《非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀》

ICSxxx

xxx

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CHESxxxx-xxxx

非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀

Non-contactradardopplercurrentmeter

請將你們發(fā)現(xiàn)的有關(guān)專利的內(nèi)容和支持性文件隨意見一并返回

xxxx-xx-xx發(fā)布xxxx-xx-xx實(shí)施

中國水利學(xué)會發(fā)布

非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀的術(shù)語和定義、產(chǎn)品分類、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、

檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、使用說明書、包裝、運(yùn)輸和貯存等相關(guān)要求。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于各類型雷達(dá)通過發(fā)射微波，并接收被測水體表面反射的回波，根據(jù)發(fā)射波和回

波的多普勒頻率偏移值計算水面流速的流速儀。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后

所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)。凡是不注日期的引用文件，其

最新版本（包括所有的修改單）適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

GB/T4208外殼防護(hù)等級（IP代碼）

GB/T9359-2016水文儀器基本環(huán)境試驗(yàn)條件及方法

GB/T13264不合格品百分?jǐn)?shù)的小批計數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序及抽樣表

GB/T15966水文儀器基本參數(shù)及通用技術(shù)條件

GB/T18185水文儀器可靠技術(shù)要求

GB/T19677水文儀器術(shù)語及符號

GB/T19705水文儀器信號與接口

GB/T17626.2電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗(yàn)

GB/T17626.3電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn)

GB/T17626.8電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)工頻磁場抗擾度試驗(yàn)

GB/T20001.10-2014標(biāo)準(zhǔn)編寫規(guī)則第10部分：產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)

GB/T21255-2007機(jī)動車測速儀

GB50179河流流量測驗(yàn)規(guī)范

3術(shù)語和定義

GB/T19677界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1雷達(dá)radar

無線電探測設(shè)備，實(shí)時發(fā)射固有頻率電磁波，同時能接收由被測物體表面反射回來的電磁波。

3.2垂直角verticalangle

儀器至觀測目標(biāo)點(diǎn)的方向線與水面之間所構(gòu)成的銳角。

3.3橫滾角rollangle

儀器平面與水平面之間所構(gòu)成的銳角。

3.4水平角horizontalangle

3

儀器至觀測目標(biāo)點(diǎn)的連線在水平面上的投影與垂直于測驗(yàn)斷面的直線之間所構(gòu)成的銳角。

3.5水面流速surfacevelocity

水流表面水質(zhì)點(diǎn)在單位時間內(nèi)所移動的距離。

[GB/T19677，定義3.4.4]

3.6多普勒效應(yīng)dopplereffect

波源發(fā)射設(shè)備所發(fā)射的聲波或電磁波的頻率與其接收到的回波頻率會存在一定的差別，發(fā)生

頻移的現(xiàn)象。

3.7重復(fù)性誤差repeatabilityerror

在同一檢測點(diǎn)在相同檢測條件下，同一臺非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀多次測值中的最大值與

最小值之差與平均值的比值。

4產(chǎn)品分類與結(jié)構(gòu)組成

4.1產(chǎn)品分類

4.1.1非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀所發(fā)出的電磁波頻率可分為典型頻率和其他頻率。根據(jù)典型頻

率的電磁波波段，非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀可分為K波段非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀和Ka

波段非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀，典型頻率分類見表1。其他頻率分類由制造商自行確定。

表1典型頻率分類

種類電磁波頻率（GHz）

K波段非接觸式雷達(dá)多普勒

18<頻率<27

流速儀

Ka波段非接觸式雷達(dá)多普

27<頻率<40

勒流速儀

4.1.2根據(jù)產(chǎn)品的安裝位置和安裝數(shù)量，非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀可分為：

a)單點(diǎn)式：河道一岸安裝一臺非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀；

b)雙點(diǎn)式：河道兩岸各安裝一臺非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀；

c)陣列式：大斷面河道上分布式安裝多臺非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀；

d)移動式：大斷面河道上在無人機(jī)或纜道上安裝一臺非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀；

e)手持式：河道一岸或橋梁上手持一臺非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀。

4.2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)組成

非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀應(yīng)由收發(fā)天線、射頻模塊、基帶信號放大電路、信號處理系統(tǒng)和

