ISO 11655:1995 開いたチャネル内の液体の流れの測定 — 水力測定装置の性能を指定する方法 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

技術委員会によって採択された国際規格草案は、投票のために加盟団体に回覧されます。国際規格として発行するには、投票を行った加盟団体の少なくとも 75% による承認が必要です。

国際規格 ISO 11655 は、技術委員会 ISO/TC 113, 比重測定、小委員会 SC 5, 機器、装置およびデータ管理によって作成されました。

この国際規格の附属書 A は情報提供のみを目的としています。

導入

この国際規格には、開いたチャネル内の液体の流れの測定に関連する物理変数の感知、測定、および必要に応じて記録に使用される機器の性能を指定する方法に関する推奨事項が含まれています。

水文現象を感知、測定、記録するプロセスでは、時間に関連する物理的イベントまたは状態を、標準的な測定単位スケールに関連した数値表現に変換する必要があります。変換の手順は次のとおりです。

  • a)自然発生現象を(個々の状況に応じて)代表的な決定ができwhere 状態に適応または変換する。
  • b)必要に応じて、代理パラメータを特定し、そのパラメータ値の変化と測定される現象の変化との間の関係を確立する。
  • c)時間の経過とともに変化する物理現象またはその代替物の感知、測定、および(適切な場合)記録。
  • d)サンプリングされたデータを数値情報に変換する。

機器の性能の究極の尺度は、機器が水文変数の絶対値またはレベルを別の任意または固定基準データと比較して測定量に変換する際の不確実性の評価です。ただし、機器の適合性は、特定の測定方法や測定頻度にも関係する場合があります。

不確実性の性質は、自然変数から測定量への変換プロセスで採用される物理的方法または原理と密接に関連しています。さまざまな物理システムは、次のような要因によってさまざまな程度の影響を受けます。

  • 機器の本質的な設計。
  • 校正方法。
  • 自然環境要因。
  • 人為的な環境要因。
  • ケアとメンテナンスのレベル。
  • オペレーターの方法とスキル。

ユーザーは、不確実性に影響を与える可能性のある 3 つの基本的な要因を特定するよう努める必要があります。これらは、測定方法の研究から客観的に定義されるべきであり、次のとおりです。

  • a)測定装置の動作原理による個々の測定の不確かさのレベル。
  • b)測定機器の性能に影響を与える環境条件(数値で表される)やその他の外力などの要因の範囲。
  • c)必要なデータの不確実性レベルを達成するために、機器によって水文変数がサンプリングされる頻度。

前述の情報は、製造業者が製品を推奨したり、設計と製造を開始したりする前に、製造業者が利用できるようにする必要がある最小限の情報を表しています。

これらの要素を総合すると、測定機器の性能に対する顧客の仕様が決まります。

機器の設計が選択されると、測定方法に関する関連規格文書を通じて使用仕様が確立されます。ケアとメンテナンスのレベルはメーカーによって機器ハンドブックに規定されており、メーカーが主張する性能レベルを達成および維持するには、これに従う必要があります。

メーカーがこの方法に従えば、ユーザーは特定の機器が意図された目的を満たす能力を理解するための基礎を得ることができます。さらに、ユーザーがメーカーに要件を指定し、それに基づいて製品の有用性を判断できるフレームワークも提供します。

1 スコープ

この国際規格は、比重測定装置の性能を指定する方法を提供します。これは、パフォーマンスの枠組み内で、水文量が数値量に変換される不確実性の範囲に影響を与える要因を特定します。

この国際規格は、水質測定に使用される機器を除く、水文測定に使用されるすべての機器に適用されます。センサー、測定システム、およびレコーダーは、機械的、電気機械的、または電子的な形式で操作されるか、または他の物理原理を使用するかに関係なく、ユニットとして扱われます。水文変数は時間に基づいて決定されることが多いため、時間測定装置も測定システムの不可欠な部分であると考えられます。

