標準編號:	HJ 15-2019
中文名稱:	超聲波明渠污水流量計技術要求及檢測方法
英文名稱:	Technical specifications and test procedures for ultrasonic open channel sewage flowmeter
行業分類:	HJ    環境保護行業標準
發布機構:	中華人民共和國生態環境部
發布日期:	2019-12-24
實施日期:	2020-3-24
標準狀態:	valid
替代舊標準:	HJ/T 15-2007 環境保護產品技術要求 超聲波明渠污水流量計
翻譯語言:	英文
文件格式:	PDF
中文字符數:	11000 字
翻譯價格(元):	1511.0
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Codeofchina.com is in charge of this English translation. In case of any doubt about the English translation, the Chinese original shall be considered authoritative. This standard is prepared with a view to implementing the Environmental Protection Law of the People's Republic of China and the Law of the People's Republic of China on Prevention and Control of Water Pollution, protecting ecological environment, guaranteeing human health and standardizing the technical performance for ultrasonic open channel sewage flowmeter. This standard specifies the technical specifications, performance indexes and test procedures for ultrasonic open channel sewage flowmeter. This standard was issued in 1996 for the first time, and the original drafting organizations are Chongqing Huazheng Hydrologic Instrument Co., LTD and other two units. This standard was firstly revised in 2007, and this edition is the second revision. The following main content has been revised with respect to HJ/T 15-2007: ——The standard name has been revised as Technical specifications and test procedures for ultrasonic open channel sewage flowmeter; ——The requirement of automatic identification of water flow regime in the original standard has been deleted; ——The requirement of trouble-free running time in the original standard has been deleted; ——The test procedures for error of liquid level and flow rate error have been modified; ——The requirements of stage accuracy and flow rate accuracy have been added; ——The requirements of comparison errors of stage and flow rate have been added; ——The interval drift requirements have been added; ——The requirements of minimum maintenance cycle have been added; ——The specific testing methods for each index have been added; ——The distinction between primary instrument and secondary instrument has been defined. From the implementation date of this standard, HJ/T 15-2007 Technical requirement for environmental protection product — Supersonic flowmeters of wastewater shall be abolished. This standard is formulated under the organization of the Department of Ecological Environment Monitoring and the Department of Laws, Regulations and Standards under the Ministry of Ecology and Environment of the People's Republic of China. This standard was approved by the Ministry of Ecology and Environment on December 24, 2019. This standard has been implemented since March 24, 2020. The Ministry of Ecology and Environment is responsible for the explanation of this