皂膜流量計檢定規(guī)程

JJG586—20061皂膜流量計檢定規(guī)程1范圍本規(guī)程適用于皂膜流量計的型式評價(樣機試驗)、首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗。2引用文獻下列標準、規(guī)程所包含的條文,通過引用而構(gòu)成本規(guī)程的條文。JJF1015—2002計量器具型式評價和型式批準通用規(guī)范JJF1016—2002計量器具型式評價大綱編寫導則GB/T12810—1991實驗室玻璃儀器玻璃量器的容量校準和使用方法JB/T9329—1999儀器儀表運輸、運輸貯存基本環(huán)境條件及試驗方法GB/T17626.2—1998電磁兼容試驗與測量技術靜電放電抗擾度試驗使用本規(guī)程時,應注意使用上述引用文獻的現(xiàn)行有效版本。3概述3.1用途皂膜流量計(以下簡稱流量計)是測量微小氣體流量的流量計?？煞譃橹弊x式玻璃管皂膜流量計(以下簡稱皂膜流量計)和在皂膜管上安裝一對電子傳感器的皂膜流量計(以下簡稱電子皂膜流量計)。直讀式玻璃管皂膜流量計,最大流量一般為12L/min。電子皂膜流量計,最大流量一般為60L/min。當皂膜流量計需要作為裝置使用時,應符合附錄B的有關規(guī)定。3.2結(jié)構(gòu)型式皂膜流量計是一根帶有刻度的皂膜管,皂膜管下面有一個進氣口,皂膜管的最下端接一膠球,膠球內(nèi)裝有皂膜液。電子皂膜流量計則是在皂膜管的外壁上安裝有下限傳感器和上限傳感器并配有顯示儀表。皂膜流量計結(jié)構(gòu)如圖1所示。電子皂膜流量計結(jié)構(gòu)如圖2所示。3.3工作原理JJG586—20062閥,調(diào)到所需流量后,由皂膜管下端的進氣口進入皂膜管,擠壓膠球(或采用其他方法)產(chǎn)生皂膜,由于進氣的壓力,推動皂膜沿著皂膜管勻速上升。當皂膜升到皂膜管的下刻線時,計時器開始計時,當皂膜升到皂膜管的上刻線時,計時器停止計時,由測得的時間和皂膜管兩刻線間的容積即可計算出流過流量計的瞬時流量。而電子皂膜流量計則是在皂膜上升過程中,經(jīng)過外壁安裝的一對傳感器的下限和上限時,顯示儀表直接顯示出瞬時流量。顯示儀表還可顯示設置的參數(shù)(比如容積、溫度、大氣壓力等)。圖1皂膜流量計結(jié)構(gòu)示意圖圖2電子皂膜流量計結(jié)構(gòu)示意圖4計量性能要求4.1準確度等級和最大允許誤差流量計的準確度等級和最大允許誤差應不超過表1的規(guī)定。表1流量計準確度等級和基本誤差限準確度等級0.51.01.5最大允許誤差(%)±0.5±1.0±1.54.2重復性流量計的重復性應不超過表1規(guī)定的最大允許誤差的二分之一。5通用技術要求5.1外觀5.1.1皂膜流量計的皂膜管上口應永久性地刻有制造廠(或商標)、標準溫度20℃、規(guī)格及單位(單位應為“mL”)和產(chǎn)品編號。5.1.2電子皂膜流量計的銘牌應設計在背面或明顯位置,銘牌上應標有制造廠(或商JJG586—20063標)、型號規(guī)格、流量范圍、產(chǎn)品編號、準確度等級、制造許可證標志。5.1.3電子皂膜流量計的顯示儀表應字跡清晰,不得有妨礙讀數(shù)的現(xiàn)象。5.1.4電子皂膜流量計面板上的按鍵應手感適中,動作靈活可靠。5.1.5電子皂膜流量計顯示儀表的計量單位為mL/min或L/min。