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文檔簡(jiǎn)介
1、城鎮(zhèn)燃?xì)庀鄬?duì)密度計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范編制說(shuō)明2022年4月規(guī)范起草組一、任務(wù)來(lái)源城鎮(zhèn)燃?xì)庀鄬?duì)密度計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范由全國(guó)質(zhì)量密度計(jì)量技術(shù)委員會(huì)下達(dá)編制任務(wù)。由廣東省計(jì)量科學(xué)研究院、中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院、廣東省中山市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)所、天津大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院、安徽省計(jì)量科學(xué)研究院等單位相關(guān)技術(shù)人員組成規(guī)范起草組共同承擔(dān)編制工作。二、編制依據(jù)本規(guī)范編制以國(guó)內(nèi)實(shí)際情況為出發(fā)點(diǎn),體現(xiàn)科學(xué)性、合理性、先進(jìn)性、實(shí)用性。努力使規(guī)范校準(zhǔn)項(xiàng)目、技術(shù)要求及校準(zhǔn)方法與國(guó)際建議和國(guó)家(行業(yè))標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范相符合。本規(guī)范編制主要依據(jù)及參考了以下文件:JJF 1071-2010 國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫(xiě)規(guī)則JJF 1001-2011 通用計(jì)
2、量術(shù)語(yǔ)及定義JJF 1059.1-2012 測(cè)量不確定度評(píng)定與表示GB/T 6682-2008分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法GB/T 110622020/ISO 6976:2016 天然氣 發(fā)熱量、密度、相對(duì)密度、和沃泊指數(shù)的計(jì)算方法GB/T 122062006 城鎮(zhèn)燃?xì)鉄嶂岛拖鄬?duì)密度測(cè)定方法GB/Z 354742017 天然氣 通過(guò)組成計(jì)算物性參數(shù)的技術(shù)說(shuō)明三、制定過(guò)程2021年7月至2021年12月,開(kāi)始進(jìn)行前期文獻(xiàn)檢索與市場(chǎng)調(diào)研,查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)廠家技術(shù)資料等,完成用于城鎮(zhèn)燃?xì)庀鄬?duì)密度計(jì)校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)氣體及相關(guān)試驗(yàn)設(shè)備的購(gòu)置方案。2022年1月至2022年3月,實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)氣體和
3、試驗(yàn)設(shè)備的購(gòu)置,并著手進(jìn)行城鎮(zhèn)燃?xì)庀鄬?duì)密度計(jì)校準(zhǔn)方法研究,并初步擬定校準(zhǔn)項(xiàng)目,主要有:時(shí)間測(cè)量重復(fù)性、相對(duì)密度測(cè)量誤差、相對(duì)密度測(cè)量重復(fù)性等。依據(jù)GB/T 122062006 城鎮(zhèn)燃?xì)鉄嶂岛拖鄬?duì)密度測(cè)定方法,氣體相對(duì)密度計(jì)的校準(zhǔn),主要是測(cè)量氮?dú)夂涂諝獾呐懦鰰r(shí)間,GB/T 12206中氮?dú)饧兌纫?9.99%,因99.999%的氮?dú)獗容^容易獲得,我們采用了99.999%的氮?dú)?。因空氣容易受到周?chē)h(huán)境的影響,它的實(shí)際組成也比較復(fù)雜,考慮校準(zhǔn)工作的經(jīng)濟(jì)性原則,我們采用由氧氣和氮?dú)饨M成的標(biāo)準(zhǔn)氣體,替代空氣,稱(chēng)之為“空氣替代品”,使實(shí)際使用計(jì)算變得相對(duì)簡(jiǎn)單一些。規(guī)范草稿完成后,進(jìn)行了實(shí)際校準(zhǔn),并根據(jù)實(shí)際