standard. Technical specifications and test procedures for ultrasonic open channel sewage flowmeter 1 Application scope This standard specifies the technical specifications, performance indexes and test procedures for ultrasonic open channel sewage flowmeter. This standard is applicable to the production design, application selection and performance test of ultrasonic open channel sewage flowmeter. This standard is applicable to the ultrasonic open channel sewage flowmeter (hereinafter referred to as "the flowmeter") for flow rate measurement using weirs and flumes for flow measurement complying with the requirements in JJG 711. 2 Normative references The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this standard. For undated references, the valid edition applies. GB 3836.1 Explosive atmospheres — Part 1: Equipment — General requirements GB/T 13306 Plates GB/T 17214.1 Industrial-process measurement and control equipment — Operating conditions — Part 1: Climatic conditions JJG 711 Verification Regulation of Weirs and Flumes for Flow Measurement 3 Terms and definitions For the purpose of this standard, the following terms and definitions apply. 3.1 ultrasonic open channel sewage flowmeter instrument that measures the liquid level at the designated position of the weirs and flumes in open channel (excluding the weirs and flumes) by ultrasonic principle and calculates the flow rate according to the standard equation 3.2 weirs and flumes for flow measurement device for flowmeter measurement, which consists of upstream and downstream proximal sections, weir bodies and stage observation facilities 3.3 flow rate liquid volume passing through a cross-section of flow in an open channel per unit of time 3.4 stage elevation value obtained calculated from the elevation of the measuring reference point (or zero point) plus the distance of a certain liquid level. 3.5 error of liquid level deviation between the liquid level measured by flowmeter and the measured value of a standard ruler 3.6 flow rate error deviation between the flow rate measured by flowmeter and the theoretical flow rate 3.7 voltage adaptability deviation between the measured value and the reference value of the liquid level measured by the instrument at the same height under different voltages 4 Technical requirements 4.1 Basic composition of flowmeter A flowmeter generally consists of a primary instrument and a secondary instrument, as shown in Figure 1: Figure 1 Schematic diagram of flowmeter composition Primary instrument: It transmits and receives ultrasonic waves, converts these signals into sequence electrical signals, and then conveying them to the secondary instrument. Secondary instrument: It calculates liquid level height through sequence electrical signals and flow rate through a liquid level-flow rate equation, and can display, store and output the measurement results. 