螺旋桨式测风仪校准规范.docx

JJF2011—2022

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螺旋桨式测风仪校准规范

1范围

本规范适用于螺旋桨式测风仪的校准。

2引用文件

本规范引用下列文件:

JJG431—2014轻便三杯风向风速表

GB/T24559—2009海洋螺旋桨式风向风速计

QX/T8—2002气象仪器术语

QX/T323—2016气象低速风洞技术条件

中国气象局.地面气象自动观测规范:第一版[M].北京:气象出版社,2020

凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文

件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。

3术语和计量单位

3.1术语

3.1.1风速起动风速startingwindvelocityofspeed

螺旋桨由静止开始变为能够连续转动,螺旋桨式测风仪能显示速度变化的最低风速。

3.1.2风向起动风速startingwindvelocityofvane

螺旋桨式测风仪机身由某一偏角释放返回到与风洞轴线相同时的最低风速。3.1.3螺旋桨式测风仪propelleranemometer

利用一种始终迎风转动的螺旋桨旋转的快慢来测量风速的仪器。

3.2计量单位measurementunit

风速计量单位为米每秒(m/s),风向计量单位为度(°)。

4概述

螺旋桨式测风仪(以下简称“测风仪”)是集风向风速测量功能于一体的测风仪,测风仪由风向组件、风速组件、安装杆、指北套件等部件组成,其外观示意如图1所示,组成结构如图2所示。

2

图1螺旋桨式测风仪外观示意图

图2螺旋桨式测风仪结构图

风速组件由螺旋桨、风速轴承、风速发电线圈等组成。在风力作用下,螺旋桨转动,带动轴上的磁极旋转,在线圈中感应出正弦信号,其频率随风速的增大而线性增加。

风速与正弦频率信号的关系见公式(1)。

ν=a·f(1)

式中:

ν—风速,m/s;

a—换算系数,m/(s·Hz);

f—正弦频率,Hz。

风向组件由尾翼、风向轴承、风向电位器等组成。当尾翼随风向转动时,转轴带动电位器的调节指轮转动,电位器的调节比例与风向对应,即0%~100%对应于0°~360°。

5计量特性

5.1风速起动风速

风速起动风速不超过1.2m/s。

5.2风速示值误差

风速示值最大允许误差为±(0.5m/s+0.03ν),其中ν为标准风速。

5.3风向起动风速

测风仪机身与风洞轴向夹角为15°或345°时,风向起动风速不超过1.5m/s。5.4风向示值误差

风向示值最大允许误差为±5°。

注:以上指标不作为合格性判据,仅供参考。

6校准条件

6.1环境条件

温度:(15~30)℃。

相对湿度:不大于85%。

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大气压力:(500~1050)hPa。

6.2计量标准测量设备及其他设备

测量设备及其他设备主要技术指标见表1。

表1标准器及配套设备

分类

名称

主要技术指标

标准器

皮托静压管

k取值范围(0.997~1.003),Urel不大于0.5%

微差压计

最大允许误差:±0.5Pa

标准度盘

最大允许误差:±0.1°

热线风速计

最大允许误差:±0.1m/s

配套设备

温度仪

最大允许误差:±0.5℃

湿度仪

最大允许误差:±8.0%RH

气压计

最大允许误差:±2hPa

风洞

稳定性≤0.5%

均匀性≤1.0%

7校准项目和校准方法

7.1校准项目

校准项目及对应的校准方法条款编号见表2。

表2校准项目表

校准项目

校准方法对应条款编号

风速起动风速

7.2.2

风速示值误差

7.2.3

风向起动风速

7.2.4

风向示值误差

7.2.5

注:可根据实际应用需要,选择要校准的项目。

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