本标准规定了数字风向风速测量仪的技术要求、检验方法和检验规则等。 本标准适用于自动测量和数字输出方式的地面测风系列产品的研制、生产和验收等。

ICS 07.060
备案号：34950—2012
中华人民共和国机械行业标准
JB/T 11258—2011
数字风向风速测量仪
Digital anemometer
2011-12-20 发布
2012-04-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前言，
引言。
规范性引用文件
术语和定义
产品分类，
产品组成.
检验方法.：
检验规则..
包装、标志、运输和贮存
JB/T11258—2011
JB/T11258—2011
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由机械工业气象仪器标准化技术委员会（CMIF/TC22）归口。本标准起草单位：长春气象仪器研究所。本标准主要起草人：王锡科、吴展、刘文芝、王明蕊。本标准为首次发布。
JB/T11258—2011
对于某一种特定的使用场合，选用一种或几种数字风向风速测量仪。风杯式和螺旋奖式最常用于常规气象站网中，因此，本标准对其作出了比较具体的规定。其他类型的数字风向风速测量仪是为各种专门使用目的而研发出来的。鉴于目前的技术水平，本标准尚不能对这些仪器的性能和检验方法等一一作出更为详尽的规定。因此，有些要求和检验方法等需根据经验确定，通常要与生产厂家商定。随着测风技术服务领域的不断扩大和材料、技术的发展，本标准尚需不时进行修订。Ⅲ
1范围
数字风向风速测量仪
JB/T11258—2011
本标准规定了数字风向风速测量仪（以下简称“数字测风仪”）的技术要求、检验方法和检验规则等。本标准适用于自动测量和数字输出方式的地面测风系列产品的研制、生产和验收等。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/T191包装储运图示标志
GB/T2828.1一2003计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划
GB/T 2829—2002
周期检验计数抽样程序及表（适用于对过程稳定性的检验）GB4793.1—2007
测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求GB/T4857.3—2008
GB/T11463—1989
包装运输包装件基本试验第3部分：静载荷堆码试验方法电子测量仪器可靠性试验
GB/T13384—2008
机电产品包装通用技术条件
GB/T17626.4—2008
GB/T17626.6—2008
电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/T17626.14—2005
电磁兼容试验和测量技术电压波动抗扰度试验JB/T9329—1998
仪器仪表运输、运输贮存基本环境条件及试验方法JF1094—2002
测量仪器特性评定
QX/T 8—2002
气象仪器术语
QX/T23—2004
旋转式测风传感器
QX/T51—2007
地面气象观测规范第7部分：风向和风速观测3术语和定义
QX/T8界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
天气学synopticmeteorology
论述大气中天气系统和重要天气现象的分布、演变规律及其诊断分析和预报方法的气象学分支科学3.2
气候学climatology
专门研究气候的形成原因、时空分布特点以及和其他自然环境因子及人类活动相互关系的科学。3.3
最大风速maximumwindspeed
在给定的时间段，平均风速中的最大值。注：地面气象观测中，从给定时段内选取任意10min的平均风速最大值，作为该时间的最大风速，3.4
极大风速
extreme wind speed
JB/T112582011
在给定的时间段，瞬时风速的最大值。4产品分类
4.1按仪器的使用方式分：
a）固定式；
b）便携式。
4.2按传感器感应原理分：
a）风杯式；
b）螺旋浆式：
c）叶轮式；
d）超声波式：
e）热球（线）式：
f）压力管式；
g）正交压力式。
