環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求 超聲波明渠污水流量計(jì)（征求意見稿）

中華人民共和國國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)

HJ□□□-20□□

代替HJ/T15-2007

環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求

超聲波明渠污水流量計(jì)

Technicalrequirementforenvironmentalprotectionproducts

Supersonicflowmetersofwastewater

（征求意見稿）

前言

為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》和《中華人民共和國水污染防治法》，保護(hù)生態(tài)

環(huán)境，保障人體健康,規(guī)范超聲波明渠污水流量計(jì)的技術(shù)性能，制定本標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了超聲波明渠污水流量計(jì)的技術(shù)要求、性能指標(biāo)及檢測方法。

本標(biāo)準(zhǔn)首次發(fā)布于1996年，第一次修訂為2007年，本次為第二次修訂。

本次修訂的主要內(nèi)容如下：

----刪除原標(biāo)準(zhǔn)中自動(dòng)識別水流流態(tài)的要求；

----刪除原標(biāo)準(zhǔn)中無故障運(yùn)行時(shí)間的要求；

----修改了液位測量誤差和流量測量誤差的檢測方法；

----增加了液位精密度和流量精密度的要求；

----增加了液位比對誤差和流量比對誤差要求；

----增加了期間漂移要求；

----增加了環(huán)境溫度影響要求；

----增加了最小維護(hù)周期要求；

----增加了各指標(biāo)檢測的具體方法；

----明確了一次儀表和二次儀表的區(qū)分。

自本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日起，《環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求超聲波明渠污水流量計(jì)》（HJ/T15-2007）

廢止。

本標(biāo)準(zhǔn)由生態(tài)環(huán)境部生態(tài)環(huán)境監(jiān)測司、法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)司組織制訂。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國環(huán)境監(jiān)測總站。

本標(biāo)準(zhǔn)生態(tài)環(huán)境部201□年□□月□□日批準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)自201□年□□月□□日起實(shí)施。

本標(biāo)準(zhǔn)由生態(tài)環(huán)境部解釋。

ii

環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求超聲波明渠污水流量計(jì)

1適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了超聲波明渠污水流量計(jì)（以下簡稱“流量計(jì)”）的技術(shù)要求、性能指標(biāo)和

檢測方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于流量計(jì)的生產(chǎn)設(shè)計(jì)、應(yīng)用選型和性能檢測。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于采用標(biāo)準(zhǔn)堰槽進(jìn)行流量測量的流量計(jì)。

2規(guī)范性引用文件

本標(biāo)準(zhǔn)引用了下列文件或其中的條款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本適用于本

標(biāo)準(zhǔn)。

GB3836.1爆炸性氣體環(huán)境用通用電氣設(shè)備第1部分：通用要求

GB3836.4爆炸性氣體環(huán)境用通用電氣設(shè)備第4部分：本質(zhì)安全型“i”