電源管理系統(tǒng)等核心部件組成。

5技術(shù)要求

5.1整機(jī)要求

非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀應(yīng)滿足下列要求：

4

a)整機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)便于運(yùn)輸、安裝、使用和維修；

b)應(yīng)具備防潮、防塵、防鹽霧的措施；

c)零部件應(yīng)選用耐腐蝕材料制作，若使用其他材料應(yīng)作表面處理；

d)涂鍍層應(yīng)牢固、均勻，不應(yīng)有脫落、劃傷、銹蝕等缺陷；

e)外部應(yīng)美觀、清潔、無污物；

f)銘牌信息包含：規(guī)格型號、序列號、生產(chǎn)日期等。

5.2測速范圍

a)測速下限范圍應(yīng)小于等于0.5m/s；

b)測速上限范圍應(yīng)大于等于15m/s。

5.3分辨力

分辨力應(yīng)為0.01m/s。

5.4準(zhǔn)確度

水面流速大于0.5m/s時，相對誤差不應(yīng)大于±3%。

5.5重復(fù)性誤差

重復(fù)性誤差不應(yīng)大于1%。

5.6測速距離

水面流速大于0.5m/s時，測速距離不應(yīng)小于20m。

5.7通信協(xié)議

非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀通信協(xié)議應(yīng)為Modbus協(xié)議。

5.8信號與接口

非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀的輸出信號接口應(yīng)符合GB/T19705的規(guī)定。

5.9電源

電源應(yīng)為直流電源，電壓12V，允許偏差-15%～20%。特殊電源供電范圍，由制造商自行規(guī)

定。

5.10絕緣電阻

非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀的電源和與外殼之間的絕緣電阻在本標(biāo)準(zhǔn)5.13節(jié)規(guī)定的使用環(huán)

境下應(yīng)不小于5MΩ。

5.11電磁兼容抗擾度

5.11.1靜電放電抗擾度

對正常工作狀態(tài)的非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀應(yīng)進(jìn)行靜電放電抗擾度試驗(yàn)，試驗(yàn)等級為2

級。試驗(yàn)中及試驗(yàn)后不應(yīng)出現(xiàn)電氣故障，試驗(yàn)結(jié)果評定應(yīng)符合GB/T17626.2中B級要求，即試

驗(yàn)時其功能或性能暫時降低或喪失，但在騷擾停止后應(yīng)能自行恢復(fù)正常。

5.11.2射頻電磁場輻射抗擾度

對正常工作狀態(tài)的非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀應(yīng)進(jìn)行射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn)，試驗(yàn)等級

為3級。試驗(yàn)中及試驗(yàn)后不應(yīng)出現(xiàn)電氣故障，試驗(yàn)結(jié)果評定應(yīng)符合GB/T17626.3中B級要求，

5

即試驗(yàn)時其功能或性能暫時降低或喪失，但在騷擾停止后應(yīng)能自行恢復(fù)正常。

5.11.3工頻磁場抗擾度

對正常工作狀態(tài)的非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀應(yīng)進(jìn)行工頻磁場抗擾度試驗(yàn)，試驗(yàn)等級為3

級。試驗(yàn)中及試驗(yàn)后不應(yīng)出現(xiàn)電氣故障，試驗(yàn)結(jié)果評定應(yīng)符合GB/T17626.8中B級要求，即試

驗(yàn)時其功能或性能暫時降低或喪失，但在騷擾停止后應(yīng)能自行恢復(fù)正常。

5.12電源反向保護(hù)

非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀應(yīng)具有電源反向保護(hù)功能，當(dāng)電源反接時不應(yīng)損壞。

5.13使用環(huán)境適應(yīng)性

非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀使用環(huán)境條件應(yīng)滿足下列要求：

a)工作環(huán)境溫度：-25℃～+55℃；

b)存儲環(huán)境溫度：-40℃～+60℃；

c)工作環(huán)境相對濕度：不大于95%（40℃時）。

5.14防護(hù)等級

非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀的防護(hù)等級不應(yīng)低于GB/T4208規(guī)定的IP65。

5.15機(jī)械環(huán)境適應(yīng)性

非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀的機(jī)械環(huán)境適應(yīng)性應(yīng)滿足下列要求：

a)在非包裝狀態(tài)下，應(yīng)能承受使用及搬動過程中的振動；

b)在包裝狀態(tài)下，應(yīng)能承受在距離地面垂直高度不低于25cm處的自由跌落。

6試驗(yàn)方法

6.1試驗(yàn)條件

如未標(biāo)明特殊要求，所有試驗(yàn)均應(yīng)在下述條件下進(jìn)行：

a)試驗(yàn)環(huán)境應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)5.13節(jié)的要求；

b)試驗(yàn)場所周圍應(yīng)無強(qiáng)反射體及強(qiáng)電磁干擾；

c)測試過程中不得對被測試的非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀進(jìn)行調(diào)整。

