电磁海流计实验水槽流场校准技术研究

贾伟广; 朱丽萍; 于建清; 秦鑫培

doi:10.3969/j.issn.2096-9015.2021.04.09

电磁海流计实验水槽流场校准技术研究

doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.04.09

国家海洋标准计量中心，天津 300112

基金项目: 国家重点研发计划资助（2017YFF0206404）

详细信息

作者简介:
贾伟广（1981-），国家海洋标准计量中心高级工程师，研究方向：海洋波浪潮汐气象检定校准，邮箱：weiguang_2001@163.com

计量
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出版历程
- 网络出版日期: 2021-04-15
- 刊出日期: 2021-04-15

Study on the Flow Field Calibration Technology of Electromagnetic Current Meter Water Tank

National Center of Ocean Standards and Metrology, Tianjin 300112, China

摘要

摘要: 采用实验水槽和水槽天车，设计校准试验方法，开展多组海流测量试验，对电磁海流计计量性能进行技术分析。结果显示，流速最大示值误差绝对值是1 cm/s，流向最大示值误差绝对值为2°。实验水槽流场校准技术为电磁海流计海流参数量值传递提供了一种新的有效途径。
- 电磁海流计 /
- 校准技术 /
- 实验水槽
Abstract: In this paper, an experimental water tank and a tank crane are used to design a calibration test method. By carrying out multiple sets of ocean current measurement experiments, the measurement performance of the electromagnetic ocean current meter is technically analyzed. The results show that the absolute value of the maximum indication error of the flow velocity is 1 cm/s, and the absolute value of the maximum indication error of the flow direction is 2°. The tank flow field calibration technology provides a new and effective way for the ocean current parameter value transfer of electromagnetic current meters.
- electromagnetic current meter /
- calibration technology /
- water tank

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图 1 参试仪器安装位置图

Figure 1. Installation location of test instruments

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图 2 流速试验波形图

Figure 2. Waveform of velocity test

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图 3 10 cm/s、30 cm/s、50 cm/s流向试验波形图

注：正行程流向0，反行程流向180º

Figure 3. Waveforms of 10 cm/s, 30 cm/s and 50 cm/s flow direction test

Note: the flow direction of positive stroke is 0, and the flow direction of reverse stroke is 180º

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图 4 100 cm/s、150 cm/s、200 cm/s流向试验波形图

注：图中①、⑤正行程流向0,②、③、④反行程流向180º

Figure 4. Waveforms of 100 cm/s, 150 cm/s and 200 cm/s flow direction test

Note: in the figure, the flow direction of ① and ⑤ positive stroke is 0, and that of ②, ③ and ④ reverse stroke is 180º

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表 1 参试仪器信息

Table 1. Information of test instruments

		标准海流计 (Nortek威龙海流计)	被校海流计 (ALEC电磁海流计)
流速	测量范围	0~4 m/s	0~2 m/s
流速	准确度	±0.5%V±1 mm/s	±10 mm/s
流向	测量范围	0～360°	0～360°
流向	准确度	±2°	±4°

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表 2 1#海流计流速试验数据（部分）

Table 2. Test data of 1# current meter (part)

单位：cm/s
时间	标准海流计 (威龙海流计)	被校海流计 (电磁海流计)	示值误差
16:58:23	10.4	10.2	−0.2
17:03:54	31.0	31.3	0.3
17:07:15	52	51.5	−0.5
17:10:09	104	103.5	−0.5
17:13:01	140	139.5	−0.5
17:15:48	199	200	1

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表 3 2#海流计流速试验数据（部分）

Table 3. Test data of 2# current meter (part)

单位：cm/s
时间	标准海流计 (威龙海流计)	被校海流计 (电磁海流计)	示值误差
16:58:23	10.4	10.1	−0.3
17:03:54	31.0	31.5	0.5
17:07:15	52	52.5	0.5
17:10:09	104	104.0	0
17:13:01	140	134.5	0.5
17:15:48	199	200	1

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表 4 1#海流计流向试验数据（部分）

Table 4. Flow direction test data of 1# current meter (part)

单位：°
时间	标准海流计 (威龙海流计)	被校海流计 (电磁海流计)	示值误差
16:58:23	181	179	−2
17:03:54	180	178	−2
17:07:15	180	178	−2
17:10:09	181	179	−2
17:13:01	181	182	1
17:15:48	180	179	−1

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表 5 2#海流计流向试验数据（部分）

Table 5. Flow direction test data of 2# current meter (part)

单位：°
时间	标准海流计 (威龙海流计)	被校海流计 (电磁海流计)	示值误差
16:58:23	181	180	−1
17:03:54	180	179	−1
17:07:15	180	180	0
17:10:09	181	182	1
17:13:01	181	182	1
17:15:48	180	179	−1

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参考文献(13)

[1]	易志强, 赵知劲, 马修准, 等. 宽带声学多普勒流速剖面仪球面散射回波模型研究[J]. 计量学报, 2016, 37(6): 610-614. doi: 10.3969/j.issn.1000-1158.2016.06.13
[2]	何伟, 陈廷云, 贺昌蓉. 智能电磁流量计抗干扰技术的研究[J]. 中国测试, 2004, 03: 33-35. doi: 10.3969/j.issn.1674-5124.2004.06.012
[3]	朱继光, 王利. 对孔板流量计装置的一例测试分析[J]. 中国测试, 1998, 03: 38-39,43.
[4]	黄晓青. 海流计流向校准及不确定度的评定[J]. 计量与测试技术, 2011, 38(11): 59-60. doi: 10.3969/j.issn.1004-6941.2011.11.031
[5]	贾伟广, 马志刚, 于慧莉, 等. 基于实海况海洋水槽的海洋浪流风参数计量检测技术[J]. 计量技术, 2017(04): 19-22.
[6]	Milu Zhang, Tianzhen Wang, Tianhao Tang, et al. An Imbalance Fault Detection Method Based on Data Normalization and EMD for Marine Current Turbines[J]. ISA Transactions, 2017: 36-39.
[7]	Zhang Milu, Wang Tianzhen, Tang Tianhao, et al. An imbalance fault detection method based on data normalization and EMD for marine current turbines[J]. ISA transactions, 2017: 68-72.
[8]	G. Maze, F. Léon, F. Chati, et al Detection of a straight groove in a metal plate by acoustic scattering in water with applications to marine current turbines[J]. NDT and E International, 2014: 65-69.
[9]	宋波. 直读式海流计水槽检定中有关问题的研究[J]. 气象水文海洋仪器, 1997(04): 8-11.
[10]	刘增华, 李佳奇, 张易农, 等. 小口径多声道超声流量计的非实流式校准技术[J]. 北京工业大学学报, 2018, 44(11): 1369-1375.
[11]	朱光文. 我国海洋观测技术的现状、差距及其发展[J]. 海洋技术, 1991, 10(03): 1-22.
[12]	李亚林. 声学多普勒海流计实验室校准系统的设计研究[C]. 2018年全国声学大会, 北京, 2018, 14-15.
[13]	国家技术监督局. SLC9型直读式海流计: JJG628-1989[S]. 北京: 中国计量出版社, 1990.