GB/T12519分析儀器通用技術(shù)條件

GB/T17214.1工業(yè)過程測量和控制裝置工作條件第一部分：氣候條件

JJG711明渠堰槽流量計(jì)檢定規(guī)程

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1

超聲波明渠污水流量計(jì)supersonicflowmeters

指采用超聲波原理測量明渠堰槽指定位置液位，并按照標(biāo)準(zhǔn)公式計(jì)算流量的儀表，不包

含堰槽部分。

3.2

量水堰槽watervolumeweir

由上下游行近段、堰體和水位觀測設(shè)施組成的用于流量計(jì)測量的裝置。

3.3

流量flowrate

指單位時(shí)間內(nèi)通過明渠某一過水?dāng)嗝娴囊后w體積。

3.4

液位stage

指從測量基準(zhǔn)點(diǎn)（或零點(diǎn)）高程算起，加上某一液面的距離后所得到的高程值。

3.5

液位測量誤差stageerror

指流量計(jì)液位測量示值與標(biāo)準(zhǔn)直尺測量值之間的誤差。

1

3.6

流量測量誤差flowrateerror

流量計(jì)流量顯示值與理論流量值之間的相對偏差。

3.7

期間漂移drifterror

在未對流量計(jì)進(jìn)行人工維護(hù)和校準(zhǔn)的前提下，連續(xù)測量同一液位高度的流量一定時(shí)間，

流量計(jì)的終點(diǎn)測定值與初始測定值之間的相對偏差。

3.8

電壓穩(wěn)定性interferenceofvoltagechanging

保持液位高度不變，改變流量計(jì)供電電壓，流量計(jì)在電壓上下限時(shí)流量測定值與額定電

壓下流量測定值之間的相對偏差。

4技術(shù)要求

4.1流量計(jì)的基本組成

流量計(jì)一般由一次儀表和二次儀表組成，如圖1所示：

一次儀表二次儀表

圖1流量計(jì)組成示意圖

一次儀表：發(fā)射并接收超聲波，并將接收到的超聲波信號轉(zhuǎn)換為時(shí)序電信號傳送給二次

儀表。

二次儀表：通過時(shí)序電信號計(jì)算液位高度，根據(jù)液位—流量公式計(jì)算流量，顯示、存儲、

輸出測量結(jié)果。

4.2基本要求

4.2.1流量計(jì)儀器的標(biāo)識應(yīng)符合GB/T12519規(guī)定的要求，應(yīng)在適當(dāng)?shù)拿黠@位置固定銘牌，

其上應(yīng)有如下標(biāo)識：

a）制造廠名稱、地址；

b）儀器名稱、型號規(guī)格；

2

c）出廠編號；

d）制造日期；

e）測量范圍；

f）工作條件。

4.2.2流量計(jì)的表面涂層應(yīng)噴涂均勻，不得有剝皮、生銹或劃痕。探頭應(yīng)密封完好。聯(lián)接

部分應(yīng)緊固可靠。調(diào)節(jié)時(shí)使用的電位器、螺釘在裝配完畢后，應(yīng)點(diǎn)上清漆。

4.2.3流量計(jì)應(yīng)用于有防爆要求的環(huán)境中時(shí)，應(yīng)符合GB3836.1及GB3836.4中有關(guān)防爆技

術(shù)要求。應(yīng)取得相應(yīng)的防爆合格認(rèn)證。

4.2.4流量計(jì)的絕緣強(qiáng)度應(yīng)滿足在電源進(jìn)線與機(jī)殼之間應(yīng)能承受50Hz，1500V交流有效值

連續(xù)1min電壓試驗(yàn)，無飛弧和擊穿現(xiàn)象。電源進(jìn)線與機(jī)殼之間絕緣電阻應(yīng)≥20MΩ。

4.3功能要求

4.3.1整套儀表誤差及量水堰槽誤差，應(yīng)符合JJG711的要求。

4.3.2流量計(jì)應(yīng)具有顯示及打印瞬時(shí)液位、瞬時(shí)流量、累積流量及該累積流量的計(jì)量總時(shí)

間（min或h）的功能。流量計(jì)應(yīng)具有數(shù)據(jù)記憶、貯存功能，在其停機(jī)狀態(tài)下保持已有數(shù)據(jù)