注：正交压力式应配备气压和气温传感器，并与测风传感器同步运行，在要求测风误差较小时，还应配备湿度测量传感器。
产品组成
5.1固定式数字测风仪一般由以下部分组成：a）测风传感器；
b）数据采集器和显示器；
c）系统机和终端设备：
d）支架（风杆）及连接电缆：
e）数据自动存储的无人站配备的数据转存和打印装置：f）数据传输设备（必要时）。
注：有线或无线遥测功能、传输设备和传输距离，视具体使用情况应由使用方提出，生产厂家生产或采购配备5.2便携式数字测风仪一般由以下部分组成：a）测风传感器和连接电缆：
b）数据采集器、处理器和终端设备；c）仪器箱和背带；
d）手柄或支架（必要时）。
6要求
6.1外观
外观应符合以下要求：
a）机械安装可靠，紧固件应无松动、脱落；焊接组件应无漏焊、虚焊。b）整机几何平面应光洁、无变形、无锈蚀。c）标志应清晰、完整。
6.2传感器结构
传感器结构应符合以下要求：
a）传感器应有防尘、防雨、防雪措施，特殊地区使用的传感器应有防盐雾、防冰冻措施；b）便携式的风向传感器应有自动定向（定北）装置；c）风杯式和螺旋桨式的风向标处于水平状态任意位置时，风向标应能自由地旋转，并且对任意2
个风向角只有一个特定的平衡位置；d）风杯式的风杯和螺旋浆式的螺旋浆应转动灵活、无阻滞现象且能随遇平衡。6.3支架（风杆）及连接电缆
支架（风杆）及连接电缆应符合以下要求：JB/T11258—2011
a）陆地固定式数字测风仪生产如需配套风杆，其高度应为10m12m，并应配套避雷装置和斜拉索；便携式生产如需配套支架，其高度应为2m。b）独立结构的风向和风速传感器生产如需配套横杆，其长度宜在1.0m～1.5m之间。c）固定式数字测风仪风向传感器“定北”确定后，支架不应产生绕轴转动。d）数字测风仪仪器各部之间连接应采用柔软、屏蔽、耐腐蚀的电缆。6.4互换性
任选同一型号数字测风仪的传感器及其他单元和部件，替换后应保持整机性能不变。替换传感器时应能输入新传感器的校准参数。6.5整机功能
6.5.1用于天气学观测的固定式数字测风仪应具有以下功能：a）提供瞬时风速，2min、10min平均风向和风速，日极大风速、最大风速及相应的风向、出现时间。b）提供规定时段内阵风峰值（3s平均）及其对应的风向和时间。c）提供瞬时风速超过17m/s或其他规定值时的对应风向和起止时间。d）可设置时钟时间，数字测风仪停机或临时断电，时钟应连续运行。时钟走时允许误差每月应不超过±30s。
e）大风报警值可任意设置，并应在停机或临时断电时保持不变。f）可自动观测和人工观测，自动观测间隔时间设置应符合QX/T51一2007的要求。g）根据不同使用要求，主机应能存储24h、48h、168h或更多正点观测数据。h）应有RS-232标准串行接口并应显示电源工作状态。6.5.2便携式数字测风仪和用于气候学观测的固定式数字测风仪，其功能由使用方和生产方协商确定。6.6测量性能
6.6.1传感器
6.6.1.1风向测量特性应符合以下要求：a）风杯式和螺旋桨式：
一启动风速应不超过配套的风速传感器的启动风速：一阻尼比用于天气学和气候学时，应为0.3～0.7（在5.0m/s风速条件下）；动态偏移角应不超过最大允许误差的1/3（在风向标3倍启动风速条件下）。b）超声波式：
启动临界值应不大于风速的起动临界值；时间常数应不大于0.25s。
c）压力管式：
时间常数应不大于1s。
6.6.1.2风速测量特性应符合以下要求：a）风杯式：
启动风速应不大于0.5m/s、1.0m/s、1.5m/s距离常数应为2.0m～5.0m（在5.0m/s风速条件下）。b）螺旋桨式：
一启动风速应不大于1.5m/s、2.0m/s；一距离常数应为2.0m~5.0m（在5.0m/s风速条件下）。3
JB/T11258—2011
c）叶轮式：
启动风速应不大于0.8m/s：
距离常数应为2.0m～5.0m（在5.0m/s风速条件下）。d）超声波式：
启动临界应为0；
时间常数应不大于0.25s。
e）热球（线）式：
时间常数：上升应不大于4s、下降应不大于2s。f）压力管式：
时间常数应不大于1s。
6.6.2整机
整机分辨力、测量范围和最大允许误差根据不同使用情况应符合表1的要求。表1
风杯式
螺旋桨式
叶轮式
超声波式
热球（线）式
压力管式
正交压力式“
风杯式
螺旋奖式
叶轮式
超声波式
热球（线）式
压力管式
分辨力
整机分辨力、测量范围和最大允许误差测量范围
