中華人民共和國國家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF1934—2021超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforUltrasonicAnemometers2021-12-08發(fā)布2022-06-08實(shí)施國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布JJF1934—2021超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforUltrasonicAnemometers????????????????????????????????????????????????????JJF1934—2021??????????????歸口單位:全國氣象專用計(jì)量器具計(jì)量技術(shù)委員會主要起草單位:中國氣象局氣象探測中心參加起草單位:湖北省氣象信息與技術(shù)保障中心黑龍江省大氣探測技術(shù)保障中心新疆氣象技術(shù)裝備保障中心江蘇省無線電科學(xué)研究所有限公司本規(guī)范委托全國氣象專用計(jì)量器具計(jì)量技術(shù)委員會負(fù)責(zé)解釋本規(guī)范主要起草人:邊澤強(qiáng)(中國氣象局氣象探測中心)李松奎(中國氣象局氣象探測中心)劉昕(中國氣象局氣象探測中心)參加起草人:曾濤(湖北省氣象信息與技術(shù)保障中心)黃清治(黑龍江省大氣探測技術(shù)保障中心)馬靜(新疆氣象技術(shù)裝備保障中心)周琦(江蘇省無線電科學(xué)研究所有限公司)JJF1934—2021Ⅰ引言 (Ⅱ)1范圍 (1)2引用文件 (1)3術(shù)語和計(jì)量單位 (1)3.1術(shù)語 (1)3.2計(jì)量單位 (1)4概述 (1)5計(jì)量特性* (2)5.1風(fēng)速示值誤差 (2)5.2風(fēng)向示值誤差 (2)5.3風(fēng)速方向誤差 (2)6校準(zhǔn)條件 (2)6.1環(huán)境條件 (2)6.2計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)測量設(shè)備及其他設(shè)備 (2)7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法 (3)7.1校準(zhǔn)項(xiàng)目 (3)7.2校準(zhǔn)方法 (3)8校準(zhǔn)結(jié)果的表達(dá) (4)9復(fù)校時間間隔 (5)附錄A標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速值計(jì)算方法 (6)附錄B超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器校準(zhǔn)記錄(參考格式) (7)附錄C校準(zhǔn)證書(參考格式) (8)附錄D風(fēng)速測量不確定度評定示例 (11)附錄E風(fēng)向測量不確定度評定示例 (16)JJF1934—2021ⅡJJF1071《國家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》、JJF1001《通用計(jì)量術(shù)語及定義》、JJF1059.1《測量不確定度評定與表示》共同構(gòu)成支撐本規(guī)范編寫工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。本規(guī)范為首次發(fā)布。1超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于測量二維風(fēng)場的超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器的校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件:JJG431—2014輕便三杯風(fēng)向風(fēng)速表QX/T8—2002氣象儀器術(shù)語QX/T84—2007氣象低速風(fēng)洞性能測試規(guī)范凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本規(guī)范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。3術(shù)語和計(jì)量單位3.1術(shù)語3.1.1風(fēng)向winddirection風(fēng)的來向。[來源:QX/T8—2002,定義5.4.2]3.1.2風(fēng)速windspeed單位時間內(nèi)空氣移動的距離。[來源:QX/T8—2002,定義5.4.3]3.1.3超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器ultrasonicanemometer根據(jù)超聲波在空氣中的傳播速度隨風(fēng)速的變化而改變的原理制成的測風(fēng)儀器。[來源:QX/T8—2002,定義5.4.46]3.1.4風(fēng)速方向特性directionalresponse超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器垂直安裝,在水平方向的某一固定風(fēng)速下,從任何方向測量所引起的誤差。3.2計(jì)量單位風(fēng)速計(jì)量單位為米每秒(m/s);風(fēng)向計(jì)量單位為度(°)。4概述超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器是利用發(fā)送聲波脈沖,測量接收端的時間或頻率(多普勒變換)差別來計(jì)算風(fēng)速和風(fēng)向的測量傳感器或測量儀器。其外觀示意如圖1所示。超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器通常由發(fā)送端、接收端、支架、數(shù)據(jù)采集等部分組成。