孔口流量計校準(zhǔn)規(guī)范

1孔口流量計校準(zhǔn)規(guī)范本規(guī)范適用于孔口流量計(以下簡稱流量計)的校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件：JJG640—2016差壓式流量計JJF1001通用計量術(shù)語及定義JJF1004流量計量名詞術(shù)語及定義JJF1059.1—2012測量不確定度評定與表示GB/T2624.1—2006用安裝在圓形截面管道中的差壓裝置測量滿管流體流量第GB/T2624.2—2006用安裝在圓形截面管道中的差壓裝置測量滿管流體流量第2部分：孔板HJ93—2013環(huán)境空氣顆粒物(PM10和PM2.5)采樣器技術(shù)要求及檢測方法HJ/T368—2007標(biāo)定總懸浮顆粒物采樣器用的孔口流量計技術(shù)要求及檢測方法HJ/T374—2007總懸浮顆粒物采樣器技術(shù)要求及檢測方法OIMLR137-1&.2:2012氣體流量計(GasMeters)凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。3術(shù)語和定義JJF1001、JJF1004界定的及以下術(shù)語和定義適用于本規(guī)范。3.1.1差壓differentialpres氣體通過孔口前后的壓力差值。以孔口為節(jié)流件，通過大氣壓和取壓孔處壓力的差值以確定體積流量的一種氣體流3.1.3流量計系數(shù)meterfactor與流量測量有關(guān)，為修正儀器測量誤差而設(shè)定的系數(shù)。3.2計量單位3.2.1體積單位：升，符號L,或立方米，符號m3。3.2.2流量單位：升每分鐘，符號L/min,或立方米每分鐘，符號m3/min;或立方米每小時，符號m3/h。23.2.3壓力單位：帕[斯卡],符號Pa,或千帕，符號kPa。3.2.4溫度單位：攝氏度，符號℃,或開[爾文],符號K。3.2.5時間單位：小時，符號h;或分鐘，符號min;或秒，符號s。4概述4.1工作原理流量計用于氣體體積流量的測量。流量計是以伯努利方程和流動連續(xù)性方程為依據(jù)，當(dāng)被測氣體流經(jīng)節(jié)流件時，其下游的壓力產(chǎn)生變化，與大氣壓產(chǎn)生差壓，根據(jù)差壓、流體密度等，由公式(1)得到氣體的體積流量。q——流量計瞬時體積流量，m3/h;K——流量系數(shù)；e——可膨脹系數(shù)；d節(jié)流件的開孔直徑，mm;△p——孔口前后差壓值，Pa;p——流體密度，kg/m3。,則公式(1)可記為：q=K×√△p。性關(guān)系，K,和b為流量計系數(shù)，用于修正流量計測量誤差(b通常用于流量計校零)。流量計由一次裝置(包括節(jié)流件、取壓孔和后端直管段)和二次裝置(差壓傳感器、絕壓傳感器、溫度傳感器、微處理器、顯示部分等)組成(如圖1所示)。二次裝置中差壓傳感器用于測量流量計兩端的差壓值(正端接大氣、負(fù)端接流量計取壓孔);絕壓傳感器和溫度傳感器為選配件，絕壓傳感器用于測量環(huán)境大氣壓，溫度傳感器用于測量環(huán)境溫度。3用生法率取壓孔十圖1流量計的組成流量計的準(zhǔn)確度等級和最大允許誤差通常用表1表示。準(zhǔn)確度等級最大允許誤差流量計的重復(fù)性不得超過最大允許誤差絕對值的1/3。注：以上指標(biāo)不適用于合格性判定，僅供參考。6.1.1環(huán)境溫度：(5～45)℃;6.1.2相對濕度：≤85%;6.1.3大氣壓：一般為(86～106)kPa;6.2校準(zhǔn)介質(zhì)46.3.1測量標(biāo)準(zhǔn)測量標(biāo)準(zhǔn)可選用臨界流噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置、標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置等，其流量范圍應(yīng)與被校流量計的流量范圍相適應(yīng)，其擴(kuò)展不確定度應(yīng)不大于被校流量計最大允許誤差絕對值的1/3。6.3.2配套設(shè)備主要配套設(shè)備應(yīng)滿足表2要求。序號設(shè)備名稱1測量標(biāo)準(zhǔn)器處氣體溫度和流量計處氣體溫度、環(huán)境溫度2不低于0.2級測量標(biāo)準(zhǔn)器處壓力3MPE:±250Pa測量大氣壓力4測量環(huán)境相對濕度7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)項(xiàng)目127.2校準(zhǔn)方法7.2.1校準(zhǔn)前的檢查檢查流量計的銘牌或產(chǎn)品標(biāo)識，應(yīng)有產(chǎn)品名稱、型號/規(guī)格、流量范圍、準(zhǔn)確度等級或最大允許誤差、出廠編號、制造單位等信息。