JJG(交通) 033-2015 水運(yùn)工程 地下水位計(jì)

中華人民共和國交通運(yùn)輸部部門計(jì)量檢定規(guī)程JJG(交通)033—2015水運(yùn)工程地下水位計(jì)2015-04-24發(fā)布2015-07-31實(shí)施JJG(交通)033—2015水運(yùn)工程地下水位計(jì)檢定規(guī)程VerificationRegulationofWaterTransport本檢定規(guī)程經(jīng)中華人民共和國交通運(yùn)輸部于2015年4月24日批準(zhǔn)，并于2015年7月31日起施行。主要起草單位：交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究院參加起草單位：徐州電子技術(shù)研究所本規(guī)程委托交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究院負(fù)責(zé)解釋本規(guī)程主要起草人：倪文軍(交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究院)田慶林(交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究院)竇春暉(交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究院)曹媛媛(交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究院)朱元彩(徐州電子技術(shù)研究所)I Ⅲ 12引用文件 1 1 15計(jì)量性能要求 25.1水位變幅 25.2分辨力 25.3準(zhǔn)確度 25.4重復(fù)性 26通用技術(shù)要求 26.1外觀質(zhì)量 26.2整機(jī)結(jié)構(gòu) 27計(jì)量器具控制 37.1檢定條件 37.2檢定項(xiàng)目 47.3檢定方法 47.4檢定結(jié)果處理 67.5檢定周期 6附錄A檢定證書內(nèi)頁格式 7附錄B檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁格式 9附錄C不確定度評(píng)定實(shí)例 中華人民共和國交通運(yùn)輸部部門計(jì)量檢定規(guī)程JJG(交通)033—2015*人民交通出版社股份有限公司出版發(fā)行(100011北京市朝陽區(qū)安定門外外館斜街3號(hào))各地新華書店經(jīng)銷北京市密東印刷有限公司印刷版權(quán)專有不得翻印*2015年8月第1版2015年8月第1次印刷Ⅲ本規(guī)程代替JJG(交通)033—2004《水運(yùn)工程地下水位計(jì)》。與JJG(交通)033———修改了準(zhǔn)確度(見5.3);——修改了重復(fù)性(見5.4);——修改了表2計(jì)時(shí)裝置允許走時(shí)誤差(見5.3.3);——修改了檢定裝置(見7.1.2);——增加了回差檢定方法(見7.3.5);——?jiǎng)h除了檢定記錄表(見2004年版的附錄A);——修改了檢定證書內(nèi)頁格式(見附錄A,2004年版的附錄B);——修改了檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁格式(見附錄B,2004年版的附錄C);——增加了不確定度評(píng)定實(shí)例(見附錄C)。JJG(交通)033—2004為首次發(fā)布。1水運(yùn)工程地下水位計(jì)檢定規(guī)程本規(guī)程適用于地下水位計(jì)的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。2引用文件本規(guī)程引用下列文獻(xiàn)：JJF1059.1—2012測量不確定度評(píng)定與表示JT/T572水運(yùn)工程地下水位計(jì)凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)程；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)程。JT/T572界定的術(shù)語和定義適用于本規(guī)程。地下水位計(jì)是測量觀測井(孔)中地下水位變化的儀器。它應(yīng)用于水工建筑物周邊地下水及地表水的測量，也可以用于船舶各水艙中水位及岸邊潮位的監(jiān)測。a)浮子式b)壓力式圖1地下水位計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖2式水位計(jì)，利用重錘上的電測針接觸水面發(fā)出電信號(hào)，使電機(jī)正轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)，隨時(shí)跟蹤水面點(diǎn)的位置，從而測定水位。壓力式水位計(jì)則由壓力傳感器將不同水位產(chǎn)生的壓力經(jīng)中繼箱輸入顯示記錄器，其結(jié)構(gòu)示意見圖1b)。