分简要说明了数字风速计的用途、原理、结构和分类。 目前国内比较常见的数字风速计有叶轮式风速计、热球式风速计、热线式风速计、超声波风速计等，虽然几种风速计的输出信号略有不同，但都是将输出的电信号转换成数字信号并将其显示在数字仪器上。

因此，这几种风速计在风速传感方面具有相似的计量特性。 4.《测量特性要求》说明——由于本规程是首次制定，需要对不同精度等级的数字风速计的示值误差进行规定。 通过各种类型、大量的数字式风速计示值误差进行统计分析（详见测试报告）。 在测量范围内，示值误差随风速的增大而增大，其准确度等级与规定的最大值相同。 允许误差是一致的。 7《数字式风速计检定规程》编制说明——示值最大允许误差为±（准确度等级%×标准风速），规定了测量仪表示值的最大允许误差，在同一被测（标准风速）下speed），不能因各测量仪器示值的变化而变化。 五、“仪表漂移”说明 风速计1小时内零漂的大小在一定程度上反映了风速计所用传感器的工作稳定性，其技术要求参见JJG 875-2005《数字压力表》检定规程”，风速计仪表的漂移规定为最大允许误差的1/2。 6、关于“稳定性”，精度0.5级及以上的风速计，一般用于对风速要求较高的场所或也可作为数值比较的测量仪器，因此对其稳定性也应有要求. 参照JJG875-2005《数显压力表检定规程》规定，精度等级为0.5级及以上的风速计，相邻两个周期示值的变化量不得大于最大允许误差的绝对值.

7、《通用技术要求》的说明 对法规的通用技术要求进行了梳理，分为外观和功能两部分。 8、《计量器具控制》说明 （1）标准《检定仪器设备》推荐使用皮托管和微压计，并规定了技术指标。 标定系数为0.998~1.004的L型皮托静压管，其实指的是二级标准皮托静压管，但标准皮托静压管的等级并没有官方依据。 微压计要求允许误差不超过±0.5Pa，这是8《数字式风速计检定规程》编制说明基于低风速测量不确定度的最低要求。 微压计的允许误差对实际风速的测量结果影响很大（详见测量不确定度分析报告）。 当用皮托管和数字微压计组成风速计时，用数字微压计测出压差值，用下式计算标准风速值： 当用皮托管和数字微压计组成风速计时风速计，用微压计测量压差值，标准风速值按下式计算：v0 1.278 P 式中：v——风速指示值0(m/s)对应至标准装置显示的风压； ——验证温度下的空气密度系数； P——数显压力表显示的风压值（Pa）； ——标准皮托静压管系数； 式中，1013.25(273.15T )288.15(P0.378g )0T ——环境温度(℃)； P——环境大气压（hPa）； 0μ——环境空气的相对湿度（%）； g——气温为T℃时的饱和水压（hPa）。

在实际测量过程中，当湿度测量误差小于5%RH时，水汽修正项0.378µg较小，可忽略不计。 同时，空气密度修正系数和皮托管系统的误差影响 9《数字式风速计检定规程》可视为已包含在测量传感器和皮托管的测量误差中，所以实际风速度模型可简化为： 1013.25(273.15 T ) Pv 1.2780288.15P0 取T 20℃， 1.000，v52m/s，P = 1010.0hPa，此时微压计值00为：P 1622.2Pa，所以微压计的测量范围为：（0～1700）Pa。为与数字压力表的牌号保持一致，特规定微压计的选用要求如下：测量范围（0～2000）Pa，精度0.02级及以上，或测量上限不小于1700Pa，最大允许误差为±0.5Pa。 此外，还规定了风洞的性能和技术指标，选用的指标满足我国目前低速风洞的一般要求。 用于测量风洞流场空气密度的温度计、湿度计和气压计参照JJG431-2014《便携式三杯风向风速计检定规程》。 确定性分析报告。 法规未规定可以使用其他标准仪器。 它基于目前的皮托管和微压计是我国风速检定或校准的通用标准仪器，也是国际通用的风速检定或校准标准仪器。 稳定、可靠、科学、准确。 经济合理的功能。

