ICS07.060 N93 中华人民共和国国家标准 GB/T21978.2—2014 代替GB/T11832—2002 降 水量观测仪器 第2部分:翻斗式雨量传感器 Instrumentforprecipitationobservation—Part2:Tippingbucketrainfallsensor 2014-07-08发布 2015-01-19实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅰ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 结构与组成 1 ……………………………………………………………………………………………… 5 要求 2 ……………………………………………………………………………………………………… 6 试验方法 4 ………………………………………………………………………………………………… 7 检验规则 6 ………………………………………………………………………………………………… 8 标志和使用说明书 7 ……………………………………………………………………………………… 9 包装、运输和储存 7 …………………………………………………………………………………………GB/T21978.2—2014 前 言 GB/T21978《降水量观测仪器》分为7个部分: ———第1部分:雨量器; ———第2部分:翻斗式雨量传感器; ———第3部分:虹吸式雨量计; ———第4部分:浮子式雨量计; ———第5部分:雨量显示记录仪; ———第6部分:融雪型雨雪量计; ———第7部分:光电式雨雪量计。 本部分为GB/T21978的第2部分。 本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本部分代替GB/T11832—2002《翻斗式雨量计》,与GB/T11832—2002相比,主要内容变化如下: ———删除原标准中记录与显示部分的技术内容,同时标准名称变更,纳入GB/T21978《降水量观 测仪器》系列标准中; ———对重复性要求重新进行了规定; ———增加了测量准确度、重复性试验方法; ———增加了抽样检验要求。 本部分由中华人民共和国水利部提出。 本部分由全国水文标准化技术委员会水文仪器分技术委员会(SAC/TC199/SC1)归口。 本部分起草单位:水利部水文仪器及岩土工程仪器质量监督检验测试中心、南京扬子水利自动化技 术开发总公司、中国水利水电科学研究院、北京奥特美克科技发展有限公司、水利部南京水利水文自动 化研究所、宁波市阳光汽车配件有限公司、宁波北仑华赛液压器材有限公司。 本部分主要起草人:徐海峰、冯讷敏、吴怡、李薇、董秀颖、牛睿平、孙建会、吴玉晓。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为: ———GB/T11832—1989、GB/T11832—2002。 ⅠGB/T21978.2—2014 降水量观测仪器 第2部分:翻斗式雨量传感器 1 范围 GB/T21978的本部分规定了翻斗式雨量传感器的要求、试验方法、检验规则、标志和使用说明书、 包装、运输、贮存等。 本部分适用于用来连续观测降雨量的翻斗式雨量传感器(以下简称传感器)。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T9359 水文仪器基本环境试验条件及方法 GB/T13264 不合格品百分数的小批计数抽样检验程序及抽样表 GB/T18185—2000 水文仪器可靠性技术要求 GB/T18522.3—2001 水文仪器通则 第3部分:基本性能及其表示方法 GB/T18522.6—2007 水文仪器通则 第6部分:检验规则及标志、包装、运输、贮存、使用说明书 GB/T19677 水文仪器术语及符号 GB/T50095 水文基本术语和符号标准 3 术语和定义 GB/T19677、GB/T50095界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 湿润损失 lossofwetness 进入承雨口的降雨在流入翻斗前被截留没得到计量的部分。 注:湿润损失一般发生在降雨开始时。 3.2 重复性限 repeatabilitylimit 在重复性条件下,对同一被测量的任意两次测量结果之差,以95%的概率不会被超出的极限值。 4 结构与组成 传感器的结构一般分为承雨口部件和计量部件。