流量計顯示的符號和標(biāo)識應(yīng)清晰、7.2.2示值誤差/流量計系數(shù)根據(jù)流量計的使用原理，通常采用負(fù)壓法對其進(jìn)行校準(zhǔn)，示意圖分別見圖2、圖3。當(dāng)氣源穩(wěn)定至設(shè)定流量后，氣體通過節(jié)流件流經(jīng)流量計，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)裝置后排出。5十緩沖容器控制閥組噴嘴組滯止容積備氣罐Pmp圖2用臨界流噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置校準(zhǔn)流量計示意圖TsPs十Pm標(biāo)準(zhǔn)表圖3用標(biāo)準(zhǔn)表法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置校準(zhǔn)流量計示意圖T.一標(biāo)準(zhǔn)器處的溫度；Tm—被校流量計處的溫度流量計的安裝應(yīng)符合使用說明書的要求，流量計進(jìn)氣端量標(biāo)準(zhǔn)裝置相連。試驗(yàn)管道與流量計的公稱直徑應(yīng)保持一致，部件不得漏氣，且與試驗(yàn)管路的連接在校準(zhǔn)壓力下應(yīng)無b)校零c)設(shè)置環(huán)境溫度和大氣壓6量點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)。每個流量點(diǎn)至少校準(zhǔn)3次。測量體積應(yīng)不少于流量計在校準(zhǔn)流量下運(yùn)行1min對應(yīng)的體積量。7.2.2.3校準(zhǔn)程序調(diào)節(jié)流量至校準(zhǔn)流量點(diǎn)，使其不超過設(shè)定流量的±5%,且不超出流量計的流量范圍，運(yùn)行穩(wěn)定后開始校準(zhǔn)。在校準(zhǔn)中，記錄通過標(biāo)準(zhǔn)器和被校流量計處的氣體壓力、溫度，被校流量計處壓力取環(huán)境大氣壓，溫度取環(huán)境溫度。被校流量計處測壓和測溫位置應(yīng)盡量接近被校流量計且不得影響進(jìn)氣。單次校準(zhǔn)過程中，環(huán)境溫度的變化應(yīng)不超過0.5℃。流量計瞬時流量的讀取采用間歇讀數(shù)方法，一次校準(zhǔn)過程中有效讀數(shù)次數(shù)不得少于6次，取其平均值作為該次校準(zhǔn)的瞬時流量值。7.2.2.4數(shù)據(jù)處理按公式(2)將標(biāo)準(zhǔn)器的瞬時流量換算到被校流量計處狀態(tài)下：qs——標(biāo)準(zhǔn)器換算到被校流量計處狀態(tài)的瞬時流量值，L/min或m3/h;q?——標(biāo)準(zhǔn)器的瞬時流量值，L/min或m3/h;T,——標(biāo)準(zhǔn)器處的熱力學(xué)溫度，K;Tm——被校流量計處的熱力學(xué)溫度，K;p,——標(biāo)準(zhǔn)器處的絕對壓力，Pa;pm——被校流量計處的絕對壓力，Pa。7.2.2.5示值誤差及重復(fù)性計算各流量點(diǎn)的示值誤差為多次獨(dú)立測量誤差的算術(shù)平均值，單次的示值誤差按公式(3)計算：E;;——第i校準(zhǔn)點(diǎn)第j次校準(zhǔn)時被校流量計的相對示值誤差，%;(qm);;——第i校準(zhǔn)點(diǎn)第j次校準(zhǔn)時流量計的瞬時流量值(為一次校準(zhǔn)過程中多次讀取的瞬時流量值的平均),L/min或m3/h;(q?);——第i校準(zhǔn)點(diǎn)第j次校準(zhǔn)時標(biāo)準(zhǔn)器換算到流量計處狀態(tài)的瞬時流量值，L/min每個流量點(diǎn)的平均示值誤差按公式(4)計算：式中：E;——第i個流量點(diǎn)的平均示值誤差，%;n——第i個流量點(diǎn)的校準(zhǔn)次數(shù)。7每個流量點(diǎn)的重復(fù)性按公式(5)計算：E——第i個流量點(diǎn)的重復(fù)性，%。7.2.2.6流量計系數(shù)修正如流量計系數(shù)需修正，應(yīng)采用以下方法：計系數(shù)修正時通常按公式(6)進(jìn)行(實(shí)際以流量計說明書為準(zhǔn))。K——校準(zhǔn)后流量計系數(shù)；qs——標(biāo)準(zhǔn)器換算到被校流量計處狀態(tài)的瞬時流量值，L/min或m3/h;qm——被校流量計的瞬時流量值，L/min或m3/h;K′——校準(zhǔn)前流量計系數(shù)。