的最短時(shí)間應(yīng)不小于1年。

4.3.3流量計(jì)應(yīng)具有自動(dòng)鎖定流量計(jì)算參數(shù)和存儲數(shù)據(jù)功能，防止人為更改儀器流量計(jì)算

參數(shù)和已有累積流量、累積計(jì)量時(shí)間等內(nèi)存數(shù)據(jù)。

4.3.4流量計(jì)變更堰槽、校準(zhǔn)液位、校準(zhǔn)時(shí)間等關(guān)鍵參數(shù)的修改要在儀器的運(yùn)行日志里做

相應(yīng)的記錄，應(yīng)至少保存1年的記錄。

4.3.5流量計(jì)應(yīng)具有數(shù)字輸出接口（如RS232或RS485）或模擬輸出接口（如0~5V或4~20

mA）。

4.3.6量水堰槽的有關(guān)要求參照J(rèn)JG711執(zhí)行，量水堰槽流量計(jì)算公式中的參數(shù)可通過明渠

流量標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置檢定給出。

4.4環(huán)境適應(yīng)性要求

4.4.1一次儀表應(yīng)符合GB/T17214.1中戶外場所（D1級）的要求。

4.4.2二次儀表應(yīng)符合GB/T17214.1中掩蔽場所（C1級）的要求。

4.4.3流量計(jì)應(yīng)在被測介質(zhì)表面無泡沫或無其他漂浮物質(zhì)存在的條件下工作。

4.4.4流量計(jì)應(yīng)能在有一定腐蝕作用的環(huán)境中工作。

5性能指標(biāo)要求

流量計(jì)在嚴(yán)格按照規(guī)范安裝的前提下，應(yīng)該滿足表1規(guī)定的性能指標(biāo)：

3

表1流量計(jì)性能指標(biāo)