其中浮子式水位計(jì)與壓力式水位計(jì)應(yīng)用最廣。5計(jì)量性能要求水位計(jì)的水位變幅分別為0m~5m、0m~10m、0m~20m。5.3.1最大允許誤差儀器準(zhǔn)確度按最大允許誤差大小分為三級(jí)，見表1。準(zhǔn)確度等級(jí)最大允許誤差1級(jí)2級(jí)3級(jí)浮子式水位計(jì)回差應(yīng)小于該地下水位計(jì)相應(yīng)準(zhǔn)確度等級(jí)的最大允許誤差。5.3.3計(jì)時(shí)裝置的準(zhǔn)確度計(jì)時(shí)裝置的允許走時(shí)誤差見表2。日記5.4重復(fù)性重復(fù)性應(yīng)小于該地下水位計(jì)相應(yīng)準(zhǔn)確度等級(jí)最大允許誤差的0.5倍。6通用技術(shù)要求36.2.2傳感器及水下裝置應(yīng)能承受與水位變幅相應(yīng)的水壓力，并具有良好的密封性能。7計(jì)量器具控制7.1.1檢定環(huán)境條件7.1.1.1環(huán)境溫度：5℃~25℃(每小時(shí)溫度變化應(yīng)不大于2℃)。7.1.1.2相對(duì)濕度：不大于75%。7.1.2檢定裝置水塔技術(shù)要求包括：d)有機(jī)玻璃連通管：大于10m,距塔體10cm～20cm,可分段密封，底部與塔體連通；e)零位觀察孔：由兩塊直徑不小于20cm的玻璃或有機(jī)玻璃片組成，位于水塔底部；h)鋼卷尺懸掛夾具：安裝懸掛鋼卷尺并保證與連鋼卷尺技術(shù)要求包括：7.1.2.3數(shù)字精密壓力表(或活塞式壓力計(jì))數(shù)字精密壓力表技術(shù)要求包括：7.1.2.4壓力容器壓力容器技術(shù)要求包括：7.1.2.5控制調(diào)節(jié)裝置控制調(diào)節(jié)裝置技術(shù)要求包括：7.1.2.6視頻跟蹤監(jiān)視裝置視頻跟蹤監(jiān)視裝置技術(shù)要求包括：JJG(交通)033—20154a)應(yīng)保證視頻攝像頭按設(shè)定要求觀察當(dāng)前水位；b)應(yīng)保證從顯示屏能清晰讀取鋼卷尺當(dāng)前水位，分辨力達(dá)1mm。7.1.2.7標(biāo)準(zhǔn)計(jì)時(shí)器示值誤差不大于±1s/d。地下水位計(jì)檢定項(xiàng)目見表3。序號(hào)檢定項(xiàng)目首次檢定后續(xù)檢定使用中檢查1外觀質(zhì)量與整機(jī)結(jié)構(gòu)+++2水位測量準(zhǔn)確度+++3重復(fù)性++一4計(jì)時(shí)裝置準(zhǔn)確度++-5回差++一7.3檢定方法7.3.1外觀質(zhì)量與整機(jī)結(jié)構(gòu)目視觀察和手工操作，結(jié)果應(yīng)符合6.1和6.2的要求。7.3.2水位測量準(zhǔn)確度7.3.2.1浮子式水位計(jì)浮子式水位計(jì)的試驗(yàn)方法也適用于懸錘式和跟蹤式水位計(jì)，方法如下：a)量程小于10m的浮子式水位計(jì)，在量程范圍內(nèi)等間距選擇10個(gè)檢定點(diǎn)并開展檢定；量程超過10m的浮子式水位計(jì)，在量程范圍內(nèi)等間距選擇10個(gè)檢定點(diǎn)，可分段檢定。被檢儀器安裝調(diào)試完畢后，調(diào)整水塔內(nèi)水位至0m,使被檢儀器示值與標(biāo)準(zhǔn)裝置示值一致；b)打開進(jìn)水閥及進(jìn)水泵，以20cm/min~40cm/min的水位變率上升至1m時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水泵及進(jìn)水閥，穩(wěn)定2min后先讀取標(biāo)準(zhǔn)裝置顯示的水位值，再讀取被檢儀器水位示值(讀至毫米)并記錄，繼續(xù)上升水位，依照同樣方法檢定下一個(gè)檢定點(diǎn)，直至完成10m水位點(diǎn)的檢定；c)完成10m點(diǎn)的檢定后，將水位上升至10.1m,然后打開排水閥和排水泵，以進(jìn)水時(shí)同樣變率下降水位，反方向逐點(diǎn)下降直至完成0m水位點(diǎn)的檢定；d)計(jì)算被檢水位計(jì)示值誤差，見式(1),結(jié)果應(yīng)符合5.3的規(guī)定。被檢水位計(jì)在某檢定點(diǎn)的水位示值(m);hN——標(biāo)準(zhǔn)水尺在某檢定點(diǎn)的水位示值(m);△h——被檢水位計(jì)水位示值誤差(m)。