仪器通过承雨口部件,收集降雨,计量部件中的翻 斗进行计量,并输出可以计量的物理量信号。以计量部件中翻斗层数来分类,又可分为单层翻斗、双层 翻斗和三层翻斗等形式。 1GB/T21978.2—2014 5 要求 5.1 外观 成品零部件的加工表面不应有影响外观质量的损伤、沟痕和锈蚀等缺陷。 5.2 工作环境条件 传感器应在下列环境条件下正常工作: a) 温度:0℃~55℃; b) 相对湿度:不大于95%(40℃凝露)。 5.3 分辨力 传感器的分辨力分为四种规格:0.1mm、0.2mm、0.5mm、1.0mm。 5.4 承雨口 5.4.1 一般要求 承雨口应采用不易变形的材料制成。 承雨口口缘呈刃口状,内壁光滑,不应有砂眼、毛刺、碰伤、镀层脱皮、渗漏等缺陷。 进入承雨口的降雨不应溅出承雨口外,承雨口内壁深度应不小于100mm。 5.4.2 内径尺寸 承雨口内径尺寸为ϕ200+0.60 0mm。 5.4.3 刃口角度 承雨口刃口角度应在40°~45°范围内。 5.5 降雨强度测量范围 传感器应能准确测量降雨强度在0mm/min~4mm/min范围内的降雨,并应注明传感器允许通 过的最大降雨强度。 5.6 灵敏阈 灵敏阈应为湿润损失与仪器分辨力之和。湿润损失应小于或等于0.5mm。 5.7 测量准确度 当降雨强度在0.01mm/min~4.0mm/min范围内变化时,传感器准确度等级见表1。 表1 传感器准确度等级 准确度等级 翻斗计量误差Eb Ⅰ ≤±2% Ⅱ ≤±3% Ⅲ ≤±4% 2GB/T21978.2—2014 翻斗计量产生的误差为翻斗计量误差,其误差按公式(1)计算,测试条件为室内人工滴水: Eb=췍Vm-췍Va 췍Va×100% …………………………(1) 式中: Eb———翻斗计量误差; 췍Vm———翻斗测量翻转水量,单位为毫升(mL); 췍Va———翻斗实际翻转水量,单位为毫升(mL)。 注:通常测量准确度与传感器翻斗计量误差有关,当传感器具有翻斗计量误差修正功能时,还与其修正精度有关。 5.8 重复性 重复性的定量表达采用重复性标准差Sr。在相同工作条件下及规定降雨强度范围内,翻斗计量误 差重复性限r应不超过1%,其中r=2.83Sr。 注:相同工作条件是指相同的测量环境、相同的测量程序、相同的测量仪器、相同的测量人员、相同的位置及在短时 间内重复。 5.9 输出 传感器的输出应满足下列要求: a) 发讯元件可采用干簧管或其他元件,推荐采用干簧管。翻斗翻转数与输出信号数应有确定的 对应关系。 b) 采用接点通断信号输出的传感器,接点允许承受电压不小于16V,允许通过电流不小于 50mA;输出端开路电阻不小于1MΩ,接触电阻不大于10Ω;输出端与外壳绝缘电阻不小于 1MΩ。 c) 发讯元件寿命大于或等于105次。 5.10 安装 传感器应具备适应野外安装的条件,能方便、可靠、牢固地安装于符合规定的观测场所及位置。传 感器各零部件应安装牢固,翻转灵活,不应有松脱、变形及其他影响使用的缺陷。 5.11 防护 传感器应具有良好的适应室外工作条件的能力,应有防锈、防蚀、防堵、防虫等措施。 5.12 机械环境适应性 5.12.1 振动 传感器在包装状态下,在承受10Hz~150Hz~10Hz、加速度为2g的扫频振动后,应能满足下列 要求: a) 外包装箱不得有任何损坏和变形,产品内部结构中各结合部不得有松脱、零部件破损等现象; b) 产品各项功能正常。 5.12.2 自由跌落 传感器在包装状态下,在离地面一定垂直高度处自由跌落后,应能满足下列要求: a) 外包装箱不得有任何损坏和变形,产品内部结构中各结合部不得有松脱、零部件破损等现象; b) 产品各项功能正常。 3GB/T21978.2—2014 5.13 可靠性 传感器在正常工作条件下,平均无故障工作时间MTBF≥25000h。 6 试验方法 6.1 主要试验设备 主要试验设备应包括: a) 游标卡尺,0.02mm; b) 万能角度尺; c) 雨量滴定装置或专用恒速注水装置; d)电子秤; e)欧姆表; f)兆欧表; g)高低温交变湿热箱; h)冲击试验台; i)振动试验台。 6.2 方法 6.2.1 外观 目测检查。 6.2.2 工作环境条件 按GB/T9359的规定进行试验。 6.2.3 承雨口 目测检查外观质量。 用分度值为0.02mm游标卡尺量取承雨口内径,均匀取六个不同方向,检查每一方向的测量值,其 值均应在规定误差范围内。 用万能角度尺检查刃口锐角。 6.2.4 灵敏阈 在翻斗上方漏斗口安装(内部已湿润的)引水管,以便能将清水引入预先准备好的容器内。 在受试传感器处于干燥情况下,以3mm/min~4mm/min降雨强度向承