性能指標(biāo)技術(shù)要求試驗(yàn)方法

液位測量誤差≤3mm6.3.1

流量測量誤差≤2%6.3.2

液位精密度≤0.5%6.3.3

流量精密度≤0.5%6.3.4

期間漂移≤1%6.3.5

電壓穩(wěn)定性≤1%6.3.6

液位比對誤差≤4mm6.3.7

流量比對誤差≤5%6.3.8

計(jì)時(shí)誤差≤0.5‰6.3.9

最小維護(hù)周期≥168h6.3.10

6性能指標(biāo)檢測

6.1檢測用設(shè)備

6.1.1流量計(jì)實(shí)驗(yàn)室檢測裝置：由高度卡尺（測量范圍0~1000mm，最小刻度值小于0.5

mm，不確定度小于0.5mm）、反射板（表面光滑，帶指針，能指示反射板的高度位置）和

一次儀表固定支架組成，如圖2所示。

流量計(jì)一次儀表

高度卡尺

指針

反射板

圖2流量計(jì)實(shí)驗(yàn)室檢測裝置

6.1.2流量計(jì)模擬比對設(shè)備（液位測量精度0.1mm）。

6.1.3絕緣耐壓測試儀。

6.1.4計(jì)時(shí)表。

4

6.2檢測條件

6.2.1環(huán)境溫度：5～40℃。

6.2.2相對濕度：（65±20）%。

6.2.3電源電壓：交流電壓，（220±22）V。

6.2.4電源頻率：交流電壓，（50±0.5）Hz。

6.3檢測方法

6.3.1液位測量誤差

利用流量計(jì)實(shí)驗(yàn)室檢測裝置，將流量計(jì)一次儀表固定在高度卡尺上方的支架上，將反射

板移動(dòng)至高度卡尺0mm處，流量計(jì)液位歸零。依次移動(dòng)反射板在高度卡尺最大刻度（1000

mm）的20%，50%，80%處分別停留1次，再依次反向移動(dòng)反射板在高度卡尺80%，50%，

20%處分別停留1次。記錄各流量計(jì)液位示值Hi，計(jì)算液位示值和高度卡尺刻度值Hi的差

值絕對值的最大值作為液位測量誤差，按公式（1）計(jì)算。

（）

HiHi……1

max

式中：

——液位測量誤差，mm；

Hi——第i次停留處的流量計(jì)液位示值，mm；

第次停留處的高度卡尺示值，；

Hi——imm

i——測定順序號，i=1，2，3，4，5，6。

6.3.2流量測量誤差

利用流量計(jì)實(shí)驗(yàn)室檢測裝置，將流量計(jì)一次儀表固定在高度卡尺上方的支架上，按如下

步驟檢驗(yàn)流量測量誤差：

a)設(shè)置流量計(jì)堰槽為90°三角堰；

b)把高度卡尺調(diào)到零點(diǎn)，校正流量計(jì)液位零點(diǎn)；

c)把高度卡尺依次調(diào)到堰槽允許的最大液位高度的20%、50%、80%處，等流量計(jì)示值

穩(wěn)定后，分別記錄流量顯示值；

d)設(shè)置流量計(jì)堰槽為矩形缺口薄壁堰（堰寬0.5m），設(shè)置完成后重復(fù)b、c步驟，記錄

流量顯示值；

e)設(shè)置流量計(jì)堰槽為4號巴歇爾槽，重復(fù)b、c步驟，記錄流量顯示值。

計(jì)算流量顯示值與流量理論值的最大差值相對于量程值的百分率作為流量測量誤差，按

公式（2）計(jì)算。

QQ

ninsmax（）

Qn100%……………2

Qns

式中：

Qn——第n種堰槽的流量測量誤差，%；

5

3

Qni——第n種堰槽不同液位高度流量顯示值，m/h；

3

Qns——第n種堰槽不同液位高度的流量理論值，m/h。

6.3.3液位精密度

利用流量計(jì)實(shí)驗(yàn)室檢測裝置，將流量計(jì)一次儀表固定在高度卡尺上方的支架上，將反射

板移動(dòng)至高度卡尺0mm處，流量計(jì)液位歸零。將反射板移動(dòng)至高度卡尺最大刻度（1000mm）

的80%處，液位示值穩(wěn)定后記錄流量計(jì)液位示值，然后把反射板移動(dòng)至高度卡尺零刻度，再

次移動(dòng)至高度卡尺最大刻度（1000mm）的80%處，穩(wěn)定后記錄流量計(jì)液位示值，如此重復(fù)