7.3.2.2壓力式水位計(jì)壓力式水位計(jì)水位試驗(yàn)方法如下：JJG(交通)033—20155a)壓力式水位計(jì)壓力檢定點(diǎn)應(yīng)在水位變幅范圍內(nèi)等間隔選取，壓力檢定要按先升壓檢定后降壓檢定的順序進(jìn)行，檢定水位在10m以內(nèi)宜在水塔和水位試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)，水位超過10m宜用標(biāo)準(zhǔn)活塞壓力計(jì)或壓力容器模擬水位進(jìn)行壓力試驗(yàn)；b)當(dāng)利用標(biāo)準(zhǔn)活塞壓力計(jì)(或精密數(shù)字壓力表)時(shí)，可將壓力式水位計(jì)置于標(biāo)準(zhǔn)活塞壓力計(jì)的工作臺(tái)上，用特制的快速連接管路把標(biāo)準(zhǔn)活塞壓力計(jì)和水位計(jì)壓力接口連接起來，緩慢加壓，壓力穩(wěn)定后計(jì)算示值誤差，結(jié)果應(yīng)符合5.3的規(guī)定；c)當(dāng)使用壓力容器模擬水位進(jìn)行檢定時(shí)，將壓力式水位計(jì)放置在壓力容器中，向壓力容器中注入水，水應(yīng)當(dāng)淹沒壓力式水位計(jì)的傳感器探頭。封裝壓力容器，讀取此時(shí)壓力式水位計(jì)的示值作為初始值。檢定的過程，與使用標(biāo)準(zhǔn)活塞壓力計(jì)的步驟一致。在結(jié)果處理時(shí)，應(yīng)當(dāng)將壓力式水位示值減去初始值作為壓力式水位計(jì)的測量值。7.3.3重復(fù)性在測量范圍內(nèi)，調(diào)整水塔至某一水位，讀取水位計(jì)顯示的水位值。然后對(duì)該被測水位反復(fù)連續(xù)測量10次并讀取示值，重復(fù)性計(jì)算見式(2)和式(3),計(jì)算結(jié)果應(yīng)符合5.4的規(guī)定。式中：s——重復(fù)性測量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差(m);h,——第i次讀數(shù)值(m);h——n次讀數(shù)平均值(m);n——測量次數(shù)；7.3.4計(jì)時(shí)裝置準(zhǔn)確度在室內(nèi)用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)時(shí)器對(duì)地下水位計(jì)的計(jì)時(shí)裝置進(jìn)行一次記錄周期的不間斷運(yùn)行，長周期應(yīng)不少于10d,其計(jì)時(shí)示值誤差見式(4),計(jì)算結(jié)果應(yīng)符合5.6的規(guī)定。式中：tB——被檢水位計(jì)計(jì)時(shí)裝置時(shí)間示值(min);tn——標(biāo)準(zhǔn)計(jì)時(shí)器時(shí)間示值(min);△t——被檢儀器計(jì)時(shí)裝置與標(biāo)準(zhǔn)計(jì)時(shí)器的示值誤差(min)。使用水塔進(jìn)行檢定的回差試驗(yàn)方法如下：a)打開進(jìn)水閥和進(jìn)水泵，調(diào)節(jié)水位上升至某一水位，待水位平穩(wěn)后記錄該水位值及浮子式水位計(jì)示值；b)繼續(xù)調(diào)節(jié)水位上升至下一水位并記錄示值，以此類推，選取3個(gè)不同水位點(diǎn)，直至上升至滿量程水位點(diǎn)。量程超過10m的地下水位計(jì)，在10m的范圍內(nèi)選擇3個(gè)回差檢定點(diǎn)；c)將水位上升至超過滿量程0.1m附近，打開排水閥和排水泵，調(diào)節(jié)水位使其分別JJG(交通)033—20156下降至上述記錄的幾個(gè)水位點(diǎn)，計(jì)算相同水位點(diǎn)在水位上升和下降時(shí)的示值誤d)計(jì)算上述幾個(gè)水位點(diǎn)的回差值的平均值，作為該水位計(jì)的回差，結(jié)果應(yīng)符合5.5的規(guī)定；e)計(jì)算見式(5)和式(6):h?——第i測點(diǎn)回差(m);h;——第i測點(diǎn)上升水位示值(m);h——第i測點(diǎn)下降水位示值(m)。壓力式水位計(jì)僅在水塔進(jìn)行檢定時(shí)，進(jìn)行回差檢定，壓力容器中不開展回差檢定。7.4檢定結(jié)果處理所有檢定項(xiàng)目經(jīng)過檢定均合格的地下水位計(jì)發(fā)給檢定證書，其內(nèi)頁格式見附錄A;經(jīng)過檢定其中有一項(xiàng)不合格的水位計(jì)，發(fā)給檢定結(jié)果通知書，其內(nèi)頁格式見附錄B。不確定度評(píng)定實(shí)例見附錄C。7.5檢定周期地下水位計(jì)的檢定周期根據(jù)使用情況確定，一般不超過一年。JJG(交通)033—20157附錄A檢定證書第2頁證書編號(hào)××××××-××××℃相對(duì)濕度%測量范圍不確定度/準(zhǔn)確允許誤差計(jì)量(基)標(biāo)準(zhǔn)證書編號(hào)有效期至檢定使用的標(biāo)準(zhǔn)器測量范圍不確定度/準(zhǔn)確允許誤差計(jì)量(基)標(biāo)準(zhǔn)證書編號(hào)有效期至JJG(交通)033—20158檢定證書第3頁序號(hào)1外觀質(zhì)量與整機(jī)結(jié)構(gòu)2水位測量準(zhǔn)確度34記時(shí)裝置準(zhǔn)確度5回差1本報(bào)告檢定結(jié)果僅對(duì)該計(jì)量器具有效；2本證書未加蓋"XXXXXX"無效；3下次檢定時(shí)請(qǐng)攜帶(出示)此證書。