5.1.6對皂膜管的刻線要求5.1.6.1各種規(guī)格的皂膜管至少應有兩條或三條容積刻線(包括容積值),分別為零位、上限和1/2上限。5.1.6.2刻線寬度和長度應符合表2的規(guī)定。表2刻線寬度和長度皂膜管規(guī)格/mL刻線寬度/mm刻線長度10~10000.3~0.4皂膜管直徑的1/41500~60000.4~0.55.1.6.3皂膜管上下兩刻線高度差與皂膜管內(nèi)徑之比應大于20∶1。5.1.6.4皂膜管上的容積數(shù)字要求清晰整齊,刻線應粗細均勻并與軸線垂直。5.2技術要求5.2.1流量計的最短測量時間為30s。5.2.2流量計的規(guī)格和參考尺寸見附錄F。5.2.3流量計的材料流量計的材料均應采用無色透明的硼硅玻璃制作,各部分的接口應光滑。5.2.4皂膜流量計的進氣口應在刻線的左側(cè)或右側(cè)。5.2.5安裝在電子皂膜流量計上的光電傳感器應牢固可靠,不得上下移動。5.2.6電子皂膜流量計的零部件應齊全,無損傷且連接可靠,密封良好。5.2.7皂膜液的要求5.2.7.1皂膜液的主要成分為非離子表面活性劑。皂膜液與水溶解后在(20±5)℃內(nèi)應不分層,不凝固、不渾濁。5.2.7.2皂膜液采用洗潔精或其他溶劑與水進行配比,配比應合適。5.2.8氣源要求檢定用的氣體應清潔,氣源壓力要求穩(wěn)定,其氣源壓力波動應小于100Pa。5.2.9密封性要求4檢定時需檢查流量計各連接處,應無漏氣現(xiàn)象。6計量器具控制計量器具控制包括型式評價、首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗。6.1型式評價型式評價(樣機試驗)應按照JJF1015—2002《計量器具型式評價和型式批準通用規(guī)范》以及JJF1016—2002《計量器具型式評價大綱編寫導則》要求進行。型式評價大綱見附錄A。6.2首次檢定,后續(xù)檢定和使用中檢驗6.2.1檢定條件6.2.1.1檢定環(huán)境條件環(huán)境溫度:10℃~25℃;相對濕度:(30~80)%;大氣壓力:86kPa~106kPa。6.2.1.2檢定介質(zhì)(1)皂膜流量計的容積檢定采用的檢定介質(zhì)為蒸餾水,在一次檢定過程中要求水溫、室溫等變化小于0.5℃。(2)電子皂膜流量計的檢定介質(zhì)為空氣,在一次檢定過程中要求氣溫、室溫等變化小于0.5℃。6.2.2檢定用儀器設備6.2.2.1皂膜流量計檢定用儀器設備見表3。表3皂膜流量計檢定用儀器設備儀器名稱測量范圍技術要求溫度計(0~50)℃分度值0.2℃壓力計(0~1000)Pa2.5級計時器(1~999)s0.01s天平200g分度值0.1mg天平分度值1mg天平4000g分度值0.01g天平分度值0.1g56.2.2.2電子皂膜流量計檢定用儀器設備見表4。表4電子皂膜流量計檢定用儀器設備儀器名稱測量范圍技術要求鐘罩式氣體流量標準裝置100L0.2級皂膜氣體流量標準裝置(0.01~6)L0.5級壓力計(0~1000)Pa2.5級溫度計(0~50)℃0.2℃6.2.3檢定項目皂膜流量計的檢定項目見表5,包括首次檢定,后續(xù)檢定和使用中檢驗。表5檢定項目序號檢定項目首次檢定后續(xù)檢定使用中檢驗1外觀檢查+++2密封性試驗+++3皂膜管容積檢定++ 4基本誤差++ 5重復性++ 注:“+”表示應檢項目;“-”表示可不檢項目。6.2.4檢定程序和檢定方法6.2.4.1外觀檢查流量計的外觀檢查采用目測的方法進行,其結(jié)果應符合5.1的要求。