發(fā)送端和接收端在一定的距離上成等距平行,發(fā)送端發(fā)出聲波,在順向或逆向風(fēng)的作用2下,接收端接收到的時間就會產(chǎn)生時間差,利用這一時間差,可以理論推導(dǎo)出風(fēng)速。通過幾組發(fā)送端和接收端的交替發(fā)射和接收,可以計(jì)算出不同方向上聲傳播的時間差,再計(jì)算正交的風(fēng)速分量,然后合成風(fēng)向風(fēng)速。圖1超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器外觀示意圖5計(jì)量特性*5.1風(fēng)速示值誤差風(fēng)速15m/s及以下風(fēng)速示值誤差不超過±0.5m/s,風(fēng)速15m/s以上風(fēng)速示值誤差不超過±3%。5.2風(fēng)向示值誤差風(fēng)向示值最大允許誤差不超過±3°。5.3風(fēng)速方向誤差超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器垂直安裝,在10m/s水平方向風(fēng)速下,任何方向下風(fēng)速示值誤差不超過±0.5m/s。*注:以上指標(biāo)不作為合格性判據(jù),僅供參考。6校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件溫度:(15~30)℃;相對濕度:不大于85%;大氣壓力:(500~1050)hPa。6.2計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)測量設(shè)備及其他設(shè)備測量設(shè)備及其他設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo)見表1。JJF1934—20213表1標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備分類名稱主要技術(shù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)器皮托靜壓管K取值范圍(0.999~1.002),Urel不大于0.5%微差壓計(jì)最大允許誤差不大于0.5Pa角度編碼器分度誤差不大于0.1°配套設(shè)備溫度儀最大允許誤差不大于0.5℃濕度儀最大允許誤差不大于8.0%氣壓計(jì)最大允許誤差不大于2hPa風(fēng)洞穩(wěn)定性≤0.5%均勻性≤1.0%氣流偏角≤1.0°7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)項(xiàng)目及對應(yīng)的校準(zhǔn)方法條款見表2。表2校準(zhǔn)項(xiàng)目表校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)方法對應(yīng)條款風(fēng)速示值校準(zhǔn)方法見7.2.3風(fēng)向示值校準(zhǔn)方法見7.2.4風(fēng)速方向特性校準(zhǔn)方法見7.2.5注:可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要,選擇要校準(zhǔn)的計(jì)量特性項(xiàng)目。7.2校準(zhǔn)方法7.2.2校準(zhǔn)前準(zhǔn)備7.2.2.1外觀檢查用目測的方法,對超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器的外觀和結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查并記錄。7.2.2.2標(biāo)準(zhǔn)器的安裝將標(biāo)準(zhǔn)皮托靜壓管牢固安裝在風(fēng)洞試驗(yàn)段流場均勻區(qū)內(nèi),皮托靜壓管的總壓孔應(yīng)朝向風(fēng)的來向,皮托靜壓管探頭與風(fēng)洞軸線平行。皮托靜壓管的總壓接頭、靜壓接頭分別與微差壓計(jì)的測試端、參考端通過管路相連。7.2.2.3超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器的安裝將超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器垂直固定在風(fēng)洞底座的水平旋轉(zhuǎn)平臺上,調(diào)節(jié)高度使超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器感應(yīng)部分位于風(fēng)洞試驗(yàn)段截面積中心位置,超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器位于皮托靜壓管測量探頭后端(相對氣流來向)。超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器與皮托靜壓管探頭的距離應(yīng)不小于100mm。JJF1934—202147.2.3風(fēng)速示值風(fēng)速校準(zhǔn)點(diǎn):2m/s、5m/s、10m/s、15m/s、20m/s,30m/s。也可根據(jù)要求自主選擇校準(zhǔn)點(diǎn)。轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)平臺將測風(fēng)儀風(fēng)向0°朝向風(fēng)的來向。在記錄微壓計(jì)示值和工作段內(nèi)溫度、濕度及氣壓值,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速值(計(jì)算方法見附錄A),同時記錄超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器的風(fēng)速示值作為該風(fēng)速校準(zhǔn)點(diǎn)的被測風(fēng)速值。各風(fēng)速校準(zhǔn)點(diǎn)風(fēng)速示值誤差計(jì)算見公式(1)。Δv=v′-v(1)式中:Δv—風(fēng)速示值誤差,m/s;v′—被測風(fēng)速值,m/s;v—標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速值,m/s。