測量6次。計(jì)算6次液位測定值相對標(biāo)準(zhǔn)偏差作為液位精密度，按公式（3）計(jì)算。

n

2

HH

i1

Si1100%……………（3）

Hn1H

式中：

液位精密度，；

SH——%

Hi——第i次液位測定值，mm；

H——n次液位測定值的平均值，mm；

n——測定次數(shù)，n=6；

i——測定順序號，i=1，2，3，4，5，6。

6.3.4流量精密度

利用流量計(jì)實(shí)驗(yàn)室檢測裝置，按如下步驟檢驗(yàn)流量精密度：

a)把流量計(jì)堰槽類型設(shè)置為4號巴歇爾槽；

b)把高度卡尺調(diào)到零點(diǎn)，校正流量計(jì)液位零點(diǎn)；

c)把高度卡尺調(diào)到640mm處，等流量計(jì)示值穩(wěn)定后，記錄流量顯示值，再把高度卡尺

調(diào)到零點(diǎn)；

d)按上述步驟c重復(fù)測定6次，記錄流量顯示值。

計(jì)算6次測定值相對標(biāo)準(zhǔn)偏差作為流量精密度，按公式（4）計(jì)算。

n

2

QQ

i1

Si1100%………………（4）

Qn1Q

式中：

SQ——流量精密度，%；

3

Qi——第i次流量測定值，m/h；

Q——n次測定值的平均值，m3/h；

n——測定次數(shù)，n=6；

i——測定順序號，i=1，2，3，4，5，6。

6.3.5期間漂移

6

將流量計(jì)堰槽設(shè)置為JJG711中規(guī)定的第4號巴歇爾槽，將一次儀表固定在一定高度，

液位校準(zhǔn)至400mm，穩(wěn)定10min后，記錄流量初始顯示值，流量計(jì)通電持續(xù)運(yùn)行，期間不

允許進(jìn)行任何維護(hù)、校準(zhǔn)，168h后記錄流量最終顯示值，最終顯示值與初始顯示值的相對

偏差絕對值作為期間漂移，按公式（5）計(jì)算。

QQ

Qba100%…………………（5）

Qa

式中：

Q——期間漂移，%；

3

Qa——流量初始顯示值，m/h；

3

Qb——流量最終顯示值，m/h。

6.3.6電壓穩(wěn)定性

將流量計(jì)堰槽設(shè)置為4號巴歇爾槽，將一次儀表固定在一定高度，液位校準(zhǔn)至400mm，

將輸入電壓調(diào)為220V，記錄流量顯示值作為初始值；調(diào)節(jié)流量計(jì)電源電壓至242V，顯示

穩(wěn)定后記錄流量顯示值；調(diào)節(jié)流量計(jì)電源電壓至198V，顯示穩(wěn)定后記錄流量顯示值；按照

下列公式計(jì)算電壓變化引起的相對誤差，取兩個(gè)電壓下相對誤差的較大值作為流量計(jì)電壓穩(wěn)

定性的判定值，按公式（6）計(jì)算。

QQ

iSmax（）

QV100%………………6

QS

式中：

ΔQV——電壓穩(wěn)定性誤差，%；

3

Qs——220V時(shí)流量顯示值，m/h；

3

Qi——242V和198V時(shí)流量顯示值，m/h。

6.3.7液位比對誤差

分別用流量計(jì)模擬比對裝置（液位測量精度0.1mm）和被測流量計(jì)測量同一水位觀測

斷面處的液位值，進(jìn)行現(xiàn)場檢測，每分鐘讀取6次數(shù)據(jù)，連續(xù)讀取30分鐘，分別計(jì)算模擬

比對裝置和被測流量計(jì)的液位均值，按公式（7）計(jì)算。

（）

HiHxHs………7

式中：

Hi——液位比對誤差，mm；

Hx——被測流量計(jì)測量液位值均值，mm；

Hs——明渠流量比對裝置測量液位值均值，mm；

6.3.8流量比對誤差

分別用流量計(jì)模擬比對裝置和被測流量計(jì)測量同一水位觀測斷面處的瞬時(shí)流量，進(jìn)行現(xiàn)

7

場檢測，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)30分鐘（或累計(jì)流量大于100m3），分別計(jì)算明

渠流量比對裝置在該時(shí)段內(nèi)的累積流量和被測流量計(jì)在該時(shí)段內(nèi)的累積流量，按公式（8）

計(jì)算。

QiQS

Qmax100%………………（8）

QS

式中：

ΔQ——流量比對誤差，%；

3

Qs——明渠流量比對裝置累計(jì)流量顯示值，m；

3

Qi——被測流量計(jì)累計(jì)流量顯示值，m。

6.3.9計(jì)時(shí)誤差

將流量計(jì)的時(shí)鐘與檢定合格的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘調(diào)整一致，流量計(jì)連續(xù)運(yùn)行48h后，記錄流量

計(jì)時(shí)鐘及標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘，用流量計(jì)時(shí)鐘與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘的時(shí)間差值的絕對值作為計(jì)時(shí)誤差，按公式（9）

計(jì)算。

TT

Tis………………..……（9）

483600

式中：

ΔT——計(jì)時(shí)誤差，‰；

Ts——48h后標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘顯示值；

Ti——48h后流量計(jì)時(shí)鐘顯示值。

6.3.10最小維護(hù)周期

在流量計(jì)測試的168h內(nèi)，不能對流量計(jì)進(jìn)行任何維護(hù)，流量計(jì)不能出現(xiàn)影響流量運(yùn)行

和測量的任何故障，如出現(xiàn)故障則該項(xiàng)檢驗(yàn)不合格。

7隨機(jī)資料

儀器的隨機(jī)資料應(yīng)至少包括以下內(nèi)容：儀器原理、儀器構(gòu)造圖、現(xiàn)場安裝條件及方法、

儀器操作方法、部件標(biāo)識及注意事項(xiàng)、儀器校準(zhǔn)及使用方法、常見故障處理、日常維護(hù)說明

等。

8

目次

前言..................................................................................................................................................ii

1適用范圍.........................................................................................................................