6.2.4.2密封性試驗檢查皂膜流量計的連接管路,在檢定條件下應不泄漏。把電子皂膜流量計的進口連接在氣源上,出口連接在標準器上,檢查其連接管路,應不泄漏。6.2.4.3皂膜流量計的檢定方法(1)檢定前應將皂膜管用清洗液進行清洗,再依次用自來水和蒸餾水沖洗干凈。6(2)檢定時皂膜管的排水時間見表6。表6皂膜管的排水時間皂膜管規(guī)格/mL10~100150~10001500~6000排水時間/s60~80100~120150~200(3)皂膜管的內(nèi)表面應保持濕潤均勻,在邊緣的彎液面不應起皺變形。(4)觀察液面的時候,要求彎液面最低點與刻線上緣水平相切,其觀察者的視線必須與刻線在同一水平面上。(5)皂膜流量計的皂膜管的容積檢定采用質(zhì)量法進行,管路連接如圖3所示。(6)取一個容積略大于皂膜管容積的潔凈燒杯放入電子天平上,稱出燒杯的質(zhì)量。(7)皂膜管內(nèi)的蒸餾水按表6規(guī)定的時間排入燒杯內(nèi),稱出燒杯的總質(zhì)量,減去燒杯的質(zhì)量即得出水的質(zhì)量Mi。(8)由水的質(zhì)量Mi計算出20℃時的皂膜管的容積值,計算公式為Vi=Cf[1+β(20-θ)](1)式中:Vi—20℃的實際容積,mL;Cf—浮力修正系數(shù);Cf=(2)β硼硅玻璃體積膨脹系數(shù)(1.6×10-5/℃);ρf—砝碼材料密度(統(tǒng)一約定密度值7.999g/cm3);ρt—檢定溫度下蒸餾水的實際密度,g/cm3;ρa—空氣密度(一般可取ρa=0.0012g/cm3);θ蒸餾水的溫度,℃。(9)按照6.2.4.3中第(7)條的程序重復進行檢定,檢定次數(shù)不少于3次。(10)皂膜管的容積誤差EViEVi=×100%(3)式中:V20—皂膜管的標稱容積值。(11)取多次測量的平均值作為皂膜管的容積誤差EV。7圖3皂膜流量計容積值檢定管路連接圖(12)新制造的皂膜流量計,皂膜管的容積誤差應滿足表7的規(guī)定。使用過的皂膜流量計,皂膜管的容積誤差如果超出表7的規(guī)定,應以檢定的實際值為準。但如果檢定實際值與標稱值相比偏移量超出2%或5mL,則判為不合格。表7皂膜管容積的允許誤差皂膜管規(guī)格(mL)10~100150~6000全量程±0.2%±0.1%半量程±0.3%±0.3%6.2.4.4皂膜流量計的最大允許誤差EzEz=(E+E+E)1/2(4)式中:Et—電子秒表的誤差;EF—附加誤差(見附錄D)。6.2.4.5皂膜流量計重復性Er1的計算Er1=(5)式中:EVmax、EVmin———分別為各次檢定中最大和最小容積誤差;dn—極差系數(shù)。Er1為皂膜流量計的重復性,其結(jié)果應符合4.2的要求。6.2.4.6電子皂膜流量計的檢定方法(1)檢定用的標準器應具有有效的檢定證書,其準確度應優(yōu)于被檢流量計最大允許JJG586—20068誤差的1/2。(2)用于測量數(shù)據(jù)和參與誤差計算的配套設備,必須具有有效的檢定證書或校準證書。其技術要求應符合表4的規(guī)定。(3)壓力測量測量流過被檢電子皂膜流量計的氣體壓力,其壓力測量位置應在流量計的上游側(cè)。(4)溫度測量測量流過被檢電子皂膜流量計的氣體溫度,其溫度測量位置在流量計的上游側(cè)。(5)容積值修正a)先將電子皂膜流量計垂直放置在檢定臺上,在新制造的電子皂膜流量計的流量范圍內(nèi),應選擇其0.5qmax進行檢定。