以下空白JJG(交通)033—20159附錄B檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁格式證書編號(hào)××××××-××××℃相對(duì)濕度%測量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級(jí)/最大允許誤差計(jì)量(基)標(biāo)準(zhǔn)證書編號(hào)有效期至檢定使用的標(biāo)準(zhǔn)器測量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級(jí)/最大允許誤差計(jì)量(基)標(biāo)準(zhǔn)證書編號(hào)有效期至JJG(交通)033—2015檢定結(jié)果通知書第3頁證書編號(hào)××××××-××××序號(hào)1外觀質(zhì)量與整機(jī)結(jié)構(gòu)2水位測量準(zhǔn)確度34記時(shí)裝置準(zhǔn)確度5回差1本報(bào)告檢定結(jié)果僅對(duì)該計(jì)量器具有效；2本證書未加蓋“XXXXXX”無效；3下次檢定時(shí)請(qǐng)攜帶(出示)此證書。附加說明說明檢定結(jié)果不合格項(xiàng)以下空白JJG(交通)033—2015附錄C不確定度評(píng)定實(shí)例對(duì)地下水位計(jì)測量結(jié)果不確定度的評(píng)定，主要內(nèi)容就是評(píng)定浮子式水位計(jì)和壓力式水位計(jì)測量結(jié)果的不確定度，評(píng)定方法依據(jù)JJF1059.1—2012。下面以浮子式水位計(jì)C.1數(shù)學(xué)模型hB——被檢水位計(jì)在某檢定點(diǎn)的水位示值(m);hN——標(biāo)準(zhǔn)水尺在某檢定點(diǎn)的示值(m);△h?——因砝碼的拉力引起的示值偏差(m);△h?——因溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃引起的示值偏差(m);△h?——因安裝而造成的示值偏差(m)。C.2靈敏系數(shù)和合成方差式C.1中，各輸入量近似相互獨(dú)立，根據(jù)不確定度傳播定律，合成方差為：u2(△h)=c2(hg)u2(hg)+c2(hn)u2(hn)+c2(△h?)u2(c2(△h?)u2(△h?)+c2(△h?)u2(△h?)(C.2)式中各靈敏系數(shù)為：C.3輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定C.3.1測量重復(fù)性引起的被檢定水位計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(hB)在重復(fù)性條件下，采用測量不確定度的A類評(píng)定方法進(jìn)行評(píng)定，以5m為基準(zhǔn)點(diǎn)，用被檢定水位計(jì)測量水位10次，測量結(jié)果見表C.1。測量次數(shù)123456789測量值(m)用貝塞爾公式計(jì)算出水位計(jì)單次測量的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差：JJG(交通)033—2015因此，由重復(fù)性導(dǎo)致的A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u(hB)=s=0.8mm。C.3.2輸入量h、引起的不確定度分量u(hn)輸入量h、引起的不確定度來源于由測量重復(fù)性引起的鋼卷尺標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(hN)和二級(jí)鋼卷尺的分度值量化誤差引起的不確定度分量u(hn?)。在重復(fù)性條件下，采用測量不確定度的A類評(píng)定方法進(jìn)行評(píng)定，以5m為基準(zhǔn)點(diǎn)，用被檢定水位計(jì)測量水位10次，測量結(jié)果見表C.2。測量次數(shù)123456789測量值(m)用貝塞爾公式計(jì)算出鋼卷尺單次測量的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差s=0.6mm,因此，由重復(fù)性導(dǎo)致的A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u(hN?)=s=0.6mm。二級(jí)鋼卷尺δ=±(0.3+0.2L)mm,對(duì)于0m~5m的測量范圍，δ=±1.3mm,采用測量不確定度的B類評(píng)定方法進(jìn)行評(píng)定，估計(jì)其為均勻分布，包含因子為√3,故標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(hN?)為：則合成不確定度分量u(hx)=√u(h?)2+u(h