4.2 Basic requirements 4.2.1 The identification of the instrument shall comply with the requirements specified in GB/T 13306, and plates shall be fixed in appropriate obvious positions, which shall have the following identification: a) Name and address of the manufacturer; b) Name, model and specification of the instrument; c) End-of-manufacturing number; d) Date of manufacture; e) Measurement range; (f) Operating conditions. 4.2.2 The surface coating of the flowmeter shall be sprayed evenly and has anti-corrosion function without peeling, rusting or scratching. The probe shall be well-sealed. The connecting part shall be fastened reliably. The potentiometer and screws used during adjustment shall be varnished after assembly. The flowmeter shall have anti-corrosion function. 4.2.3 For the application in the environment with explosion-proof requirements, the flowmeter shall meet the explosion-proof technical requirements in GB 3836.1 and be provided with the corresponding explosion-proof qualification certification. 4.2.4 The dielectric strength of the flowmeter shall enable it to withstand continuous voltage test with 50Hz, 1,500V AC RMS for 1 min between the power supply incoming line and the casing, without flashover and breakdown. The insulation resistance between power supply incoming line and casing shall be ≥ 20MΩ. 4.3 Functional requirements 4.3.1 The flowmeter shall have functions of displaying and printing instantaneous stage, instantaneous flow rate, cumulative flow rate and its total measuring time (min or h). Besides, the functions of data memory and storage of the flowmeter are necessary, with the shortest time to keep the existing data in its shutdown state no less than 1 year. 4.3.2 Furthermore, the functions of automatically locking the flow rate calculation parameters and storing data of the flowmeter shall be provided, so as to prevent artificially changing memory data such as the flow rate calculation parameters of the instrument, existing cumulative flow rate and accumulated measuring time. 4.3.3 The modification of the flowmeter key parameters (change of weirs and flumes, calibration stage and calibration time) shall be recorded in the operation log of the instrument, which shall be kept for at least 1 year. 4.3.4 The flowmeter shall have a digital output interface or an analog output interface. 4.3.5 The relevant requirements of the weirs and flumes for flow measurement are implemented according to JJG 711, and the parameters in the flow rate calculation equation of the weirs and flumes may be verified by the standard verification device for open channel flow rate.

Foreword i 1 Application scope 2 Normative references 3 Terms and definitions 4 Technical requirements 5 Requirements for performance indexes 6 Testing of performance indexes 7 Random data