7.2.4風(fēng)向示值風(fēng)向校準(zhǔn)點(diǎn):0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°。也可根據(jù)要求自主選擇校準(zhǔn)點(diǎn)。在10m/s風(fēng)速下,按照風(fēng)向校準(zhǔn)點(diǎn)順序轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)平臺。風(fēng)速穩(wěn)定后,記錄標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)向值,同時記錄超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器風(fēng)向示值作為被測風(fēng)向值。各風(fēng)向校準(zhǔn)點(diǎn)風(fēng)向示值誤差計(jì)算見公式(2)。ΔD=D′-D(2)式中:ΔD—風(fēng)向示值誤差,(°);D′—被測風(fēng)向值,(°);D—標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)向值,(°)。7.2.5風(fēng)速方向特性在10m/s風(fēng)速下,從0°開始,以22.5°為間隔順序轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)平臺至360°,也可根據(jù)超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器的機(jī)械結(jié)構(gòu)特點(diǎn)自主選擇旋轉(zhuǎn)角度。在每個風(fēng)向點(diǎn),記錄微壓計(jì)示值和工作段內(nèi)溫度、濕度及氣壓值,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速,同時記錄超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器的風(fēng)速示值作為被測風(fēng)速值。各風(fēng)向點(diǎn)風(fēng)速方向誤差計(jì)算見公式(1)。8校準(zhǔn)結(jié)果的表達(dá)校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書上反映(校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式參考附錄D)。校準(zhǔn)證書至少應(yīng)包括以下信息:a)標(biāo)題“校準(zhǔn)證書”;b)實(shí)驗(yàn)室名稱和地址;c)進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)(如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同);d)證書的唯一性標(biāo)識(如編號),每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識;e)客戶的名稱和地址;JJF1934—20215f)被校對象的描述和明確標(biāo)識;g)進(jìn)行校準(zhǔn)的日期,如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時,應(yīng)說明被校對象的接收日期;h)如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性或應(yīng)用有關(guān)時,應(yīng)對被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說明;i)校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識,包括名稱及代號;j)本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明;k)校準(zhǔn)環(huán)境的描述;l)校準(zhǔn)結(jié)果及其測量不確定度的說明;m)對校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明;n)校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識;o)校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效性的聲明;p)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn),不得部分復(fù)制證書的聲明。9復(fù)校時間間隔建議超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器的復(fù)校時間間隔為1年。但當(dāng)發(fā)現(xiàn)風(fēng)速、風(fēng)向測量值出現(xiàn)異常時建議提前送校。JJF1934—20216附錄A標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速值計(jì)算方法A.1用風(fēng)洞試驗(yàn)段內(nèi)的空氣溫度按公式(A.1)計(jì)算出飽和水汽壓:ew=k×e(AT2+BT+C+(A.1)式中:ew—T溫度下的飽和水汽壓,Pa;T—試驗(yàn)段內(nèi)空氣溫度,K;k=1Pa。A、B、C、D均為常數(shù),其值如下:A=1.2378847×10-5K-2;D=-6.3431645×103K。319.2114;×10-2K-1D=-6.3431645×103K。A.2A.2用風(fēng)洞試驗(yàn)段內(nèi)的空氣溫度、相對濕度和氣壓值按公式(A.2)計(jì)算出空氣密度:(A.2)式中:T—試驗(yàn)段內(nèi)空氣溫度,K;P0—試驗(yàn)段內(nèi)氣壓,Pa;H—試驗(yàn)段內(nèi)空氣相對濕度,用小數(shù)表示;ew—T溫度下的飽和水汽壓,Pa。