6.2整機(jī)

以目視檢查的方式對整機(jī)進(jìn)行檢查。

6.3測速范圍、分辨力、準(zhǔn)確度、重復(fù)性誤差試驗(yàn)

6.3.1試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)裝置為檢定槽（靜水槽），靜水槽長度不小于120m，寬度不小于3m，邊壁光滑平整。

6.3.2試驗(yàn)方法

在靜水槽中，對非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀進(jìn)行測速范圍、分辨力、準(zhǔn)確度、重復(fù)性誤差試

驗(yàn)，每批抽試1~5臺，試驗(yàn)方法如下：

a)將非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀安裝在靜水槽檢定車作業(yè)平臺上，調(diào)節(jié)非接觸式雷達(dá)多普

勒流速儀的垂直角和橫滾角在使用范圍內(nèi)，用檢定車速作為標(biāo)準(zhǔn)水面流速；

b)調(diào)節(jié)檢定車速在非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀測速范圍內(nèi)；

6

c)每個速度測點(diǎn)測量3次，測點(diǎn)采用全量程均布5點(diǎn)以上；

d)比對每個測點(diǎn)非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀的速度測定值和檢定車速標(biāo)準(zhǔn)值，計算非接觸

式雷達(dá)多普勒流速儀的準(zhǔn)確度和重復(fù)性誤差。

6.4測速距離試驗(yàn)

6.4.1試驗(yàn)裝置

測速距離試驗(yàn)裝置有：

a)轉(zhuǎn)子式流速儀或簡易浮標(biāo)；

b)激光測距儀。

6.4.2試驗(yàn)方法

應(yīng)選擇水位平緩、流速穩(wěn)定且水面流速大于等于0.5m/s的河道或人工渠道，按照水文測驗(yàn)

規(guī)范的方法，對非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀進(jìn)行測速距離試驗(yàn)，試驗(yàn)方法如下：

a)選定固定點(diǎn)，調(diào)節(jié)非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀的垂直角和橫滾角在使用范圍內(nèi)，使用激

光測距儀測量非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀至觀測目標(biāo)點(diǎn)的距離，保證測速距離不小于20m；

b)采用轉(zhuǎn)子式流速儀或浮標(biāo)法測定觀測目標(biāo)點(diǎn)的水面流速5次，取5次的算術(shù)平均值作為

標(biāo)準(zhǔn)水面流速；

c)測量3次，比對非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀的速度測定值和標(biāo)準(zhǔn)水面流速，計算非接觸

式雷達(dá)多普勒流速儀的準(zhǔn)確度和重復(fù)性誤差。

6.5信號與接口

應(yīng)按照GB/T19705的規(guī)定對非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)后檢查儀器的工作

情況。

6.6電源波動試驗(yàn)

調(diào)整供電電源輸出電壓，當(dāng)供電電源電壓在規(guī)定范圍內(nèi)變化時，非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀

應(yīng)能正常工作。

6.7絕緣電阻試驗(yàn)

在正常環(huán)境及大氣條件下，應(yīng)用絕緣電阻表對非工作狀態(tài)下的非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀進(jìn)

行試驗(yàn)，測量非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀的電源和與外殼之間絕緣電阻（500V直流試驗(yàn)電壓施

加5s）。

6.8電磁兼容抗擾度試驗(yàn)

6.8.1靜電放電抗擾度試驗(yàn)

6.8.1.1試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)用設(shè)備應(yīng)符合GB/T17626.2要求。

6.8.1.2試驗(yàn)方法

應(yīng)按照GB/T17626.2規(guī)定的方法進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)等級為2級，試驗(yàn)重復(fù)次數(shù)10次。

6.8.2射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn)

7

6.8.2.1試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)用設(shè)備應(yīng)符合GB/T17626.3要求。

6.8.2.2試驗(yàn)方法

應(yīng)按照GB/T17626.3中規(guī)定的方法進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)等級為3級，在80MHz～1GHz的頻率