用調(diào)節(jié)閥緩慢地調(diào)節(jié)流量,然后擠壓皂膜管上的膠球使之成為一個完整的膜隨氣流上升。b)用標準器計算出流量并與流量計的指示流量相比,其計算公式為Vr=×..××Vc(6)式中:Vr—新置入流量計內(nèi)修正后的容積值,mL或L;Vc—電子皂膜流量計內(nèi)原置入的容積值,mL或L;qV—電子皂膜流量計的指示值,mL/min或L/min;qs—標準器測得的流量值,mL/min或L/min;—分別為標準器和電子皂膜流量計的溫度,℃;pa、ps、pm—分別為大氣壓力、標準器和電子皂膜流量計的壓力,Pa。c)容積值檢定不少于3次,取平均值作為修正后的容積值。(6)示值誤差檢定a)將修正后的容積值置入電子皂膜流量計內(nèi),在其流量范圍內(nèi)應至少選擇3個均勻分布的流量點(包括上限流量和下限流量)進行檢定,每個流量點的檢定次數(shù)不少于3次。記錄流量計的指示流量,并按下式計算標準器的流量:qs=s×..×(7)式中:qs—檢定時流過標準器的流量值,mL/min或L/min;Vs—標準器的容積值,mL或L;t檢定時流過標準器的時間,s;pa、ps、pm—分別為大氣壓力、標準器和電子皂膜流量計的壓力,Pa;JJG586—20069θ—分別為檢定時電子皂膜流量計和標準器的氣體溫度,℃。b)后續(xù)檢定時,如容積系數(shù)不能修正,則按原容積系數(shù)進行示值誤差檢定。6.2.4.7電子皂膜流量計的最大允許誤差a)電子皂膜流量計單次測量的示值誤差ELEL×100%(8)式中:qm—電子皂膜流量計的指示值,mL/min或L/min;qs—標準器換算到電子皂膜流量計狀態(tài)的流量值,mL/min或L/min。b)電子皂膜流量計的最大允許誤差按式(9)計算電子皂膜流量計的最大允許誤差EdEd=(E+E)1/2(9)式中:Es—標準器的準確度,若不超出被檢流量計最大允許誤差的1/3,可忽略不計。c)每個流量點的單次測量的最大示值誤差為電子皂膜流量計的最大允許誤差,其結(jié)果應符合第4.1的要求。6.2.4.8重復性Er2的計算a)電子皂膜流量計每個流量點的重復性(Er2)i(Er2)i=(Ei)max-(Ei)mindn(10)式中:(Ei)max、(Ei)min———分別為該流量點的最大誤差和最小誤差。b)所有流量點重復性的最大值為電子皂膜流量計的重復性,應符合4.2的要求。6.3檢定結(jié)果的處理6.3.1皂膜流量計可分段進行檢定,比如檢定兩個半量程或全量程和下半個量程,按所檢定的流量計量程計算最大允許誤差和重復性。6.3.2對電子皂膜流量計要給出最大允許誤差。6.3.3經(jīng)檢定符合本規(guī)程要求的流量計發(fā)給檢定證書。6.3.4經(jīng)檢定不合格的流量計發(fā)給檢定結(jié)果通知書,并注明不合格項目。6.4檢定周期皂膜流量計一般不超過3年;電子皂膜流量計一般不超過2年。JJG586—200610附錄A型式評價大綱A.1范圍本大綱適用于皂膜流量計的型式評價。A.2申請單位應提交的技術資料和試驗樣機A.2.1申請單位提交的技術資料(1)樣機照片;(2)產(chǎn)品標準(含檢驗方法);(3)總裝圖、電路圖和主要零部件圖;(4)使用說明書;(5)制造單位或技術機構(gòu)所做的試驗報告。A.2.2提供試驗樣機產(chǎn)品申請型式評價,樣機數(shù)量一般為3臺。A.2.3技術資料審查對申請單位所提交的技術資料應進行審查,要求齊全、科學、合理;符合行政管理要求;技術指標合理并實用。