4、測(cè)量結(jié)果編寫(xiě)了校準(zhǔn)測(cè)量結(jié)果的不確定度分析報(bào)告。2022年4月,規(guī)范起草組集體討論了規(guī)范文本,將項(xiàng)目試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與分析,確定城鎮(zhèn)燃?xì)庀鄬?duì)密度計(jì)的校準(zhǔn)項(xiàng)目、校準(zhǔn)條件、校準(zhǔn)方法及計(jì)量特性等,根據(jù)JJF 1071-2010 國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫(xiě)規(guī)則的要求,對(duì)方法初稿進(jìn)行修改和完善,形成征求意見(jiàn)稿。四、概述 城鎮(zhèn)燃?xì)庀鄬?duì)密度計(jì)主要用來(lái)測(cè)量燃?xì)庀鄬?duì)密度。儀器的測(cè)量原理是在相同的溫度與壓力下,等體積的不同種類(lèi)的氣體流過(guò)某固定直徑的銳孔所需要的時(shí)間的平方與氣體的密度成正比,通過(guò)測(cè)量燃?xì)?、空氣流過(guò)銳孔的時(shí)間可計(jì)算出燃?xì)獾南鄬?duì)密度值。儀器一般由內(nèi)筒、外筒、銳孔、測(cè)溫設(shè)備及氣體管路等部件組成。五、計(jì)量特性根據(jù)G
5、B/T 122062006城鎮(zhèn)燃?xì)庀鄬?duì)密度計(jì)的時(shí)間測(cè)量重復(fù)性、相對(duì)密度測(cè)量誤差、相對(duì)密度測(cè)量重復(fù)性等計(jì)量性能要求如表1所示。表1 儀器計(jì)量性能要求計(jì)量性能技術(shù)要求時(shí)間測(cè)量重復(fù)性1%相對(duì)密度測(cè)量誤差不超過(guò)2%相對(duì)密度測(cè)量重復(fù)性1%六、示值誤差1相對(duì)密度測(cè)量誤差及重復(fù)性1.1打開(kāi)氣瓶控制閥注入濕空氣,使內(nèi)筒的水位降至最低,關(guān)閉氣瓶控制閥。打開(kāi)三向閥放氣孔閥,放出濕空氣后,再注入濕空氣,重復(fù)510次,直到確認(rèn)儀器的內(nèi)筒中充滿(mǎn)純的濕空氣為止。1.2打開(kāi)氣瓶控制閥注入濕空氣,使內(nèi)筒的水位降至最低,關(guān)閉氣瓶控制閥。打開(kāi)三向閥測(cè)試孔閥,使?jié)窨諝庾詼y(cè)試孔流出,用電子秒表記錄水位由下部刻線(xiàn)到上部刻線(xiàn)所需的時(shí)間。
6、1.3再次注入濕空氣,按1.2重復(fù)兩次,記錄和。當(dāng)儀器的時(shí)間測(cè)量重復(fù)性按式(1)計(jì)算,當(dāng)超過(guò)1%時(shí),應(yīng)重測(cè)。 (1) (2) 式中:時(shí)間測(cè)量重復(fù)性;3次記錄時(shí)間中的最大值;3次記錄時(shí)間中的最小值;3次記錄時(shí)間的平均值;分別為3次記錄時(shí)間。七、校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)本部分規(guī)定了城鎮(zhèn)燃?xì)庀鄬?duì)密度計(jì)校準(zhǔn)結(jié)果的內(nèi)容、要求等進(jìn)行了具體的描述和規(guī)定,完全參照J(rèn)JF1071-2010國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫(xiě)規(guī)則。八、復(fù)校時(shí)間間隔儀器的復(fù)校時(shí)間間隔建議不超過(guò)1年,由于復(fù)校時(shí)間間隔的長(zhǎng)短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸因素所決定的,因此,送校單位可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔。九、附錄 參照J(rèn)JF1071
7、-2010給出了城鎮(zhèn)燃?xì)庀鄬?duì)密度計(jì)校準(zhǔn)原始記錄格式和校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)頁(yè)格式。同時(shí)依據(jù)JJF1059.1-2012測(cè)量不確定度評(píng)定和表示給出了城鎮(zhèn)燃?xì)庀鄬?duì)密度計(jì)不確定度評(píng)定示例。十、氮?dú)庀鄬?duì)密度 根據(jù)GB/T 122062006對(duì)氮?dú)馀c干空氣替代品的理想氣體相對(duì)密度 D.1 氮?dú)馀c干空氣替代品的理想氣體相對(duì)密度 (D.1) (D.2)式中:氮?dú)馀c干空氣替代品的理想氣體相對(duì)密度;氮?dú)饽栙|(zhì)量,由附錄F查到為28.0134kgkmol-1;干空氣替代品摩爾質(zhì)量,kgkmol-1;氧氣摩爾質(zhì)量,由附錄F查到為31.9988kgkmol-1;干空氣替代品中氧氣的摩爾分?jǐn)?shù)。D.2 氮?dú)馀c干空氣替代品的相對(duì)密度計(jì)
