电波（雷达）流速仪校准规范不确定度评定报告 .docxVIP

JJF××××—20××《电波（雷达）流速仪校准规范》

不确定度评定报告

山东省水文计量检定中心2022年12月

一、工作原理

流速仪上的波束发射装置发送一个微波能量束与水体表面形成一个夹

角，当该能量束击中水体表面时，其中的部分能量将被反射回流速仪上的

接收装置，经过数据采集和处理单元处理得到反射信号频率的变化量，变

化量与水面流速成比例，从而得到水面速度。

二、校准程序

（一）校准条件

1.环境条件

（1）温度：20℃±15℃；

（2）相对湿度：应不大于95%；

（3）校准过程中流速仪不应受到强磁场和强电场的干扰。

2.标准器及其他设备

（1）流速校准装置

拖车可设置运行速度，速度范围（0.1~5.0）m/s，车速不确定度

0.3%(k=2)。

（2）数字倾角仪

测量范围0~90°，准确度不大于±0.1°。

（3）其它要求

应配备温湿度计测量环境温湿度，并应有有效的检定/校准证书。（二）校准项目和校准方法

1.校准项目

1

表1校准项目

序号 校准项目

1 外观及标识

2 流速示值误差

3 流速重复性

2.校准方法

2.1外观及标识

采用目测和手检的方法。

2.2流速示值误差

2.2.1校准前准备工作

1）对被校对象进行必要的检查，确保能正常工作。

2）校准开始前允许对仪器进行调整，校准过程中不允许再作任何调

整。

2.2.2示值误差校准

2.2.2.1流速点选择

（1）校准的流速范围宜根据客户需求确定，最小校准速度vmin应不

小于仪器宣称的测量下限；当装置最大校准流速不能达到客户要求的上限

时，vmax可取装置的最大流速。

（2）校准的流速点一般应包含下列流速点：vmin、vmax、0.5m/s，流速

校准点总数不少于5个，0.5m/s以下至少应包含1个，0.5m/s以上应不少

于3个。

（3）校准过程中，每个流速点的标准流速测量结果与设定流速的偏

差应不超过5%或不超过±0.01m/s。

2

（4）每个流速点的校准次数应不少于3次。

2.2.2.2校准数据记录

（1）每个流速点的校准过程中，通常经历加速、稳定速度和减速3

个阶段，单次校准记录稳定速度运行范围内的平均值。

（2）当记录被校仪器实时输出结果时，每个测量过程中记录的瞬时

示值应不少于10个，当被校仪器测量间隔较长时，可通过增加测次以满

足上述要求；当记录被校仪器输出的平均值时，每个测量过记录的时间应

不短于10s。当被校仪器测量间隔较长时，可通过增加测次以满足上述要

求。

2.2.2.3校准程序

（1）将被校仪器需固定安装在拖车上，调整俯仰角以保证电波流速

仪的信号能够满足测量需求，并确保在校准过程中仰俯角不发生改变。

（2）依次按照校准流速点开展实验，每次达到稳定速度时启动流速

仪记录，并同步记录车速。

（3）以稳定段内车速平均值作为本次测试的标准值，以稳定段内被

校流速仪读数的平均值作为本次测试的仪器示值，标准值与被校流速仪示

值的记录是同步进行的。

2.2.2.4示值误差计算

（1）流速仪单次校准的相对示值误差：

流量计单次校准的示值为

(1)

式中，eij——第i校准速度点第j次校准时被校流速仪的示值误差，

3

mm/s；

vij——第i校准速度点第j次校准时被校流速仪显示的结果，可为一

次校准过程中连续读取瞬时值的平均值，或仪器内部统计一段时间的平均

值，mm/s；

(vs)ij——第i校准速度点第j次校准时车速测量装置记录的速度标准

值，mm/s。

流量计单次校准的相对示值误为

(2)

式中，Eij——第i校准速度点第j次校准时被校流速仪的相对示值误差，

%。

（2）流速仪各校准点示值误差：

各校准点示值误差为

(3)

式中，ej——流速仪第i校准速度点的示值误差，mm/s；

n——第i点校准的重复次数。

(4)

式中，Ej——流速仪第i校准速度点的相对示值误差，%。

2.2.2.5重复性计算

各流速校准点的重复性按下列公式计算：

(5)

4

式中， ——流速仪各校准点的重复性，mm/s。

重复性的相对值表示为：

(6)

式中， ——流速仪各校准点的重复性，%。

流速仪在低区的重复性为

(7)

流速仪在高区的重复性为

(8)

三、校准结果及不确定度计算

（一）校准方法概述

拖车车速不确定度为0.3%(k=2)，以车速作为标准值，以被校仪器5

次示值的算术平均值作为测量值，计算两者之间的误差。（二）测量模型

流速示值误差计算见式(1)(1)，流速相对示值误

差计算见式(2