JJF 1583-2016 標(biāo)準(zhǔn)表法壓縮天然氣加氣機(jī)檢定裝置校準(zhǔn)規(guī)范

標(biāo)準(zhǔn)表法壓縮天然氣加氣機(jī)國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布CalibrationSpecification王碩(重慶市計量質(zhì)量檢測研究院)張澤宏(重慶市計量質(zhì)量檢測研究院)張俊(成都華氣厚普機(jī)電設(shè)備股份有限公司)趙普俊(中國測試技術(shù)研究院)馬俊(寧波市計量測試研究院)劉偉(重慶巨創(chuàng)計量設(shè)備股份有限公司)I 2引用文件 3術(shù)語和計量單位 6校準(zhǔn)條件 6.2校準(zhǔn)用介質(zhì) 6.3校準(zhǔn)用設(shè)備 7校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法 7.1校準(zhǔn)項目 7.2校準(zhǔn)方法 附錄B校準(zhǔn)證書的(內(nèi)頁)參考格式 Ⅱ本規(guī)范參照國際法制計量組織(OIML)的國氣體燃料測量系統(tǒng)》(Compressedgaseousfuelmeasuringsystemsforvehicles)和國家計量檢定規(guī)程JG996—2012《壓縮天然氣加氣機(jī)》、國家計量技術(shù)規(guī)范JJF1369—2012《壓縮天然氣加氣機(jī)型式評價大綱》,并結(jié)合我國標(biāo)準(zhǔn)表法壓縮天然氣加氣機(jī)檢定裝置的生產(chǎn)、使用和校準(zhǔn)現(xiàn)狀進(jìn)行制定，主要的技術(shù)指標(biāo)與國際建議、國家計量檢定規(guī)程、技術(shù)規(guī)范相一致。本規(guī)范所用術(shù)語，除在本規(guī)范中專門定義的外，均采用JJF1001《通用計量術(shù)語及根據(jù)JJF1071—2010《國家計量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》,本規(guī)范將標(biāo)準(zhǔn)表法壓縮天然1OIMLR139:2007(E)車用壓縮氣體燃料測量系統(tǒng)(Compressedgaseousfuel件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。ofcompressednaturalgasdispenser表一般采用科里奧利質(zhì)量流量計。同時根據(jù)加氣機(jī)檢定裝置的測量范圍，劃分為大、3.1.2大流量加氣機(jī)檢定裝置highcapacityverificationfaci3.1.3中流量加氣機(jī)檢定裝置mediumcapacityverificationfacilityofcompressed2注入儲氣容器。加氣機(jī)和加氣機(jī)檢定裝置同時測量天然氣流量(累積流量),比較加氣×圖1加氣機(jī)檢定裝置工作原理示意圖k=2)應(yīng)不超過0.3%。注：以上指標(biāo)不是用于合格性判別，僅供參考。a)溫度：(-10～40)℃;36.2校準(zhǔn)用介質(zhì)6.3校準(zhǔn)用設(shè)備6.3.1主標(biāo)準(zhǔn)器在有效測量范圍內(nèi)，主標(biāo)準(zhǔn)器示值的擴(kuò)展不確定度應(yīng)不超過0.1%。一般選用高準(zhǔn)確度級的電子天平作為主標(biāo)準(zhǔn)器，應(yīng)按照最大稱重量的(1.2～2)倍選擇電子天平的最大稱量(Max),天平的最大稱重量由加氣量、儲氣容器、管路及支架等總質(zhì)量確定。電子天平的技術(shù)參數(shù)參考見表1。準(zhǔn)確度級別最大稱量(Max)實際分度(d)小流量加氣機(jī)檢定裝置?中流量加氣機(jī)檢定裝置??6.3.2配套設(shè)備a)流量指示儀：準(zhǔn)確度等級不低于2.5級。有效期內(nèi)的特種設(shè)備合格證書，且容積大小需要滿足以下條件： 校準(zhǔn)小流量加氣機(jī)檢定裝置時，儲氣容器的容積應(yīng)不小于90L; 校準(zhǔn)中流量加氣機(jī)檢定裝置時，儲氣容器的容積應(yīng)不小于300L 校準(zhǔn)大流量加氣機(jī)檢定裝置時，儲氣容器的容積應(yīng)不小于600L。6.3.3校準(zhǔn)用主標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備均應(yīng)有有效的檢定/校準(zhǔn)證書。7.1校準(zhǔn)項目加氣機(jī)檢定裝置在R(1)和R(2)流量區(qū)的修正因子。