8、算 (D.3)式中:氮?dú)馀c干空氣替代品在計(jì)量參比溫度,計(jì)量參比壓力下的相對(duì)密度;氮?dú)馀c干空氣替代品的理想氣體相對(duì)密度;干空氣替代品在計(jì)量參比溫度,計(jì)量參比壓力下的壓縮因子;氮?dú)庠谟?jì)量參比溫度,計(jì)量參比壓力下的壓縮因子。D.3 由公式得: (D.4)式中:氮?dú)庠谟?jì)量參比溫度,計(jì)量參比壓力下的壓縮因子;校準(zhǔn)時(shí)密度計(jì)環(huán)境溫度,取20;校準(zhǔn)時(shí)密度計(jì)環(huán)境大氣壓,90kPa110kPa,由大氣壓計(jì)讀得;標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值,一般取1013.25hPa;氮?dú)獾哪柗謹(jǐn)?shù),取1;20時(shí)氮?dú)獾那蠛鸵蜃?,由附錄F查得為0.0156。D.4 計(jì)算: (D.5)式中:干空氣替代品在計(jì)量參比溫度,計(jì)量參比壓力下的壓縮因子;校準(zhǔn)時(shí)
9、密度計(jì)環(huán)境溫度,取20;校準(zhǔn)時(shí)密度計(jì)環(huán)境大氣壓,90kPa110kPa,由大氣壓計(jì)讀得;標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值,一般取101.325kPa;氧氣的摩爾分?jǐn)?shù),取值范圍0.23740.2404;20時(shí)氧氣的求和因子,由附錄F查得為0.0156;20時(shí)氮?dú)獾那蠛鸵蜃?,由附錄F查得為0.0265。氮?dú)庀鄬?duì)密度(20) 大氣壓(hPa) 氧氣摩爾分?jǐn)?shù)90095010001013.25105011000.23700.967310.967300.967300.967300.967290.967290.23720.967280.967280.967270.967270.967270.967260.23740.96725
10、0.967250.967250.967240.967240.967240.23760.967230.967230.967220.967220.967210.967210.23780.967200.967200.967190.967190.967190.967180.23800.967170.967170.967170.967160.967160.967160.23820.967150.967140.967140.967140.967130.967130.23830.967130.967130.967130.967120.967120.967120.23840.967120.967120.967
11、110.967110.967110.967100.23850.967110.967100.967100.967100.967090.967090.23860.967090.967090.967090.967080.967080.967080.23870.967080.967080.967070.967070.967070.967060.23880.967070.967060.967060.967060.967050.967050.23890.967050.967050.967050.967040.967040.967040.23900.967040.967040.967030.967030.9
12、67030.967020.23910.967030.967020.967020.967020.967010.967010.23920.967010.967010.967010.967000.967000.967000.23930.967000.967000.966990.966990.966990.966980.23940.966990.966980.966980.966980.966970.966970.23950.966970.966970.966970.966960.966960.966960.23960.966960.966960.966950.966950.966950.966940
13、.23980.966930.966930.966930.966920.966920.966920.24000.966910.966910.966900.966900.966890.966890.24020.966880.966880.966870.966870.966870.966860.24040.966850.966850.966850.966840.966840.966840.24060.966830.966820.966820.966820.966810.966810.24080.966800.966800.966790.966790.966790.96678十一、水蒸氣相對(duì)密度根據(jù)G
14、B/T 122062006計(jì)算水蒸氣相對(duì)密度”使用方法:先根據(jù)氧氣的摩爾分?jǐn)?shù)和大氣壓值(儀器修正后數(shù)值)確定水蒸氣相對(duì)密度數(shù)值范圍,然后根據(jù)大氣壓實(shí)際數(shù)據(jù)用插入法計(jì)算水蒸氣相對(duì)密度;E.1 在溫度t(t取20)下水蒸氣氣體的相對(duì)密度計(jì)算水蒸氣的摩爾質(zhì)量:18.01528kgkmol-1。水蒸氣理想相對(duì)密度按下式計(jì)算: (E.1)式中:水蒸氣與干空氣替代品的理想氣體相對(duì)密度;水蒸氣摩爾質(zhì)量,由附錄F查到為18.01528kgkmol-1;干空氣替代品摩爾質(zhì)量,kgkmol-1,計(jì)算方法同附錄D,在計(jì)量參比條件(之下,水蒸氣的相對(duì)密度按下式計(jì)算 (E.2)式中: 水蒸氣的相對(duì)密度;干空氣替代品的壓
