JJ.国家计量标准-JJG 876-1994 船舶气象仪.pdf
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1、中华人民共和国国家计量检定规程 J J G 8 7 6 - 1 9 9 4 船舶气象仪 S h i p Me t e o r o l o g i c a l I n s t r u m e n t 1 9 9 4 一0 4 一0 5发布1 9 9 4 一1 2 一0 1实施 国 家 技 术 监 督 局发 布 J J G 8 76 - 1 9 94 船舶气象仪检定规程 V e r i f i c a t i o n R e g u l a t i o n o f S h i p Me t e o r o l o g i c a l I n s t r u me n t 乙4 乙令 弓4 J J
2、G 8 7 6 - 1 9 9 4 b o 弓4 本检定规程经国家技术监督局于1 9 9 4 年0 4月0 5日批准,并自1 9 9 4 年 1 2 月 0 1日起施行。 归 口单位 : 国家海洋计量站 起草单位: 国家海洋计量站上海分站 本规程技术条文由起草单位负责解释 JJ G 87 6- 1 99 4 本规程主要起草人 : 张桦 陈正和 沈幼元 参加起草人 : 李继光 陈惠英 侯慧 ( 国家海洋计量站上海分站 ) ( 国家海洋计量站上海分站 ) ( 国家海洋计量站上海分站 ) ( 山东省海洋仪器仪表研究所) ( 国家海洋计量站上海分站) ( 国家海洋计量站上海分站) J JG 87 6-
3、 1 99 4 目录 一概述 ( 1 ) 二技术要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 1 ) 三检定条件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 2 ) 四检定项目和检定方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 3 ) 五检定结果处理和检定周期 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 6 ) 附录 1 风速传感器示值检定记录表 ( 7) 附录2 风向传感器不感应角检定记录表 ( 8) 附录3 风向传感器示值检定记录表 ( 9) 附录 4 干湿球温度传感器示值检定记录表 ( 1 0 ) 附录 5 湿度传感器示值检定记录表 ( 1 1 ) 附录6 海洋仪器检定证书 ( 1 2 ) 附录7 检定结果通知书 ( 1 4 ) 附录 8 相当风速查算表 ( 1 6 ) 附录 9 空气密度修正系数查算表
6、( 2 4 ) JJ G 87 6- 19 94 船舶气象仪检定规程 本规程适用于新制造、使用中和修理后的旋桨式和风杯式船舶气象仪 ( 以下简称气 象仪)的检定。 一概述 气象仪用于各类船舶进行风速、 风向、温度、 湿度等气象要素观测。它主要由 传感 器 、显示器及 电缆等部分 组成。 二技 术 要 求 气象仪的基本性能参数应符合下列要求 : 风速、风向、湿度、干、湿球温度传感器的测量范围和允许误差应符合表 1 要求。 项目测 量 范 围允 许 误 差 风速 ( m/ s ) 1. 5一6 0 士( 0 . 5 +0 . 0 5 x实际风速) 风向 ( 。 ) 0一3 60 旋桨式为士5 ,风
