風(fēng)速儀的校準是通過與已知精度的標準參考裝置對比,修正儀器測量wu差、確保數(shù)據(jù)可靠性的關(guān)鍵步驟。根據(jù)校準場景和精度要求,可分為專業(yè)實驗室校準(quan威)、現(xiàn)場對比校準(便捷) 和簡易自檢校準(初步排查) 三類,核心邏輯是 “以標準值為基準,量化并修正儀器偏差"。以下是具體操作方法及注意事項:
專業(yè)校準需依托具備資質(zhì)的計量實驗室(如國家 / 地方計量測試研究院、儀器廠家授權(quán)實驗室),利用標準風(fēng)洞(可精確控制氣流速度的設(shè)備)完成,適用于對精度要求高的場景(如氣象觀測、工業(yè)質(zhì)控、科研實驗)。
儀器信息整理:記錄風(fēng)速儀型號、出廠編號、上次校準日期、量程范圍、標注精度等級(如 ±2% FS),明確本次校準需求(如全量程校準、特定風(fēng)速段校準)。
儀器狀態(tài)檢查:
機械型(螺旋槳 / 杯式):確認葉片無變形、卡頓,軸承轉(zhuǎn)動靈活,無明顯磨損。
熱線型:檢查熱線探頭無油污、灰塵覆蓋,連接線完好,溫度補償功能正常。
超聲波型:清理探頭表面污漬、遮擋物,確保超聲波發(fā)射 / 接收通道wu故障。
校準點設(shè)定:根據(jù)風(fēng)速儀量程選擇 5-8 個校準點(覆蓋全量程,重點包含常用測量段),例如量程 0-30m/s 的風(fēng)速儀,可設(shè)定校準點為:0.5m/s(低風(fēng)速)、5m/s、10m/s、15m/s、20m/s、25m/s、30m/s(滿量程)。
安裝與預(yù)熱
將被校風(fēng)速儀的傳感器(探頭 / 螺旋槳)固定在風(fēng)洞測試段的中心位置,確保傳感器正對氣流方向,且周圍無遮擋(避免氣流擾動)。
同時安裝標準參考儀器,兩者間距不超過 10cm,處于同一氣流截面,確保測量的是同一股氣流。
接通被校儀器和標準儀器電源,預(yù)熱 15-30 分鐘(尤其是熱線型和超聲波型,需待電子元件穩(wěn)定)。
逐點校準測量
按設(shè)定的校準點,從低風(fēng)速到高風(fēng)速依次調(diào)節(jié)風(fēng)洞風(fēng)速,待氣流穩(wěn)定(標準儀器顯示值波動≤±0.1m/s,持續(xù) 30 秒)后,記錄被校儀器的顯示值(記為X?)和標準儀器的標準值(記為S?)。
每個校準點重復(fù)測量 3 次,取平均值(X_avg和S_avg),避免偶然wu差。
完成高風(fēng)速點后,需從高風(fēng)速到低風(fēng)速反向復(fù)測 1 次(檢查儀器回程wu差,尤其機械型風(fēng)速儀可能存在軸承滯后)。
數(shù)據(jù)處理與wu差計算
絕對wu差:Δ = X_avg - S_avg(正值表示儀器顯示偏大,負值表示偏小)
相對wu差:δ = (Δ / S_avg) × 100%(判斷是否超出儀器標注的精度范圍)
對每個校準點計算絕對wu差和相對wu差:
示例:某工業(yè)級風(fēng)速儀標注精度 ±5%,在 10m/s 校準點,標準值S_avg=10.0m/s,被校儀器平均值X_avg=10.3m/s,則絕對wu差Δ=0.3m/s,相對wu差δ=3%,符合精度要求。
若wu差超出允許范圍,實驗室會通過儀器內(nèi)部的校準程序(如調(diào)節(jié)電子元件參數(shù)、修正機械傳動比)或出具 “修正因子表",讓用戶在后續(xù)測量中通過公式修正(如實際風(fēng)速 = 儀器顯示值 × 修正因子)。
出具校準報告
被校儀器信息(型號、編號、校準日期、有效期,通常為 1-2 年);
校準依據(jù)(如國家標準 GB/T 19077-2010《風(fēng)速儀》);
各校準點的標準值、被校值、wu差、修正因子;
校準結(jié)論(合格 / 不合格 / 限用范圍)。
校準完成后,實驗室會出具帶有CMC 標志的校準證書,包含以下核心信息:
當(dāng)風(fēng)速儀安裝在現(xiàn)場(如塔吊、氣象站觀測塔、通風(fēng)管道),無法拆卸送檢時,可采用 “現(xiàn)場標準對比法",核心是用經(jīng)校準的便攜式標準風(fēng)速儀作為參考,在同一環(huán)境下同步測量。
安裝定位:將便攜式標準風(fēng)速儀與被校風(fēng)速儀的傳感器安裝在同一高度(wu差≤5cm)、同一水平線上(間距 1-2 米,避免相互遮擋氣流),兩者均正對來風(fēng)方向(機械型需手動對準,超聲波型無需額外調(diào)整)。
同步測量:待兩臺儀器顯示穩(wěn)定后(波動≤±0.2m/s),每隔 1 分鐘記錄 1 組數(shù)據(jù),連續(xù)記錄 10 組,分別計算兩者的平均值(X_被校_avg和X_標準_avg)。
wu差判斷:計算相對wu差δ = |(X_被校_avg - X_標準_avg) / X_標準_avg| × 100%,若δ≤被校儀器標注精度,則判定為 “現(xiàn)場校準合格";若超出,需標記wu差范圍,或聯(lián)系廠家遠程調(diào)試(部分智能風(fēng)速儀支持通過軟件修正)。
避免在 “非穩(wěn)態(tài)氣流" 中校準(如十字路口、狹窄通道),此類環(huán)境的局部風(fēng)速波動會導(dǎo)致對比wu差增大。
對于管道內(nèi)風(fēng)速儀(如通風(fēng)管道),需選擇管道截面的 “均勻流段"(距管道彎頭、閥門 5 倍管徑以上的位置),且標準儀器和被校儀器需在同一截面的不同測點(按管道風(fēng)速測量規(guī)范,取多個測點平均值對比)。
簡易校準無法替代專業(yè)校準,僅用于快速判斷風(fēng)速儀是否存在明顯故障(如傳感器卡頓、數(shù)據(jù)漂移),適合家用、便攜式風(fēng)速儀的日常檢查。