A.3將空氣密度值和微壓計(jì)示值代入公式(A.3)計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速值:(A.3)式中:v—標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速,m/s;ρ—空氣密度,kg/m3;p—微壓計(jì)示值,Pa;k—皮托靜壓管系數(shù)。JJF1934—20217附錄B超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器校準(zhǔn)記錄(參考格式)送檢單位記錄編號儀器名稱型號/規(guī)格儀器編號生產(chǎn)廠商最大允許誤差校準(zhǔn)地點(diǎn)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)器環(huán)境參數(shù)氣壓:(~)hPa,溫度:(~)℃,相對濕度:(~)%阻塞比一、外觀檢查外觀二、風(fēng)速示值誤差風(fēng)速示值誤差標(biāo)準(zhǔn)值m/s被校值m/s示值誤差m/s不確定度(k=2)三、風(fēng)向示值誤差風(fēng)向示值誤差標(biāo)準(zhǔn)值/(°)被校值/(°)示值誤差(°)不確定度(k=2)四、風(fēng)速方向誤差風(fēng)速方向誤差標(biāo)準(zhǔn)值m/s被校值m/s風(fēng)速方向誤差/(m/s)不確定度(k=2)校準(zhǔn)人:核驗(yàn)人:校準(zhǔn)日期:JJF1934—20218附錄C校準(zhǔn)證書(參考格式)校準(zhǔn)證書封面格式式樣(校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)名稱)NameforInstituteofCalibrationCalibrationCertificate證書編號:字第號CertificateNo.計(jì)量器具名稱NameofInstrument型號規(guī)格Model/Type制造廠Manufacture器具編號No.ofInstrument送檢單位Applicant校準(zhǔn)依據(jù)CalibrationRegulation批準(zhǔn)人Approvedby(校準(zhǔn)專用章)核驗(yàn)人StampInspectedby校準(zhǔn)人Calibrationby校準(zhǔn)日期年月日DateofCalibration年月日地址:郵編:電話:傳真:JJF1934—20219(內(nèi)頁第2頁參考格式)校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)授權(quán)說明校準(zhǔn)環(huán)境條件及地點(diǎn):溫度℃氣壓相對濕度%其他校準(zhǔn)使用的計(jì)量(基)標(biāo)準(zhǔn)名稱測量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級/最大允許誤差計(jì)量(基)標(biāo)準(zhǔn)證書編號有效期至校準(zhǔn)使用的標(biāo)準(zhǔn)器名稱測量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級/最大允許誤差計(jì)量(基)標(biāo)準(zhǔn)證書編號有效期至校準(zhǔn)時標(biāo)準(zhǔn)器與被校超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器安裝位置的描述10(內(nèi)頁第3頁參考格式)校準(zhǔn)結(jié)果一、外觀檢查二、風(fēng)速示值誤差標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速被檢示值示值誤差擴(kuò)展不確定度(k=2)三、風(fēng)向示值誤差標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)向被檢示值示值誤差擴(kuò)展不確定度(k=2)四、風(fēng)速方向誤差標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速被檢示值風(fēng)速方向誤差擴(kuò)展不確定度(k=2)(以下空白)11附錄D風(fēng)速測量不確定度評定示例D.1概述D.1.1評定依據(jù)JJF1059.1—2012測量不確定度評定與表示。D.1.2標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和被測對象D.1.2.1標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備為皮托靜壓管檢定裝置,主要技術(shù)指標(biāo)見表D.1。表D.1標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo)分類名稱主要技術(shù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)器皮托靜壓管K取值范圍(0.999~1.002),Urel不大于0.5%微差壓計(jì)最大允許誤差不大于0.5Pa角度編碼器分度誤差不大于0.1°配套設(shè)備溫度儀最大允許誤差不大于0.5℃濕度儀最大允許誤差不大于8.0%氣壓計(jì)最大允許誤差不大于2hPa風(fēng)洞穩(wěn)定性≤0.5%均勻性≤1.0%氣流偏角≤1.0°D.1.2.2被測對象送校單位:維薩拉(北京)測量技術(shù)有限公司器具名稱:超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器型號規(guī)格:WMT700制造單位:維薩拉(北京)測量技術(shù)有限公司D.1.3主要測量方法由風(fēng)洞產(chǎn)生穩(wěn)定均勻的空氣流場,標(biāo)準(zhǔn)器和風(fēng)速傳感器置于其流場中。用標(biāo)準(zhǔn)皮托靜壓管感應(yīng)風(fēng)洞中流動空氣的差壓(總壓和靜壓之差),并由微差壓計(jì)測出壓力值,通過該壓力值及流場的空氣密度,用伯努利方程得出風(fēng)洞的流場風(fēng)速,該風(fēng)速作為流場的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速。