7、杯式为18 干球温度/ 一3 0一 +45士0. 5 湿球温度 / 0一 +45士0. 5 湿度1 0% 一1 00% 士6% 1 . 2 起动风速不大于 1 . 2 m/ s . 1 . 3 当风速为 1 . 2 m/ s 时,机身尾翼 ( 或风向杯)不感应角应不超过 11 0 0 0 1 . 4 配对使用的干、湿球温度传感器在测量同一状态的温度时,两者示值之差不大于 0 . 3 。 2 气象仪传感器应符合下列要求 : 2 . 1 每个旋桨 ( 或风杯)的 形状和尺寸应相同, 相邻两臂间的夹角应相等, 转动平面 与机身 ( 或感应轴)的轴线应相互垂直。 2 . 2 旋桨 ( 或风杯)应能随遇
8、平衡 ,转动灵活平稳,不得有明显的轴向和径向跳动。 2 . 3 各传感器不得短路或断路,保护管应完整无损。封装、引线、电缆与显示器连接 等应牢固、无松动现象。 J J G 8 76 - 1 9 94 2 . 4 气象仪的保护层应牢固、均匀 ,不得有脱层、锈蚀等明显缺陷,各零部件安装应 正确,牢固。 3 气象仪应在适当位置装有标牌,标牌具有下列标志 :制造厂名、型号、出产编号和 产品生产许可 证。 三检 定 条 件 4 风速风向检定条件 4 . 1 标准器 4 . 1 . 1 二等标准皮托静压管 ( 以下简称皮托管) 4 . 1 . 2 二等补偿式微 ( 差)压计 ( 以下简称微压计) ,测量范
9、围为 0 -2 5 0 0 P a . 4 . 2 检定设备 4 . 2 . 1 风洞应满足下列要求 : 4 . 2 . 1 . 1 测风感应器的迎风面积与风洞工作段横截面积之比不得大于 5 0 6 0 4 . 2 . 1 . 2 风速在 0 . 5 -6 0 m/ s 范围内能连续可调。 4 . 2 . 1 . 3 风洞工作段内气流流场的不均匀性应小于或等于 2 %. 4 . 2 . 1 . 4 风洞工作段内气流的定常值 ( 1 m i n )应小于或等于 1 %. 4 . 2 . 2 风速仪校验器 ( 只可用于周期检定) 4 . 2 . 3 风向的检定设备为直径大于或等于 5 0 0 m
10、m的标准方位盘,范围为 0 .3 6 0 0 ,最 小刻度为 1 0 ,刻度值误差不超过 士 0 . 5 0 0 4 . 3 检定室内应配备下列仪器 测量大气压力的气压表 , 其准确度不低于 3 h P a o 测量空气温度的温度表,其准确度不低于 0 . 5 C o 测量空气相对湿度的湿度表 ,其准确度不低于 1 0 9 6 0 5 温度检定条件 51 标准器二等标准玻璃水银温度计。 5 . 2 检定设备为水槽 ,酒精槽。 5 . 2 . 1 检定槽采用恒温型,检定槽必须有充分的搅拌和读数照明系统。 5 . 2 . 2 水槽 .酒精槽 的 卞要抢 术性 能应符合 表 2中的要求 : 表2 检
11、定槽名称测量范围/ 恒温槽波动度/ 恒温槽均匀度/ 垂直温差水平温 差 水槽 酒 精 槽 一3 0一 +8 0 每 1 5 mi n内不 超过0 . 0 1 5 (0. 0 3成0. 0 1 5 J JG 8 76- 1 99 4 5 . 2 . 3 检定测温所用导线,各芯线间的电阻值之差小于 0 . 0 5 0 . 5 . 2 . 4 万用电表 ( 或万用电桥) 。 53 检定室 5 . 3 . 1 检定室内温度要求在 1 5 -3 0范围内,湿度要求小于或等于 8 5 %o 5 . 3 . 2 检定室内应配备下列仪器 测量空气温度的温度表,其准确度不低于 0 . 5。 测量空气相对湿度的湿
12、度表,其准确度不低于 1 0 %0 6 湿度检定条件 6 . 1 标准器通风干湿表 6 . 2 检定设备为湿度检定箱,气压计 ( 或空盒气压表) 。从稳定开始至读完数 ,箱内不 稳定性的最大允许值不超过 2 %0 四检定项目和检定方法 7 风速风向检定 7 . 1 外观检查 7 . 1 . 1 目测传感器应符合 2 . 1 , 2 . 2 条的要求。 7 . 1 . 2 外观检查合格的传感器,方可进行以下的检定。 7 . 2 起动风速检定 7 . 2 . 1 将风速传感器正确安装在风洞工作段内,并用导线与仪器连接。 7 . 2 . 2 调整好微压计的水平状态和零位, 、 并读取零位,读到 0