2 規範的参照

以下の規格には、本文中の参照を通じてこの国際規格の条項を構成する条項が含まれています。発行時点では、示されているエディションは有効です。すべての規格は改訂される可能性があり、この国際規格に基づく協定の当事者は、以下に示す規格の最新版を適用する可能性を調査することが推奨されます。IEC および ISO のメンバーは、現在有効な国際規格の登録簿を維持しています。

  • ISO 31-1:1992, 量と単位 - Part 1: 空間と時間。
  • ISO 31-3:1992, 数量と単位 - Part 3: 力学。
  • ISO 772:— 1)開いたチャネル内の液体の流れの測定 — 語彙と記号。

3 つの定義

この国際規格の目的のために、ISO 772 で与えられる定義と以下の定義が適用されます。

3.1

影響因子

機器の性能に影響を与える可能性のある、測定機器の外部の条件(環境またはその他)、要素、または活動。

3.2

パフォーマンス測定

機器の意図した機能が達成される程度。

3.3

範囲

測定される量または影響を与える要因の値の範囲。

3.4

保管および輸送の条件

メーカーが指定する、機器が動作しない状態で保管および輸送される条件であり、使用または操作の経験がある人以外の影響を受ける可能性があります。
これらの条件下では、その後該当する条件範囲内で動作させたときに機器が損傷したり性能が低下したりしないように、メーカーが適切と考える方法で機器を特別に梱包または保護することができます。

3.5

通常動作の条件

機器が適切な性能基準に従って研究対象のパラメータを測定することが期待される条件。
動作条件の範囲はユーザーが定義するものとします。

3.6

極端な条件での機器の使用

機器の動作に通常適用される範囲外に例外的に存在し、機器には特別な保護が提供されない条件。
機器は、影響要因が動作モードに適用可能な範囲内に戻り次第、必要な性能レベルを再開することが期待されます。これらの条件の制限は製造元によって指定される必要があります。

3.7

危険区域

いかなる手段によっても安全を脅かす可能性がある危険な状況が存在するエリア。
この危険は、物理的な場所によって、または下水道などの爆発の可能性のある雰囲気にさらされることによって発生する可能性があります。

3.8

全体的なパフォーマンスレベル

測定された水文変数の真の値と比較した、機器の期待される性能の記述。

3.9

タイミングパフォーマンス

サンプリング レートまたは周波数を制御するために使用される機器のタイミング要素の期待されるパフォーマンスの記述。

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

International Standard ISO 11655 was prepared by Technical Committee ISO/TC 113, Hydrometric determinations, Subcommittee SC 5, Instruments, equipment and data management.

Annex A of this International Standard is for information only.

Introduction

This International Standard contains recommendations for a method of specifying the performance of equipment used for the sensing, measuring and, as appropriate, recording of physical variables related to measurement of liquid flow in open channels.

The process of sensing, measuring and recording hydrological phenomena requires the conversion of a time-related physical event or state into a numerical expression in terms relative to a standard scale of measurement units. The steps in the conversion are the following:

  • a) adaptation or conversion (as the individual situation requires) of the naturally occurring phenomenon into a state where a representative determination can be made;
  • b) if necessary, identification of a surrogate parameter and the establishment of the relation between changes in that parameter value and changes in the phenomenon to be measured;
  • c) sensing, measurement and (if appropriate) recording of the physical phenomenon or its surrogate as it varies with the passage of time;
  • d) conversion of sampled data into numerical information.

The ultimate measure of equipment performance is the evaluation of the uncertainty with which the equipment converts the absolute value or level of the hydrological variable into a measured quantity, relative to another arbitrary or fixed reference datum. The suitability of a piece of equipment, however, may also be related to the particular method of measurement and to the measurement frequency.