將超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器風(fēng)速示值減去標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速即為風(fēng)速示值誤差。將校準(zhǔn)點(diǎn)選擇為:2m/s、5m/s、10m/s、15m/s、20m/s、25m/s、30m/s,并逐點(diǎn)分析不確定度。D.2建立測量模型和分析不確定度來源D.2.1測量模型在校準(zhǔn)過程中,測量結(jié)果為示值誤差,計(jì)算如公式(D.1)。Δv=v′-v(D.1)12式中:Δv—風(fēng)速示值誤差,m/s;v′—被測風(fēng)速值,m/s;v—標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速值,m/s。將標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速v的計(jì)算公式帶入公式(D.1),同時考慮到風(fēng)洞均勻性對測量結(jié)果的影響,則:公式(D.2)即為被校表風(fēng)速測量結(jié)果不確定度評定的測量模型。式中:Δv—被校表在某一點(diǎn)的示值誤差,m/s;v′—被校表在該點(diǎn)的示值,m/s;p—微差壓計(jì)示值,Pa;ξ—皮托靜壓管校準(zhǔn)系數(shù);T—試驗(yàn)段內(nèi)溫度,K;P0—試驗(yàn)段內(nèi)氣壓,Pa;H—試驗(yàn)段內(nèi)空氣相對濕度,用%表示;ew—T溫度下的飽和水汽壓,m/s;Δf—風(fēng)洞均勻性對測量結(jié)果的影響,m/s。D.2.2不確定度來源分析(1)超聲波風(fēng)向風(fēng)速儀測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度;(2)微差壓計(jì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度;(3)皮托靜壓管校準(zhǔn)系數(shù)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度;(4)溫度儀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度;(5)氣壓計(jì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度;(6)濕度儀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度;(7)風(fēng)洞均勻性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。D.3不確定度分量評定D.3.1超聲波風(fēng)向風(fēng)速儀測量重復(fù)性引入的不確定度u(v′)根據(jù)不同的風(fēng)速點(diǎn)進(jìn)行的3次重復(fù)風(fēng)速測量值,用極差法求出實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差s(xi)=時,C=1.69),超聲波風(fēng)向風(fēng)速儀測量值為3次測量結(jié)果的平均值,因此計(jì)算示值誤差重復(fù)測量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度見表D.2。表D.2超聲波風(fēng)向風(fēng)速儀測量重復(fù)性引入的不確定度u(v′)項(xiàng)目校準(zhǔn)點(diǎn)/(m/s)251015202530極差0.10.10.10.10.10.10.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(v′)0.0340.0340.0340.0340.0340.0340.06813D.3.2微差壓計(jì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(p)微差壓計(jì)的最大允許誤差為±0.5Pa,取均勻分布,則微差壓計(jì)示值誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:u(p)=0.5/3=0.289(Pa)D.3.3皮托靜壓管校準(zhǔn)系數(shù)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(ξ)試驗(yàn)使用的標(biāo)準(zhǔn)皮托靜壓管的校準(zhǔn)系數(shù)為:ξ=1.003,相對不確定度為0.1%(k=2)。故由標(biāo)準(zhǔn)皮托靜壓管校準(zhǔn)系數(shù)引入的絕對不確定度分量為D.3.4溫度儀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(T)溫度儀的最大允許誤差為±0.5℃,按均勻分布,則溫度儀測量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:D.3.5氣壓計(jì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(P0)氣壓計(jì)的最大允許誤差為±2hPa,按均勻分布,則氣壓計(jì)測量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:D.3.6濕度儀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(H)濕度儀的最大允許誤差為±8%,按均勻分布,則濕度儀測量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:D.3.7風(fēng)洞均勻性引入的不確定度u(Δf)風(fēng)洞的不均勻性最大為1.0%,因超聲波風(fēng)向風(fēng)速儀安裝在風(fēng)洞中,會對風(fēng)場的均勻性產(chǎn)生影響。