13、. 1 P a . 7 . 2 . 3 读取室内气压,温度和湿度值。气压读到 1 h P a ,温度读到0 . 1 C,相对湿度读 到 1 %。 7 . 2 . 4 经过修理和长期存放的风速风向传感器,测量起动风速前要在 1 0 m/ s 的风速下 运转2 一3 m i n a 7 , 2 . 5 开动电机,并缓慢增加风洞工作段内气流速度,直到旋浆 ( 或风杯)从静止变 为连续转动时,读取微压计示值,计算出风洞工作段内气流速度值 ,即为该风速传感器 的起动风速。起动风速大于 1 . 2 m/ s 的风速传感器,不再继续进行示值检定。 7 . 3 风速示值检定 7 . 3 . 1 检定点及顺序为
14、:风速测量范围的下限值 ,1 0 , 2 0 , 3 0 , 4 0 , 5 0 ,风速测量范 围的上限值,5 5 , 3 5 , 1 5 , 5 m/ s 。检定点调节范围为 :下限点为 +1 m/ s ,上限点为 - 1 m/ s ,其它各点均为 士1 m/ s 。使用 中的风速传感器检定上限可根据使用者要求确 定, 但不得高于6 0 m / s . 7 . 3 . 2 每个检定点调好后,应稳定 1 -2 min ,在微压计和风速传感器的示值同时稳定 情况下进行读数 ,微压计示值读取 3 次 ,读到 0 . 1 P a . 7 . 3 . 3 示值检定结束后,复读微压计零位值和气压、温度、
15、湿度值。微压计的初始零 位读数与复读零位读数相差超过 0 . 3 P a 时,测量结果无效,需重新进行示值检定。 J JG 8 76- 1 99 4 7 . 4 风向不感应角的检定 7 . 4 . 1 将风向传感器正确安装在风洞工作段内,使风标头部与风洞气流方向的夹角大 于 1 0 0 ,缓慢增加风洞工作段内气流速度,调到 1 . 2 m/ s 时,风向标头部应转动并应停 留在与气流方向的夹角不大于 1 0 0 的状态。 7 . 5 风向 示值检定 7 . 5 . 1 将风向传感器安装在标准方位盘中心 ,调节风向传感器 ( 或标准方位盘)使 风 向显示值与标准方位值读数一致。 7 . 5 .
16、2 改变风向标角度 ,每 3 0 0 为一检定点,从 0 -3 6 0 0 顺时针和逆时针各检定一圈。 分别读取标准方位盘 ,风向显示值。 8 温度检定 8 . 1 外观检查 8 . 1 . 1 目测干、湿球温度传感器,应符合 2 . 3 , 2 . 4 条的要求。 8 . 1 . 2 外观检查合格的传感器 ,方可进行以下检定。 8 . 2 温度示值检定 8 . 2 . 1 检定点及顺序为:一3 0 ,一2 0 ,一1 0 , 0 , 1 0 , 2 0 , 3 0 , 4 0 , 4 5。检定一般 从温度传感器测量范围的下限向上限方向逐点进行。使用中的传感器检定下限可根据使 用者要求确度,但
17、不得低于 一 3 0。 8 . 2 . 2 将恒温槽中的介质调到预定温度后,把干湿球温度传感器和标准水银温度表置 于同一槽中,稳定 5 m i n 后开始读数 。 8 j . 2 . 3 读数由2 人完成,用放大镜读数。标准表读到 1 / 1 0分度值。读数从标准表起, 至最后一支干,湿球温度传感器,再由另一人按相反方向顺序读。有效读数次数不得少 于 3 次,各次读数之差不得超过2 / 1 0 分度值。 8 . 2 . 4 读数要迅速、准确。读数过程中,槽温偏离检定点不得超过 0 . 1 ( 以标准表 的读数平均值经修正后为准) 。 9 湿度检定 9 . 1 外观检查 9 . 1 . 1 湿度