A.3法制管理要求A.3.1計量單位要求流量計應采用法定計量單位。選用的流量計量單位為L、mL和L/min、mL/min,壓力單位為Pa,溫度單位為℃。A.3.2準確度等級(最大允許誤差)流量計的準確度等級和最大允許誤差應符合本規(guī)程表1的規(guī)定。A.3.3計量法制標志和計量器具標識要求應在流量計的明顯位置上標注計量法制標志和計量器具標識(暫無制造許可證編號的應留出相應位置),其標志、編號和說明必須清晰可辨、牢固可靠。A.4計量要求流量計的計量性能指標一般應包括:流量范圍、準確度等級和最大允許誤差等,這些參數(shù)應在裝置上明示或在使用說明書中予以說明。A.5技術要求JJG586—200611A.5.1結(jié)構(gòu)流量計的主體為皂膜管,應選用無色透明的硼硅玻璃材料,應具有良好的耐腐蝕和防震性能。A.5.2流量計使用的皂膜管,其規(guī)格及參考尺寸應符合本規(guī)程附錄F的要求。A.5.3皂膜管的刻線應清晰,最好有顏色識別,刻線要求應符合本規(guī)程5.1.6的有關規(guī)定。A.5.4皂膜液的要求應符合本規(guī)程5.2.7的規(guī)定。A.5.5氣源壓力的要求應符合本規(guī)程5.2.8的規(guī)定。A.5.6準確度等級和最大允許誤差流量計的準確度等級和最大允許誤差應符合本規(guī)程第4.1的規(guī)定。A.5.7重復性皂膜流量計的重復性應符合本規(guī)程第4.2的規(guī)定。A.5.8密封性流量計的密封性檢查應按本規(guī)程6.2.4.2進行。A.5.9高低溫試驗A.5.9.1按JB/T9329—1999《儀器儀表運輸、運輸貯存基本環(huán)境條件及試驗方法》第4.1.1進行。A.5.9.2按JB/T9329—1999《儀器儀表運輸、運輸貯存基本環(huán)境條件及試驗方法》第4.2.1進行。A.5.10恒定濕熱貯存電子皂膜流量計在包裝條件下應進行恒定濕熱貯存試驗,55℃、90%RH,貯存24h。試驗后復測最大流量點,其結(jié)果應滿足流量計準確度等級的要求。A.5.11碰撞試驗按JB/T9329—1999《儀器儀表運輸、運輸貯存基本環(huán)境條件及試驗方法》第4.4.2進行。A.5.12電磁兼容性能試驗按GB/T17626.2—1998《電磁兼容試驗和測量技術靜電放電抗擾度試驗》進A.6試驗項目試驗項目見表A.1。JJG586—200612表A.1試驗項目序號試驗項目主要單項皂膜流量計電子皂膜流量計1法制管理要求√√2外觀檢查√√3準確度等級√√4重復性√√5密封性√√6高溫試驗×√7低溫試驗×√8恒定濕熱貯存×√9碰撞試驗×√10電磁兼容×√注:“√”表示應做項目;“×”表示可不做項目。A.7試驗條件和方法A.7.1試驗環(huán)境條件試驗環(huán)境條件應符合本規(guī)程6.2.1.1的要求。A.7.2試驗設備試驗設備要求應符合本規(guī)程6.2.2中表3和表4的要求。A.7.3法制管理要求按常規(guī)目測方法逐條檢查,應符合A.3的要求。A.7.4結(jié)構(gòu)、標記等的檢查按常規(guī)目測方法逐條檢查,應符合A.5.1~A.5.5的要求。A.7.5最大允許誤差試驗皂膜流量計的最大允許誤差試驗按6.2.4.3的方法進行,并按公式(4)進行計算。電子皂膜流量計的最大允許誤差試驗按6.2.4.6的方法進行,并按公式(8)進行計算。