(2)检定条件由于“数字式风速计”为实际使用要求，同时考虑了数字式风速计检定所用标准的要求。 因此，本规范规定： 10《数字式风速计检定规程》编制说明“环境温度为（20±5）℃，相对湿度不大于85%。” (3) 增加了验证项清单。 (4)检定前的准备工作 本规程规定检定前应检查参数设置和电源电压，以保证风速计的测量性能。 还指定了风洞的阻塞比。 阻塞比要求不大于0.05，按国际通用要求确定。 参考IEC 61400-12-1 F.2、ASTM D 5096-02 6.3.1、ISO 17713-1 A.1.1.1的相关要求。 该规定规定阻塞比小于0.05，有效避免了阻塞系数校正问题。 同时，阻塞引起的测量不确定度约为0.5%，对验证结果的影响可以忽略不计。 (5)仪器漂移风速计1小时内的零漂在一定程度上反映了风速计所用传感器的工作稳定性。 参照JJG 875-2005数字式压力表检定规程的方法检定风速计的零漂。 (6)示值误差的检定 由于风速计的示值误差具有良好的线性，规定在测量范围内统一选取不少于5个检定点，包括上下限和中值。

测量上限为30m/s时，校验点一般为2m/s、5m/s、10m/s、15m/s、20m/s、25m/s、30m/s，校验时的校验点指定了Offset（由于标准风速是通过公式计算出来的，与空气密度有关数字压力计检定规程，所以需要指定offset）。 读数时增加温度、压力、湿度参数的读数，准确计算空气密度。 11 《数字式风速计检定规程》编写说明 本规程给出了示值误差的计算公式，同时本规程给出了标准风速的计算公式（见附录A），采用国际通用的计算公式。 使用该公式是考虑到目前计算机的广泛应用，数值计算可以通过计算机实现，方便可行； 二是减少各种校正系数，舍弃各种中间步骤，使计算精度大大提高。 三是空气密度计算科学准确，提高了计算精度。 (7)稳定精度等级为0.5级及以上的风速计，一般用于对风速要求较高的场所或领域，也可作为数值比较的测量仪器。 因此，风速计的稳定性也应该有所要求。 计算方法亦参照JJG 875-2005《数显压力表检定规程》。 (8) 检定周期 根据数字式风速计的实际情况和使用程度，以及不同精度等级的风速计，本规程的检定周期规定为：“风速计的检定周期可根据环境风速计的条件、频率和工作要求。当然，一般不超过一年。

对0.5级及以上示值稳定性不合格的风速计，检定周期一般不超过半年。 ”（9）附录 在本规程中，为便于技术人员校验和使用，标准风速计算方法、校验证书、校验记录格式、风洞试验段流场均匀性和稳定性检测方法，以及提供了风速拟合线方程。和拟合线图等。附录为附录A：标准风速值计算。附录B：风速计检定证书/检定结果通知内页（式样）。12》数字风速计检定规程》编制说明 附录C：风速计检定记录格式（式） 附录D：风洞试验部分流场均匀性和稳定性试验方法 附录E：示值-实际风速值拟合线方程及拟合线图七法规的制定涉及“测量不确定度评定”，表明数字风速计的测量不确定度评定在测量不确定度分析评定报告中有详细说明。 测量不确定度评定充分考虑了测量方法、测量标准、被测仪器、测量人员和测量环境。 在评价模型中，风速计校验中的标准量（实际风速）测量结果采用伯努利方程计算，影响因素较多，且各因素之间存在相关性。 在实际评价中，充分考虑了各种相关性（敏感系数），对各种数据进行了大量的计算和分析，遵守了统计原则和合理性原则，没有遗漏和重复。 从实际评价过程和结果来看，标准体积（标准风速）测量结果的不确定度分量是风速计检定测量结果不确定度的主要来源，微压计误差引入的不确定度分量具有最大的影响力。 风速计检定标准设备采用国际通用的皮托静压管、微压计和风洞，技术指标科学合理，测量结果准确可靠。 评价测量结果的扩展不确定度满足我国计量检定的要求。 《数字式风速计检定规程》编写组 2015-11-12 13