ICS 27.140 K 55 中华人民共和国国家标准化指导性技术文件 GB/Z 35717—2017 水轮机、蓄能泵和水泵水轮机流量的测量 超声传播时间法 Discharge measurement for hydraulic turbines, storage pumps and pump-turbines-Ultrasonic transit-time method 2017-12-29发布 2018-07-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/Z 35717—2017 目 次 前言 1范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 符号 4 测量原理 5 5.1 基本原理 5.2 超声传播时间的测量 5.3 声道轴向流速的计算 5.4 流量的计算 6测试方法与校准 6.1 安装位置要求及声道配置 6.2 换能器安装及几何参数测量 6.3 主机功能要求及测试 6.4 第三方校准及期间核查 7测量不确定度 附录A（规范性附录）声道高度与权重系数 附录B（规范性附录）流速代表性参考数据 14 附录C（规范性附录） 圆形流道测流装置的几何参数测量 16 附录D（规范性附录) 不确定度评定方法· 18 附录E（资料性附录） 纯水中的声速 20 参考文献 GB/Z35717—2017 前言 本指导性技术文件按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本指导性技术文件由中国电器工业协会提出。 本指导性技术文件由全国水轮机标准化技术委员会（SAC/TC175）归口。 本指导性技术文件起草单位：中国计量科学研究院、国网甘肃省电力公司电力科学研究院、中国水 利水电科学研究院、中国长江电力股份有限公司、哈尔滨大电机研究所、东方电气集团东方电机有限公 司、国电科学技术研究院成都电力技术分院、水利部农村电气化研究所、清华大学、北京市水文总站、雅 磐江流域水电开发有限公司、南京申瑞电气系统控制有限公司北京昌民技术有限公司、青岛清万水技 术有限公司、南京南瑞集团公司、唐山汇中仪表股份有限公司、深圳市建恒测控股份有限公司、开封市水 大流量计量科技有限公司、北京市城市河湖管理处、中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司、国电 大渡河检修安装有限公司、西安理工大学。 本指导性技术文件主要起草人：胡鹤鸣、董开松、刘秀良、孟涛、潘罗平、李友平、赵越、严肃、张海库、 徐伟、朱德军、杨卓、赵耀、张梁、刘登峰、徐春荣、朴奇焕、冷吉强、夏洲、张力新、肖聪、苗豫生、李国顺、 苑连军、马越、郑小波、李臻、沈渭程、赵炜、甄文喜、同焕珍、刘诗琪， Ⅲ GB/Z35717—2017 水轮机、蓄能泵和水泵水轮机流量的测量 超声传播时间法 1范围 本指导性技术文件给出了水轮机、蓄能泵和水泵水轮机流量测量的超声传播时间法，包括测量原 理、测试方法与校准、测量不确定度。 本指导性技术文件适用于水轮机、蓄能泵和水泵水轮机的现场流量测量，流道为有压流道，断面为 圆形或矩形，直径或等效直径不小于0.8m；不适用于水轮机、蓄能泵和水泵水轮机模型试验的流量 测量。 本指导性技术文件适用于采用内贴式或外插式换能器的超声传播时间法测流装置（以下简称测流 装置）的流量测量，不适用于采用外夹式换能器的超声流量计的流量测量。 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。 JF1358—2012非实流法校准DN1000～DN15000液体超声流量计校准规范 IEC60041-1991水轮机、蓄能泵和水泵水轮机水力性能现场验收试验（Field acceptanceteststo determine the hydraulic performance of hydraulic turbines,storage pumps and pump-turbines) in closed conduits-Ultrasonic transit-time meters for liquid) ASMEPTC18-2011水轮机、水泵水轮机性能试验规范（HydraulicTurbinesandPump-Turbines Performance Test Codes) 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 超声传播时间法ultrasonictransit-timemethod 利用超声在流体中顺流传播时间与逆流传播时间之差求出流速，进而通过流速与面积的乘积得到 流量的方法。 3.2 超声换能器ultrasonictransducer 在电信号作用下可产生超声输出，并可将超声信号转换为电信号的器件。 3.3 内贴式换能器build-intransducer 利用焊接、螺栓等方式固定在流道内壁上的超声换能器。 注：内贴式换能器也称为内附（敷）式换能器。 1 GB/Z 35717—2017 3.4 外插式换能器plug-intransducer 通过钻孔从流道外部插人安装固定的超声换能器。 3.5 超声传播时间法测流装置dischargemeasurementdeviceofultrasonictransit-timemethod 现场安装换能器并采用超声传播时间法进行流量测量的装置， 注：超声传播时间法测流装置包括多对换能器、信号线缆，以及用于激励换能器、测量传播时间、计算流速和流量 显示和记录测量结果的电子设备 3.6 声道 ultrasonicpath 超声在成对的超声换能器间传播的实际路径。 注：声道有时也称为声路。 3.7 声道长度ultrasonicpathlength 成对换能器之间超声在水介质中传播的实际距离。 3.8 声道角ultrasonicpathangle 声道与流道轴线之间的夹角。 3.9 声道高度ultrasonicpathheight 声道相对于流道中心的高度，其绝对值为声道与流道轴线之间的最短距离，通常以流道中心以上为 正值，以下为负值，正好过流道中心的为零。 3.10 声道高度角 ultrasonicpathheight angle 仰角投影到断面上的角度，其范围为一90°～90 3.11 换能器凸出高度 transducer protrusionheight 换能器外形最高点到内壁的垂直距离。 3.12 凸出比 protrusion ratio 换能器凸出高度与圆形流道断面直径（或矩形流道断面宽度）之比。 3.13 声道层 ultrasonic layer 声道高度相同的两个声道所在的层面。 3.14 声道面ultrasonicplane 声道角相同的一组声道所在的流道斜截面。 3.15 声道投影流速ultrasonicpathprojectedvelocity 测流装置利用传播时间直接测到的流速分量，即声道上的实际流速的线平均值投影到声道方向上 的分量。 2