15、縮因子,計(jì)算方法同附錄 D。水蒸氣的壓縮因子,計(jì)算方法見(jiàn)下面。由附錄F得: (E.3) 式中:校準(zhǔn)時(shí)密度計(jì)環(huán)境溫度,取20;校準(zhǔn)時(shí)密度計(jì)環(huán)境大氣壓,90kPa110kPa,由大氣壓計(jì)讀得;標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值,101.325hPa;水蒸氣的摩爾分?jǐn)?shù),取1;20時(shí)氮?dú)獾那蠛鸵蜃?,由附錄F查得為0.2419。水蒸氣相對(duì)密度(20) 大氣壓(hPa)氧氣摩爾分?jǐn)?shù)9009109209309409509600.23700.635000.635150.635300.635450.635600.635750.635900.23720.634990.635140.635290.635440.635590.635750
16、.635900.23740.634980.635130.635280.635430.635590.635740.635890.23760.634970.635120.635270.635430.635580.635730.635880.23780.634960.635120.635270.635420.635570.635720.635880.23800.634960.635110.635260.635420.635570.635720.635870.23820.634950.635100.635250.635410.635560.635710.635860.23830.634940.6351
17、00.635250.635400.635550.635700.635860.23840.634940.635090.635240.635400.635550.635700.635850.23850.634940.635090.635240.635390.635540.635700.635850.23860.634930.635080.635240.635390.635540.635690.635850.23870.634930.635080.635230.635380.635540.635690.635840.23880.634920.635080.635230.635380.635530.6
18、35690.635840.23890.634920.635070.635220.635380.635530.635680.635840.23900.634920.635070.635220.635370.635530.635680.635830.23910.634910.635070.635220.635370.635520.635680.635830.23920.634910.635060.635210.635370.635520.635670.635820.23930.634910.635060.635210.635360.635510.635670.635820.23940.634900
19、.635060.635210.635360.635510.635660.635820.23950.634900.635050.635200.635350.635510.635660.635810.23960.634890.635050.635200.635350.635500.635660.635810.23980.634890.635040.635190.635340.635500.635650.635800.24000.634880.635030.635180.635340.635490.635650.635800.24020.634870.635020.635170.635330.635
20、480.635630.635790.24040.634860.635010.635170.635320.635470.635630.635780.24060.634850.635010.635160.635310.635470.635620.635770.24080.634850.635000.635150.635310.635460.635610.63577水蒸氣相對(duì)密度(20) 大氣壓(hPa)氧氣摩爾分?jǐn)?shù)97098099010001010102010300.23700.636060.636210.636360.636510.636670.636820.636970.23720.63605
21、0.636200.636350.636510.636660.636810.636970.23740.636040.636190.636350.636500.636650.636810.636960.23760.636040.636190.636340.636490.636650.636800.636950.23780.636030.636180.636330.636490.636640.636790.636950.23800.636020.636180.636330.636480.636640.636790.636940.23820.636010.636170.636320.636470.63
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