范圍內(nèi)進(jìn)行。

6.8.3工頻磁場抗擾度試驗(yàn)

6.8.3.1試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)用設(shè)備應(yīng)符合GB/T17626.8要求。

6.8.3.2試驗(yàn)方法

應(yīng)按照GB/T17626.8規(guī)定的方法進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)等級為3級。

6.9電源反向保護(hù)試驗(yàn)

將供電電源極性反接，保持1min。再將電源恢復(fù)正確連接，非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀應(yīng)

正常工作。

6.10使用環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)

6.10.1工作環(huán)境溫度

應(yīng)按照GB/T9359-2016第5.1章節(jié)規(guī)定的方法進(jìn)行試驗(yàn)。

6.10.2工作環(huán)境相對濕度

應(yīng)按GB/T9359-2016第5.2章節(jié)規(guī)定的方法進(jìn)行試驗(yàn)。

6.11防護(hù)等級試驗(yàn)

應(yīng)按照GB/T4208規(guī)定的方法進(jìn)行試驗(yàn)。

6.12機(jī)械環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)

6.12.1振動試驗(yàn)

非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀在非包裝狀態(tài)下，應(yīng)按照GB/T9359-2016第5.9章節(jié)規(guī)定的方

法進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)后，非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀應(yīng)無永久性結(jié)構(gòu)變形和電氣故障；零部件應(yīng)無

損壞；緊固部件應(yīng)無松脫現(xiàn)象；接插件不應(yīng)有脫落或接觸不良現(xiàn)象。試驗(yàn)后應(yīng)能正常工作。

6.12.2自由跌落試驗(yàn)

非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀在包裝狀態(tài)下，應(yīng)按照GB/T9359-2016第5.12章節(jié)規(guī)定的方法

進(jìn)行試驗(yàn)，跌落高度為500mm。試驗(yàn)后，應(yīng)無永久性結(jié)構(gòu)變形和電氣故障；零部件應(yīng)無損壞；

緊固部件應(yīng)無松脫現(xiàn)象；接插件不應(yīng)有脫落或接觸不良現(xiàn)象。試驗(yàn)后應(yīng)能正常工作。

7檢驗(yàn)規(guī)則

7.1型式檢驗(yàn)

7.1.1檢驗(yàn)條件

有下列情況之一時，應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn)：

8

a)新產(chǎn)品或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的定型鑒定前；

b)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大變動，可能影響產(chǎn)品性能；

c)正常生產(chǎn)后，對批量產(chǎn)品進(jìn)行抽樣檢查，每年至少一次；

d)產(chǎn)品停產(chǎn)半年及以上，恢復(fù)生產(chǎn)前；

e)出廠檢驗(yàn)結(jié)果與上次型式檢驗(yàn)有較大差異時；

f)國家質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)提出進(jìn)行型式檢驗(yàn)的要求。

7.1.2檢驗(yàn)項目

非接觸式雷達(dá)多普勒流速儀型式檢驗(yàn)、出廠檢驗(yàn)項目應(yīng)按表2執(zhí)行。

表2檢驗(yàn)項目

序號檢驗(yàn)項目技術(shù)要求試驗(yàn)方法型式檢驗(yàn)出廠檢驗(yàn)

1整機(jī)要求5.16.2

2測速范圍5.26.3△△--

3分辨力5.36.3△

4準(zhǔn)確度5.46.3△△

5重復(fù)性誤差5.56.3△△

6測速距離5.66.4△△--

7通信協(xié)議5.76.5△

8信號與接口5.86.5△△

9電源5.96.6△△--

10絕緣電阻5.106.7△--

11電磁兼容抗擾度5.116.8△--

12電源反向保護(hù)5.126.9△--

13使用環(huán)境適應(yīng)性5.136.10△--

14防護(hù)等級5.146.11△--

15機(jī)械環(huán)境適應(yīng)性5.156.12△--

注1：“”為檢驗(yàn)的項目，“—”表示不檢驗(yàn)的項目?！?/p>

7.1.3抽樣規(guī)則△

型式檢驗(yàn)應(yīng)從出廠檢驗(yàn)合格品中隨機(jī)抽取進(jìn)行。當(dāng)產(chǎn)品批量不多于10臺時，產(chǎn)品抽樣3臺；

當(dāng)產(chǎn)品批量多于10臺時，產(chǎn)品抽