0°～360°
0°～360°
0°～360°
0°～360°
0°～360°
(0~20.0）m/s:
(0~30.0）m/s;
(0~60.0）m/s
(0~60.0）m/s;
(0~90.0）)m/s
(0~20.0）m/s
（0~60.0）m/s
(0~1.0）m/s;
（1.0~30.0）m/s
（0~60.0）m/s
最大允许误差
（基准站）；±5°
±10°
±20°
（基本站）
（≤2.0m/s）：
±10°（2.0m/s~5.0m/s）
±20°
（>5.0m/s）
±20°（<1.3m/s）；
±8°（1.3m/s~5.1m/s）；
±6°（>5.1 m/s）
±（0.3+0.03v）m/s（基准站）±（0.5+0.03v）m/s（基本站）显示风速
±1.0m/s（≤10.0m/s）；
±10%（>10.0m/s）
或±（1.0+0.03v）m/s
显示风速
±0.5m/s（≤5.0m/s）;
±10%（>5.0m/s）
±0.3m/s（<35.0m/s）;
±5%（≥35.0m/s）
±1.0m/s（<20.0m/s）;
±4%（≥20.0m/s）
正交压力式
分辨力
测量范围
表1（续）
横风：±25.0m/s
纵风：±25.0m/s
最大允许误差
JB/T11258—2011
a正交压力测风仪应配备气压传感器（高度0m5000m，土50m）和气温传感器（-40℃55℃，土3℃），并与测风传感器同步运行；在要求测风误差较小时，还应配备相对湿度传感器。6.7电源适应性
数字测风仪交流供电时，应于交流220V×（1土10%）、50Hz×（1土5%）的条件下正常工作；直流（6V或12V）供电时，应于电压变化土10%条件下正常工作。6.8电气安全性
数字测风仪（含传感器）在正常条件和单一故障条件下，可触及零部件防电击的允许限值应符合GB4793.1—2007中6.3的要求。
6.9电磁兼容性
6.9.1电源瞬态敏感度应符合以下要求：a）快速瞬变脉冲群：当一个上升时间5ns×（1土30%），持续时间50ns×（1土30%），峰值电压500V，重复频率5kHz的脉冲群，加到数字测风仪供电电源端口时，仪器应保持正常工作状态。b）电压波动：当电源电压分别为从标称电压瞬变8%和-8%；
从比标称电压低10%瞬变8%；Www.bzxZ.net
-从比标称电压高10%瞬变-8%时，数字测风仪应能保持正常工作状态。6.9.2射频场感应传导敏感度应符合以下要求：当频率0.15MHz～26MHz或26MHz～80MHz、输出阻抗为502、幅值有效值1V的射频信号加到数字测风仪电源线上时，仪器应保持正常工作状态。6.10环境适应性
6.10.1工作环境
数字测风仪工作环境应符合以下要求：a）室内部分温度0℃～40℃；相对湿度不大于80%。b）室外部分温度-40℃～55℃；相对湿度小于或等于100%或降水。c）室外部分抗风强度：当风速超过该数字测风仪测量范围10%时，传感器不应有损坏现象；支架（风杆）不应有变形或折断现象。d）室外部分淋雨：降水强度为4mm/min；水温为5℃～35℃。e）室外部分扬尘：尘土粒度小于0.08mm的占3/4，在0.08mm～0.2mm之间的占1/4，风速4m/s~5m/s。
6.10.2储运环境
数字测风仪储运环境应符合以下要求：a）气温为-55℃～60℃，相对湿度不大于95%（35℃）；b）数字测风仪外包装后根据其包装件的质量和尺寸，碰撞和跌落应分别符合JB/T9329一1998表1中第4项和第5项的规定，其中跌落高度选为100mm。6.11可靠性和维修性
6.11.1可靠性
平均故障间隔时间（MTBF）：固定式数字测风仪应不少于2000h，便携式应不少于1000h。5
JB/T11258—2011
6.11.2维修性
成套设备的平均故障修复时间（MTTR）应不大于0.5h。7检验方法
7.1外观
目测或器具测量。
7.2传感器结构
实际操作、目测或器具测量。
7.3支架（铁塔）及连接电缆
目测或器具测量。
7.4互换性
实际操作进行检验。
7.5整机功能
实际操作、目测进行检验。
7.6测量性能
7.6.1试验设备和标准器