當(dāng)流量計被校流量點(diǎn)均有對應(yīng)的流量計系數(shù)，需按公式(6)對每個流量點(diǎn)進(jìn)行流量計系數(shù)修正。流量計系數(shù)修正后，需按7.2.2.2～7.2.2.5再次進(jìn)行校準(zhǔn)，并將新的示值誤差和重復(fù)性作為校準(zhǔn)結(jié)果。8校準(zhǔn)結(jié)果的表達(dá)校準(zhǔn)完成后按照本規(guī)范給出校準(zhǔn)結(jié)果，出具相應(yīng)的校準(zhǔn)證書。示值誤差不確定度評估方法見附錄B。流量計系數(shù)不確定度評估方法見附錄C。校準(zhǔn)證書內(nèi)頁信息見附錄D。9復(fù)校時間間隔由于復(fù)校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸多因素決定，因此送校單位可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時間間隔?？卓诹髁坑嬓?zhǔn)原始記錄一、儀器信息型號規(guī)格 _出廠編號型號規(guī)格 _出廠編號 校準(zhǔn)證書號校準(zhǔn)前流量計系數(shù)q:標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備名稱型號編號流量范圍準(zhǔn)確度等級/不確定度證書號有效期至四、校準(zhǔn)結(jié)果流量點(diǎn)次數(shù)誤差確定度/%校準(zhǔn)后系數(shù)溫度壓力瞬時流量溫度壓力累積流量時間瞬時流量1231231239示值誤差不確定度評定B.1示值誤差不確定度評定示例流量計流量范圍為(80～120)L/min,根據(jù)本規(guī)范的校準(zhǔn)方法，以100L/min校準(zhǔn)點(diǎn)為例，對流量計示值誤差進(jìn)行校準(zhǔn)。B.2測量標(biāo)準(zhǔn)及配套設(shè)備B.2.1測量標(biāo)準(zhǔn)名稱：臨界流噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置；準(zhǔn)確度等級/不確定度：U,=0.30%(k=2);流量范圍：(1～7000)m3/h。B.2.2配套設(shè)備配套設(shè)備見表B.1。序號設(shè)備名稱不確定度/準(zhǔn)確度等級/最大允許誤差測量范圍1溫度變送器2溫度計3空盒氣壓表MPE:±250Pa4絕壓變送器0.1級5溫濕度表B.3測量模型示值誤差的計算公式如下：E——被校流量計的相對示值誤差，%;q?——標(biāo)準(zhǔn)器換算到被校流量計處狀態(tài)的瞬時流量值，L/min或m3/h;qm——被校流量計的瞬時流量值，L/min或q——標(biāo)準(zhǔn)器換算到被校流量計處狀態(tài)的瞬時流量值，L/min或m3/h;T,——標(biāo)準(zhǔn)器處的熱力學(xué)溫度，K;Tm——被校流量計處的熱力學(xué)溫度，K;p,——標(biāo)準(zhǔn)器處的絕對壓力，Pa;pm——被校流量計處的絕對壓力，Pa。B.4示值誤差合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度由公式(B.1),合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為=(E+1)√u{(qm)+u2(qs)公式(B.2)為乘除關(guān)系，各輸入量的不確定度間不相關(guān)，即用u,(qo)、u;(pm)、u;(Tm)、ur(ps)、u-(T?)因此用相對不確定度計算其相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：u?(q)=√u{(qo)+u2(p.)+u{(Tm)+u{(pm)+u的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度。由公式(B.5)和公式(B.6)得到：ue(E)=(E+1)√u2(qm)+u2(qs)+u2(ps)+u2(Tm)+u2(pm)+u:(T,)B.5不確定度評定B.5.1測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u;(qm)在相同條件下，對流量計常用流量點(diǎn)q?(100L/min)進(jìn)行6次重復(fù)性測量，示值誤差見表B.2。