HJ 中華人民共和國國家環境保護標準 HJ 15-2019 代替HJ/T 15-2007 ______________________________________________________________________________ 超聲波明渠污水流量計技術要求 及檢測方法 Technical specifications and test procedures for ultrasonic open channel sewage flowmeter (發布稿) 本電子版為發布稿。請以中國環境出版集團出版的正式標準文本為準。 2019-12-24發布 2020-03-24實施 生態環境部 發布 前言 為貫徹《中華人民共和國環境保護法》和《中華人民共和國水污染防治法》，保護生態環境，保障人體健康，規范超聲波明渠污水流量計的技術性能，制定本標準。 本標準規定了超聲波明渠污水流量計的技術要求、性能指標及檢測方法。 本標準首次發布于1996年，原標準起草單位為水利部重慶水文儀器廠等3家單位，第一次修訂為2007年，本次為第二次修訂。 本次修訂的主要內容如下： ——名稱修改為《超聲波明渠污水流量計技術要求及檢測方法》； ——刪除原標準中自動識別水流流態的要求； ——刪除原標準中無故障運行時間的要求； ——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； ——增加了最小維護周期要求； ——增加了各指標檢測的具體方法； ——明確了一次儀表和二次儀表的區分。 自本標準實施之日起，《環境保護產品技術要求超聲波明渠污水流量計》(HJ/T 15-2007)廢止。 本標準由生態環境部生態環境監測司、法規與標準司組織制訂。 本標準生態環境部2019年12月24日批準。 本標準自2020年3月24日起實施。 本標準由生態環境部解釋。 超聲波明渠污水流量計技術要求及檢測方法 1 適用范圍 本標準規定了超聲波明渠污水流量計的技術要求、性能指標和檢測方法。 本標準適用于超聲波明渠污水流量計的生產設計、應用選型和性能檢測。 本標準適用于采用符合JJG 711要求的標準量水堰槽進行流量測量的超聲波明渠污水流量計(以下簡稱“流量計”)。 2 規范性引用文件 本標準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準。 GB 3836.1 爆炸性環境 第1部分：設備 通用要求 GB/T 13306 標牌 GB/T 17214.1 工業過程測量和控制裝置工作條件 第1部分：氣候條件 JJG 711 明渠堰槽流量計試行檢定規程 3 術語和定義 下列術語和定義適用于本標準。 3.1 超聲波明渠污水流量計 ultrasonic open channel sewage flowmeter 指采用超聲波原理測量明渠堰槽指定位置液位，并按照標準公式計算流量的儀表，不包含堰槽部分。 3.2 標準量水堰槽 weirs and flumes for flow measurement 由上下游行近段、堰體和水位觀測設施組成的用于流量計測量的裝置。 3.3 流量 flow rate 指單位時間內通過明渠某一過水斷面的液體體積。 3.4 液位 stage 指從測量基準點(或零點)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 error of liquid level 指流量計液位測量示值與標準直尺測量值之間的誤差。 3.6 流量測量誤差 flow rate error 流量計流量顯示值與理論流量值之間的誤差。 3.7 電壓穩定性 voltage adaptability 儀器在不同的電壓下測量同一高度的液位，測定值與參考值之間的誤差。 4 技術要求 4.1 流量計的基本組成 流量計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 流量計組成示意圖 一次儀表：發射并接收超聲波，并將接收到的超聲波信號轉換為時序電信號傳送給二次儀表。 二次儀表：通過時序電信號計算液位高度，根據液位一流量公式計算流量，顯示、存儲、輸出測量結果。 4.2 基本要求 4.2.1 儀器的標識應符合GB/T 13306規定的要求，應在適當的明顯位置固定標牌，其上應有如下標識： a) 制造廠名稱、地址； b) 儀器名稱、型號規格； c) 出廠編號； d) 制造日期； e) 測量范圍； f) 工作條件。 4.2.2 流量計的表面涂層應噴涂均勻，不得有剝皮、生銹或劃痕，具有防腐功能。探頭應密封完好。聯接部分應緊固可靠。調節時使用的電位器、螺釘在裝配完畢后，應點上清漆。流量計應具有防腐蝕功能。 4.2.3 流量計應用于有防爆要求的環境中時，應符合GB 3836.1中有關防爆技術要求，取得相應的防爆合格認證。 4.2.4 流量計的絕緣強度應滿足在電源進線與機殼之間應能承受50 Hz，1500 V交流有效值連續1 min電壓試驗，無飛弧和擊穿現象。電源進線與機殼之間絕緣電阻應≥20 MΩ。 4.3 功能要求 4.3.1 流量計應具有顯示及打印瞬時液位、瞬時流量、累積流量及該累積流量的計量總時間(min或h)的功能。流量計應具有數據記憶、貯存功能，在其停機狀態下保持已有數據的最短時間應不小于1年。 4.3.2 流量計應具有自動鎖定流量計算參數和存儲數據功能，防止人為更改儀器流量計算參數和已有累積流量、累積計量時間等內存數據。 4.3.3 流量計變更堰槽、校準液位、校準時間等關鍵參數的修改要在儀器的運行日志里做相應的記錄，應至少保存1年的記錄。 4.3.4 流量計應具有數字量輸出接口或模擬量輸出接口。 4.3.5 量水堰槽的有關要求參照JJG 711執行，量水堰槽流量計算公式中的參數可通過明渠流量標準檢定裝置檢定給出。 4.4 環境適應性要求 4.4.1 流量計一次儀表應符合GB/T 17214.1中戶外場所(D1級)的要求。 4.4.2 流量計二次儀表應符合GB/T 17214.1中掩蔽場所(C1級)的要求。 4.4.3 流量計應在被測介質表面無泡沫或無其他漂浮物質存在的條件下工作。 5 性能指標要求 流量計在嚴格按照規范安裝并符合JJG 711要求的量水堰槽的前提下，應滿足表1規定的性能指標。 表1 流量計性能指標 性能指標 技術要求 檢測方法 液位測量誤差 ≤3 min 6.3.1 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 電壓穩定性 ≤1％ 6.3.6 液位比對誤差 ≤4 mm 6.3.7 流量比對誤差 ≤5％ 6.3.8 計時誤差 ≤0.5‰ 6.3.9 最小維護周期 ≥168 h 6.3.10 6 性能指標檢測 6.1 檢測用設備 6.1.1 流量計實驗室檢測裝置：由高度卡尺(測量范圍0～1000 mm，最小刻度值小于0.5mm，不確定度小于0.5 mm)、反射板(平面度不超過0.1 mm，帶指針，能指示反射板的高度位置)和一次儀表組成，如圖2所示。 