试验设备和标准器应符合以下要求：a）低速风洞：风速范围0.2m/s～60.0m/s（或0.5m/s～100m/s）：流场不均匀度不应超过土0.8%：气流不稳定度不应超过土（0.05十0.8%v）；紊流度不应超过土0.2%。b）标准读盘：0°～360°，分辨力应为1°。c）皮托管：系数K在0.997～1.003之间。d）二等标准微差压计：最大允许误差应为土0.8Pa。e）气温表、相对湿度表、气压表和动态特性测试装置。7.6.2传感器
7.6.2.1风向测量特性
风向测量特性应按以下方法进行：a）风杯式和螺旋桨式：
一启动风速按QX/T23一2004中5.6.2.2的规定进行；-阻尼比按QX/T23一2004中5.6.2.4的规定进行；动态偏移角按QX/T23—2004中5.6.2.5的规定进行。b）超声波式：
启动临界值和时间常数，应在不同的方向上进行，每隔15°取一检验方向。c）压力管式：
时间常数应在不同的方向上进行，每隔15°取一检验方向。7.6.2.2风速测量特性
风速测量特性应按以下规定进行：a）风杯式、螺旋桨式和叶轮式：启动风速按QX/T23—2004中5.6.1.2的规定进行；距离常数按QX/T23—2004中5.6.1.4的规定进行。b）超声波式：
启动临界值和时间常数，应在不同的方向上进行，每隔15°取一检验方向。检验方向应包括气流顺向超声波的发射方向。
c）热球（线）式：
JB/T11258—2011
将风洞工作段风速调至10m/s土0.2m/s并稳定，再将敏感部件安入外管内并同时启动秒表，至指针示值降至相应风速为3.67m/s处停止秒表，读取秒表所示的时间即为下降时间常数；此后再突然将敏感部件从外管中拉出，同时启动秒表至示值为6.33m/s处止，所用时间为上升时间常数。
d）压力管式：
时间常数，应在不同方向上进行，每隔15°取一检验方向。7.6.3整机
7.6.3.1分辨力
按JF1094—2002测量仪器特性评定中5.7.2的规定进行。7.6.3.2风向测量范围和最大充许误差将风向传感器安装在标准度盘上，先对准0°。，不同用途的不同传感器分别按每隔10°、15°或30°测试一点，读取数字测风仪的输出值，并计算输出角度与标准度盘角度之差，其结果作为风向测量范围和最大充许误差评定的依据。7.6.3.3风速测量范围和最大允许误差按以下规定进行：
a）质量一致性检验。除非另有规定，试验点按不同类型和不同用途，在以下测试点中选取极限点及中间测试点：2.0m/s、5.0m/s、8.0m/s、10.0m/s、12.0m/s、15.0m/s、18.0m/s、20.0m/s、30.0m/s、40.0m/s、50.0m/s、60.0m/s、70.0m/s、80.0m/s、90.0m/s。在各测试点，待风洞风速调整好后，稳定2min，读取数字测风仪的输出值，并计算输出值与风洞风速值之差，其结果作为风速测量范围和最大允许误差的评定依据。测试时，超声波式的测试位置应包括气流顺向超声波的发射方向；正交压力式的测试应包括气流正对感应口的方向；热球（线）式试验前应使探头直立，敏感部件置于密闭空间内，并反复检查调整仪器电表机械零点，与电路零点校准，稳定后方可进行试验。仪器风速探头之敏感部件，应位于风洞工作段中心，并使其前窗口之法线对准迎面气流方向，且标准仪器探头与被检探头并列放置同一段内。
b）鉴定检验。风杯式和螺旋桨式采用上行程、下行程循环进行，其测试点由鉴定检验单位确定；超声波式、热球（线）式、压力管式和正交压力式，从0°开始，每隔15°取一个测试位置，进行不同方向的测试，采用循环法进行，每个位置至少进行11个循环。7.7电源适应性
交流供电时，用交流可调稳压电源，在220V×（1土10%）、50Hz×（1土5%）范围内变化，同时进行风向和风速瞬时值测量；直流供电时，用可调直流稳压电源给数字测风仪供电，电压在土10%范围内变化，同时进行风向和风速瞬时值测量。7.8电气安全性
按GB4793.1—2007中6.4、6.5和6.6规定的试验方法进行。7.9电磁兼容性
7.9.1电源瞬态敏感度
按以下规定进行：
a）快速瞬变脉冲群：按GB/T17626.4一2008的试验方法进行。b）电压波动：按GB/T17626.14一2005中表1试验等级“2”的试验方法进行。试验结果的评定按GB/T17626.14—2005中第9章b）的规定执行。7.9.2射频场感应传导敏感度
按GB/T17626.6—2008的试验方法进行。7.10环境适应性
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