在其流量范圍內(nèi),至少選擇5個均勻分布的流量點(包括上限流量和下限流量)進行測量,每個流量點的測量次數(shù)不少于3次。A.7.6流量計重復性流量計重復性應符合本規(guī)程4.2的要求。JJG586—200613A.7.7密封性試驗流量計的密封性試驗按規(guī)程6.2.4.2進行。A.7.8耐運輸貯存性能試驗A.7.8.1高溫試驗高溫貯存試驗應在電子皂膜流量計正常工作狀態(tài)及帶包裝條件下進行。試驗溫度55℃,試驗時間8h,試驗過程中應檢查電子皂膜流量計有無異常。A.7.8.2低溫試驗低溫貯存試驗應在電子皂膜流量計正常工作狀態(tài)及帶包裝條件下進行。試驗溫度-20℃,試驗時間8h,試驗過程中應檢查電子皂膜流量計有無異常。A.7.8.3恒定濕熱貯存在55℃下、90%RH,貯存24h。試驗后復測最大流量點的誤差,其結(jié)果應滿足流量計準確度等級的要求。A.7.8.4碰撞試驗流量計在包裝條件下進行下列參數(shù)的碰撞試驗:加速度:(100±10)m/s2;脈沖持續(xù)時間:11ms±2ms;脈沖重復頻率:(60~100)次/min;連續(xù)碰撞次數(shù):(1000±10)次;脈沖波形:近似半正弦波。試驗后檢查流量計外觀,應完好無破裂和無明顯變形等現(xiàn)象,并可正常工作。以上試驗后應復測流量計最大流量點的誤差。其結(jié)果應滿足流量計準確度等級的要求。A.7.8.5電磁兼容性能試驗標準要求如下:接觸放電等級:4級;測試電平:±8kV;空氣放電等級:4級;測試電平:±15kV;接觸放電點:外殼,接縫,管口等;放電次數(shù):正、負各10次,間隔至少為1s。14電磁兼容試驗期間,電子皂膜流量計應保持正常工作狀態(tài)。A.8型式評價結(jié)果的判定原則系列產(chǎn)品中有一種規(guī)格不合格的,該系列判定為不合格。對每一規(guī)格的判定一般分為單項判定和綜合判定。A.8.1單項判定原則單項判定要寫出每個項目的技術要求、實測數(shù)據(jù)和是否合格的結(jié)論,其中有一臺樣機不合格時,此單項結(jié)論判為不合格。試驗項目為主要單項。主要單項是指影響法制管理要求、計量性能、安全性能等的項目。非主要單項一般是指不影響法制管理要求、計量性能、安全性能等的其他項目。A.8.2綜合判定原則綜合判定要依據(jù)單項判定的結(jié)論來判定。有一項以上(含一項)主要單項不合格時,綜合判定為不合格。有二項以上(含二項)非主要單項不合格的,綜合判定為不合格。A.9型式評價不合格處理流量計型式評價不合格的,通知申請單位可在3個月內(nèi)對樣機和技術資料進行一次改進,改進后可重新進行試驗。15附錄B皂膜氣體流量標準裝置B.1皂膜氣體流量標準裝置如圖B.1所示。圖B.1B.2工作原理如圖B.1所示。當皂膜流量計作為流量標準裝置對流量計進行檢定時,由氣源流出的氣體經(jīng)過流量調(diào)節(jié)閥、被檢流量計、皂膜流量計流入大氣。通過流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)所需流量后,擠壓膠球(或采用其他方法)產(chǎn)生皂膜。由于進氣的壓力,推動皂膜沿著皂膜管勻速上升。當皂膜升到皂膜管的下刻線時,計時器開始計時。當皂膜升到皂膜管的上刻線時,計時器停止計時。由測得的時間和皂膜流量計兩刻線間的容積即可計算出流過流量計的氣體體積流量。當使用電子皂膜流量計時,皂膜經(jīng)過外壁安裝的兩個傳感