流量計一次儀表 高度卡尺 指針 反射板 圖2 流量計實驗室檢測裝置 6.1.2 明渠流量比對裝置：可采用液位計(液位測量精度≤1 mm)加標準流量計算公式的方式進行現場比對。 6.1.3 秒表。 6.2 檢測條件 環境溫度：5℃～40℃； 相對濕度：65％±20％； 電源電壓：交流電壓，220 V±22 V； 電源頻率：50 Hz±0.5 Hz。 6.3 檢測方法 6.3.1 液位測量誤差 利用流量計實驗室檢測裝置，將流量計一次儀表固定在高度卡尺上方的支架上，將反射板移動至高度卡尺0 mm處，流量計液位歸零。依次移動反射板在高度卡尺最大刻度(1000mm)的20％，50％，80％處分別停留1次，再依次反向移動反射板在高度卡尺80％，50％，20％處分別停留1次。記錄各流量計液位示值Hi，計算液位示值和高度卡尺刻度值 的差值絕對值的最大值作為液位測量誤差，按公式(1)計算。 (1) 式中：δ——液位測量誤差，mm； Hi——第i次停留處的流量計液位示值，mm； ——第i次停留處的高度卡尺示值，mm； i——測定順序號，i＝1，2，3，4，5，6。 6.3.2 流量測量誤差 利用流量計實驗室檢測裝置，將流量計一次儀表固定在高度卡尺上方的支架上，按如下步驟檢驗流量測量誤差： a) 設置流量計堰槽為90°三角堰(p/B取0.2)； b) 把高度卡尺調到零點，校正流量計液位零點； c) 把高度卡尺依次調到堰槽允許的最大液位高度的20％、50％、80％處，待流量計示值穩定后，分別記錄流量顯示值； d) 設置流量計堰槽為矩形缺口薄壁堰(堰寬0.5 m，渠寬取1.0 m，p取0.25 m)，設置完成后重復b、c步驟，記錄流量顯示值； e) 設置流量計堰槽為4號巴歇爾槽，重復b、c步驟，記錄流量顯示值。 計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)計算。 (2) 式中：△Qn——第n種堰槽的流量測量誤差，％； Qni——第n種堰槽不同液位高度流量顯示值，m3/h； Qns——第n種堰槽不同液位高度的流量理論值，m3/h。 6.3.3 液位精密度 利用流量計實驗室檢測裝置，將流量計一次儀表固定在高度卡尺上方的支架上，將反射板移動至高度卡尺0 mm處，流量計液位歸零。將反射板移動至高度卡尺最大刻度(1000 mm)的80％處，液位示值穩定后記錄流量計液位示值，然后把反射板移動至高度卡尺零刻度，再次移動至高度卡尺最大刻度(1000 mm)的80％處，穩定后記錄流量計液位示值，如此重復測量6次。計算6次液位測定值相對標準偏差作為液位精密度，按公式(3)計算。 (3) 式中：SH——液位精密度，％； Hi——第i次液位測定值，mm； ——n次液位測定值的平均值，mm； n——測定次數，n＝6； i——測定順序號，i＝1，2，3，4，5，6。 6.3.4 流量精密度 利用流量計實驗室檢測裝置，按如下步驟檢驗流量精密度： a) 把流量計堰槽類型設置為4號巴歇爾槽； b) 把高度卡尺調到零點，校正流量計液位零點； c) 把高度卡尺調到400 mm處，等流量計示值穩定后，記錄流量顯示值，再把高度卡尺調到零點； d) 按上述步驟c重復測定6次，記錄流量顯示值。 計算6次測定值相對標準偏差作為流量精密度，按公式(4)計算。 (4) 式中：SQ——流量精密度，％； Qi——第i次流量測定值，m3/h； ——n次測定值的平均值，m3/h； n——測定次數，n＝6； i——測定順序號，i＝1，2，3，4，5，6。 6.3.5 期間漂移 將流量計堰槽設置為4號巴歇爾槽，將一次儀表固定在一定高度，液位校準至400 mm，穩定10 min后，記錄流量初始顯示值，流量計通電持續運行，期間不允許進行任何維護、校準，168 h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)計算。 (5) 式中：△Q——期間漂移，％； Qa——流量初始顯示值，m3/h； Qb——流量最終顯示值，m3/h。 6.3.6 電壓穩定性 將流量計堰槽設置為4號巴歇爾槽，將一次儀表固定在一定高度，液位校準至400 mm，將輸入電壓調為220 V，記錄流量顯示值作為初始值；調節流量計電源電壓至242 V，顯示穩定后記錄流量顯示值；調節流量計電源電壓至198 V，顯示穩定后記錄流量顯示值；按照下列公式計算電壓變化引起的相對誤差，取兩個電壓下相對誤差的較大值作為流量計電壓穩定性的判定值，按公式(6)計算。 (6) 式中：△QV——電壓穩定性誤差，％； Qs——220 V時流量顯示值，m3/h； Qi——242 V和198 V時流量顯示值，m3/h。 6.3.7 液位比對誤差 分別用明渠流量比對裝置和被測流量計測量同一水位觀測斷面處的液位值，進行現場比對檢測，每分鐘讀取6次數據，連續讀取30 min，分別計算明渠流量比對裝置和被測流量計的液位均值，按公式(7)計算。 △Hi＝|Hx—Hs| (7) 式中：△Hi——液位比對誤差，mm； Hx——被測流量計測量液位值均值，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 分別用明渠流量比對裝置和被測流量計測量同一水位觀測斷面處的瞬時流量，進行現場比對檢測，待數據穩定后，開始計時，計時30 min(或累計流量大于100 m3)，分別讀取明渠流量比對裝置在該時段內的累積流量和被測流量計在該時段內的累積流量，按公式(8)計算。 (8) 式中：△Q——流量比對誤差，％； Qs——明渠流量比對裝置累計流量顯示值，m3； Qi——被測流量計累計流量顯示值，m3。 6.3.9 計時誤差 在流量計正常工作條件下，讀取并記錄流量計的顯示時間T0作為起始時間，同時啟動秒表開始計時，當流量計連續運行48 h后，分別讀取和記錄流量計顯示時間T1及秒表顯示時間T2，按公式(9)計算計時誤差。 (9) 式中：△T——計時誤差，‰； T0——流量計起始顯示時間； T1——計時結束時流量計顯示時間； T2——計時結束時秒表顯示時間。 6.3.10 最小維護周期 在流量計測試的168 h內，不能對流量計進行任何維護，流量計不能出現影響流量運行和測量的任何故障，如出現故障則該項檢驗不合格。 7 隨機資料 儀器的說明書等隨機資料應至少包括以下內容：儀器原理、儀器構造圖、現場安裝條件及方法、儀器操作方法、部件標識及注意事項、儀器校準及使用方法、常見故障處理、日常維護說明等。 ____________________