但由于皮托靜壓管和風(fēng)速儀感應(yīng)部分基本相近均則有:其標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Δf)見表D.3。表D.3風(fēng)洞均勻性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Δf)v/(m/s)251015202530u(Δf)/(m/s)0.0120.0290.0580.0870.1160.1450.174D.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總見表D.4。14表D.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源靈敏度系數(shù)超聲波風(fēng)向風(fēng)速儀測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(v′)cv′微差壓計(jì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(p)cp皮托靜壓管校準(zhǔn)系數(shù)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(ξ)cξ溫度儀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(T)cT氣壓計(jì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(P0)cP0濕度儀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(H)cH風(fēng)洞均勻性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Δf)cΔf其中,靈敏度系數(shù)可由公式(D.2)求偏導(dǎo)得出,具體如下:110.378Hew)-2110.378Hew)-2110.378Hew)-2333.48353×10-3×0.378Hew)-23310-3×P0-3.48353×10-3×0.378Hew)-2本次試驗(yàn)環(huán)境:溫度為19.4℃,氣壓為1005.5hPa,相對濕度為20.6%,則各靈敏度系數(shù)計(jì)算見表D.5。JJF1934—202115表D.5各靈敏度系數(shù)v(m/s)251015202530cv′1111111cp-0.416-0.166-0.084-0.056-0.042-0.034-0.028cξ-1.004-2.512-5.000-7.447-9.962-12.427-15.010cT-0.003-0.009-0.017-0.026-0.034-0.043-0.051cP00.000010.000030.000050.000070.000100.000120.00015cH0.00010.00020.00040.00060.00080.00110.0013cΔf1111111由于各分量之間相互不相關(guān),合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算公式如式(D.3)所示:uc(Δv)=[cv′u(v′)]2+[cpu(p)]2+[cξu(ξ)]2+[cTu(T)]2+[cp0u(p0)]2+[cHu(H)]2+[cΔfu(Δf)]2(D.3)其計(jì)算結(jié)果見表D.6。表D.6合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc(Δv)v(m/s)251015202530uc(Δv)(m/s)0.1250.0660.0720.0960.1230.1510.189D.5擴(kuò)展不確定度表D.7擴(kuò)展不確定度U(k=2)取k=2,則擴(kuò)展不確定度U=2u表D.7擴(kuò)展不確定度U(k=2)風(fēng)速/(m/s)251015202530U(k=2)/(m/s)0.250.130.140.190.250.300.38JJF1934—202116附錄E風(fēng)向測量不確定度評定示例E.1概述E.1.1評定依據(jù)JJF1059.1—2012測量不確定度評定與表示。E.1.2標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和被測對象E.1.2.1標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備為皮托靜壓管檢定裝置,主要技術(shù)指標(biāo)見表E.1。表E.1標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo)分類名稱主要技術(shù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)器皮托靜壓管K取值范圍(0.999~1.002),Urel不大于0.5%微差壓計(jì)最大允許誤差不大于0.5Pa角度編碼器分度誤差不大于0.1°配套設(shè)備溫度儀最大允許誤差不大于0.5℃濕度儀最大允許誤差不大于8.0%氣壓計(jì)最大允許誤差不大于2hPa風(fēng)洞穩(wěn)定性≤0.5%均勻性≤1.0%氣流偏角≤1.0°E.1.2.2被測對象送校單位:維薩拉(北京)測量技術(shù)有限公司;器具名稱:超聲波風(fēng)向風(fēng)速測量儀器;型號規(guī)格:WMT700;制造單位:維薩拉(北京)測量技術(shù)有限公司。E.1.3主要測量方法通過角度編碼器測得風(fēng)向值,該風(fēng)向作為標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)向值。將風(fēng)向傳感器示值減去標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)向值即為風(fēng)向傳感器示值誤差。將校準(zhǔn)點(diǎn)選擇為:0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°,并逐點(diǎn)分析不確定度。E