18、传感器 ,应符合 2 . 3 , 2 . 4 条的要求。 9 . 1 . 2 外观检查合格的传感器 ,方可进行以下检定。 9 . 2 湿度示值检定 9 . 2 . 1 检定点为:1 0 0 , 9 0 , 8 0 , 7 0 , 3 0 ( %) ,检定顺序由最高点起,逐点降至最低 点,然后逐点升至最高点。 9 . 2 . 2 调整湿度检定箱内湿度 ,使之达到检定点。1 0 0 %点调到 9 8 %一1 0 0 9 6 ,其它各 点均调到与检定点相差士 3 %以内。 9 . 2 . 3 在调湿过程中,必须保持整个过程的变化趋势,即在降湿的整个过程中,不能 有升湿的趋势,相反 ,在升湿的过程中,
19、不能有降湿的趋势。 9 . 2 . 4 在每个检定点上调好湿度后,开始稳定。各检定点一段稳定 5 - - 7 min . 9 . 2 . 5 读数先读通风干湿表,读到 1 / 1 0分度值。后读湿度传感器示值。 J JG 87 6- 19 94 1 0 风速、风向传感器记录整理 检定记录格式见附录 1 , 2 , 3 0 1 0 . 1 计算实测风速 1 0 . 1 . 1 将微压计在各检定点上的读数平均值减去初始零位值, 得出实测风压P ,( 单 位为 P a ) o 1 0 . 1 . 2 按下式计算标准状态下的相当风速 V i v l =1 . 2 7 8 / -P , ( 1 ) 根据
20、式 ( 1 )编制 “ 相当风速查算表”见附录 8 0 1 0 . 1 . 3 根据检定过程中的室内温度,大气压力和相对湿度的平均值,用下式计算风速 值的空气密度修正系 数 K D : K D 1 0 1 3. 2 5 ( 2 7 3 . 1 5+t ) 2 8 8 . 1 5 ( p一0 . 3 7 8 u e - ) ( 2 ) 式中:t 室内 空气温度, ; p 大气压力, h P a ; u 室内 空气的相对湿度, %; e , ,空气温度为t 时的饱和水气压, h P a o 根据式 ( 2 )编制出风速值的空气密度修正系统查算表,见附录 9 0 1 0 . 1 . 4 求总修正系数
21、 K K=K p 、 杯$ k 式中:r , 微压计工作液体的密度修正系数; 分 皮托管系数; k 微压计系数 ( 采用二等补偿式微压计时k , = 1 ) o 1 0 . 1 . 5 按下式计算实测风速 v .二 K v l 1 0 . 1 . 6 计算各检定点风速传感器的显示风速与实测风速之差值的绝对值。 1 0 . 1 . 7 按下式计算风向传感器的示值误差 4 Q 二Q2 一Q, 式中:4 Q被检风向传感器示值误差; Q Z 被检风向传感器 读数值; Q , 标准方位盘读数。 1 1 温度传感器的记录整理 检定记录格式见附录4 1 1 . 1 按下式计算干、湿球温度传感器的示值误差 X
22、 = t一 t N 式中:X被检干、湿球温度传感器的示值误差; t 被检于、湿球温度传感器读数平均值; ( 3 ) ( 4 ) ( 5 ) ( 6 ) J J G 876 - 1 9 94 t h 经示值修正后的标准水银温度表读数平均值。 1 1 . 2 按下式计算配对的干 、湿球温度传感器的示值差 t= t D一t w 式中:A t 干、湿球温度传感器在测同一温度时的差值 ; t D 干球温度传感器示值平均值; t fi r - 湿球温度传感器 示值平均值。 1 2 湿度传感器的记录整理 检定记录格式见附录 S o 1 2 . 1 用修正后的通风干湿表示值与当时气压示值,查出每个检定点的相对
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