The nature of the uncertainty is closely related to the physical method or principle employed in the process of conversion from the natural variable to the measured quantity. Different physical systems are affected to differing degrees by such factors as:

  • intrinsic design of the equipment;
  • calibration methods;
  • natural environmental factors;
  • man-made environmental factors;
  • levels of care and maintenance;
  • operator methods and skills.

The user should seek to identify the three fundamental factors which may affect the uncertainty; these, which should be objectively defined from study of the method of measurement, are:

  • a) the level of uncertainty of each individual measurement due to the principle of operation of the measurement equipment;
  • b) the range of factors, for example environmental conditions (expressed numerically) and other external forces which influence the performance of the measurement equipment;
  • c) the frequency with which the hydrological variable should be sampled by the equipment in order to achieve the required level of data uncertainty.

The previous information represents the minimum which must be made available to the manufacturer before he can recommend a product or commence design and manufacture.

Taken together these factors describe the customer specifications for the performance of the measurement equipment.

Once a design is selected for the equipment, the specifications for use are established through the relevant standards documentation on methods of measurement. Levels of care and maintenance are laid down by the manufacturer in the equipment handbook, and should be adhered to if the manufacturer's claims of performance levels are to be achieved and maintained.

If followed by the manufacturer, this method will provide the user with a basis for understanding the ability of a particular piece of equipment to meet the purpose intended. It further provides a framework within which the user may specify his requirements to the manufacturer and against which he may judge the usefulness of a product.

1 Scope

This International Standard provides a method of specifying the performance of hydrometric equipment. It identifies, within a performance framework, the factors that affect the range of uncertainty within which the hydrological quantity is converted into a numerical quantity.

This International Standard applies to all equipment used for hydrological measurement, with the exception of equipment used for the determination of water quality. The sensor, the measurement system and the recorder are treated as a unit, whether operated in mechanical, electromechanical or electronic form, or using other physical principles. Because hydrological variables are frequently determined against time, the time measurement device is also considered to be an integral part of the measurement system.

2 Normative references

The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this International Standard. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to revision, and parties to agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent editions of the standards indicated below.Members of IEC and ISO maintain registers of currently valid International Standards.

  • ISO 31-1:1992, Quantities and units — Part 1: Space and time.
  • ISO 31-3:1992, Quantities and units — Part 3: Mechanics.
  • ISO 772:— 1) , Measurement of liquid flow in open channels — Vocabulary and symbols.

3 Definitions

For the purposes of this International Standard, the definitions given in ISO 772 and the following definitions apply.

3.1

influencing factor

Condition (environmental or otherwise), element, or activity external to the measuring equipment which may influence equipment performance.

3.2

performance measure

Degree to which the intended functions of the equipment are accomplished.

3.3

range

Span of values of the quantity being measured or of an influencing factor.

3.4

conditions of storage and transport

Those conditions specified by the manufacturer under which equipment may be stored and transported in an inoperative state and may be subjected to influences outside those experienced in use or operation.
Under these conditions the equipment may be specially packed or protected in whatever way considered appropriate by the manufacturer, in order that the equipment should not suffer damage or degradation of performance when subsequently operated within the applicable range of conditions.

3.5

conditions for normal operation

Those conditions within which the equipment is expected to measure the parameter under study in accordance with the appropriate criteria of performance.
The range of operational conditions shall be defined by the user.

3.6

extreme conditions of equipment use

Those conditions which exceptionally lie outside the range normally applicable to equipment operation, and against which the equipment is provided with no special protection.
The equipment is expected to resume required performance levels as soon as the influencing factors return to within the range applicable to the operation mode. The limits of these conditions should be specified by the manufacturer.

3.7

hazardous area

Area in which exist hazardous conditions potentially capable of endangering safety by whatever means.
The danger may arise through physical location or through exposure to a potentially explosive atmosphere, for example in sewers.

3.8

overall performance level

Statement of expected performance of the equipment, relative to the true values of the measured hydrological variable.

3.9

timing performance

Statement of expected performance of any timing element of the equipment employed to control the sampling rate or frequency.