次數(shù)123456根據(jù)貝塞爾公式計算重復(fù)性：實(shí)際校準(zhǔn)時測量3次，取3次誤差平均值作為該流量點(diǎn)的示值誤差，則由流量計測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：流量計的分辨力為0.01L/min,由分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度遠(yuǎn)小于由測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，因此可忽略不計。B.5.2臨界流噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u;(qo)由校準(zhǔn)證書得到，臨界流噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的相對擴(kuò)展不確定度U,=0.30%(k=2),則標(biāo)準(zhǔn)裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u:(qo)=U,/k=0.15%(B.10)B.5.3流量計處壓力測量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u;(pm)流量計處壓力為大氣壓，由空盒氣壓表測得。根據(jù)檢定證書得到，空盒氣壓表的最大允許誤差為±250Pa,校準(zhǔn)時大氣壓力pm為100.2kPa,按均勻分布，則流量計處壓力測量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：B.5.4流量計處溫度測量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u-(Tm)流量計處溫度為環(huán)境溫度，根據(jù)校準(zhǔn)證書得到，溫度計的擴(kuò)展不確定度為Um=0.2K(k=2),校準(zhǔn)時流量計處溫度tm為23.9℃,則流量計處溫度測量引入的標(biāo)準(zhǔn)B.5.5標(biāo)準(zhǔn)裝置處壓力測量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u;(ps)根據(jù)檢定證書得到，絕壓變送器的準(zhǔn)確度等級為0.1級，測量范圍為(0～200)kPa,校準(zhǔn)時標(biāo)準(zhǔn)裝置處壓力為100.5kPa,按均勻分布，則標(biāo)準(zhǔn)裝置處壓力測量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：B.5.6標(biāo)準(zhǔn)裝置處溫度測量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u,(T、)根據(jù)校準(zhǔn)證書得到，溫度變送器的擴(kuò)展不確定度為U,,=0.2K(k=2),校準(zhǔn)時標(biāo)準(zhǔn)裝置處溫度t、為24.8℃,則標(biāo)準(zhǔn)裝置處溫度測量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總表見表B.3。分布標(biāo)準(zhǔn)不確定度1測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度2臨界流噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量正態(tài)分布分布標(biāo)準(zhǔn)不確定度3流量計處壓力測量引入的4流量計處溫度測量引入的正態(tài)分布5的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量6的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量正態(tài)分布B.5.7合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度按公式(B.15)計算：ue(E)=(E+1)√u2(qm)+u{(qo)+u2(ps)+u2(Tm)+u2(pm)+u2(T.)=0B.6示值誤差的擴(kuò)展不確定度流量計示值誤差的擴(kuò)展不確定度為：流量計系數(shù)的不確定度評定C.1流量計系數(shù)不確定度評定示例流量計流量范圍為(80～120)L/min,根據(jù)本規(guī)范的校準(zhǔn)方法，以100L/min校準(zhǔn)點(diǎn)為例，對流量計系數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。C.2測量標(biāo)準(zhǔn)及