7.2校準(zhǔn)方法7.2.1校準(zhǔn)前檢查檢查加氣機(jī)檢定裝置的銘牌，銘牌應(yīng)注明制造廠名、產(chǎn)品名稱、型號規(guī)格、制造日期、出廠編號、流量范圍、不確定度、最大工作壓力、電源電壓、工作環(huán)境、防爆標(biāo)4c)觀察校準(zhǔn)用設(shè)備上精密壓力計示值，當(dāng)壓力值達(dá)到(21～25)MPa時，關(guān)閉加圖2加氣機(jī)檢定裝置校準(zhǔn)原理圖b)將電子天平和加氣機(jī)檢定裝置接通電源，進(jìn)行電子部件的預(yù)熱，使之達(dá)到平按兩個流量區(qū)進(jìn)行校準(zhǔn)，分別是R(1)、R(2)。每個流量區(qū)試驗次數(shù)不低于6次。R(1)的充裝壓力區(qū)間為(0～20)MPa,R(2)的充裝壓力區(qū)間為(10~注：對于大流量、中流量或者小流量組合在一起的加氣機(jī)檢定裝置，應(yīng)按上述流量區(qū)對大流量、中流量或小流量加氣機(jī)檢定裝置分別進(jìn)行校準(zhǔn)。表2充裝壓力控制范圍流量區(qū)儲氣容器起始壓力儲氣容器終止壓力57.2.2.3校準(zhǔn)過程控制在每個流量區(qū)的校準(zhǔn)過程中，環(huán)境溫度變化應(yīng)不超過5℃,相對濕度變化應(yīng)不超過10%。a)清除儲氣容器表面的霜和水。b)按圖2連接好加氣機(jī)檢定裝置和校準(zhǔn)用設(shè)備，并應(yīng)可靠接地。c)打開加氣機(jī)檢定裝置出口閥和容器閥門對儲氣容器進(jìn)行加氣，觀察校準(zhǔn)用設(shè)備上精密壓力計示值。當(dāng)儲氣容器上壓力達(dá)到流量區(qū)要求的儲氣容器起始壓力時，關(guān)閉容d)將電子天平示值歸零(去皮)。e)連接接入點，打開出口閥，記錄精密壓力計上的初始管路壓力示值p?。f)將加氣機(jī)檢定裝置示值回零或記錄初始值。g)打開容器閥門對儲氣容器進(jìn)行充氣，觀察校準(zhǔn)用設(shè)備上精密壓力計示值。當(dāng)儲氣容器上壓力達(dá)到流量區(qū)要求的終止壓力時，停止加氣。關(guān)閉容器閥門，然后記錄精密壓力計上的終止管路壓力示值p?。h)關(guān)閉出口閥，斷開接入點。i)記錄電子天平示值和加氣機(jī)檢定裝置示值。a)修正因子計算1)各流量區(qū)的修正因子加氣機(jī)檢定裝置的修正因子F;;按式(1)計算：F;——第i流量區(qū)第j次測量得到的加氣機(jī)檢定裝置修正因子；2)該流量區(qū)多次校準(zhǔn)后修正因子的平均值作為該流量區(qū)的修正因子，見式(2)。式中：b)重復(fù)性計算在i流量區(qū)，修正因子F;的重復(fù)性按式(3)計算。67.2.3加氣機(jī)檢定裝置修正因子的擴(kuò)展不確定度7.2.3.1加氣機(jī)檢定裝置引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量a)計算加氣機(jī)檢定裝置修正因子測量重復(fù)性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，見式(4)。s;——該流量區(qū)修正因子的測量重復(fù)性；n——測量次數(shù)；u?(M?)——加氣機(jī)檢定裝置修正因子測量重復(fù)性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。b)計算加氣機(jī)檢定裝置最小質(zhì)量變量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，見式(5)。δx——加氣機(jī)檢定裝置的最小質(zhì)量變量，kg;M——試驗中最小用氣量，kg;ur(M?)———加氣機(jī)檢定裝置最小質(zhì)量變量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。c)計算被校裝置標(biāo)準(zhǔn)表后端容積變化引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，見式(6)?！鱬——試驗前后管道壓力差的最大值，MPa;V——加氣機(jī)檢定裝置標(biāo)準(zhǔn)表后端管路容積(含鋼管及高壓軟管),m3;p——介質(zhì)標(biāo)況(20℃、0.1MPa)下密度(kg/m3),一般取1.29kg/m3;ur(M?)——標(biāo)準(zhǔn)表后端管路容積變化引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。d)綜合以上各分量，得到加氣機(jī)檢定裝置引入的不確定度分量，見式(7)。u:(M)=√u:(M?)2+ur(M?)2+ur(M?)2ur(M)——加氣機(jī)檢定裝置引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。7.2.3.2相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度加氣機(jī)檢定裝置修正因子的相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度按公式(8)計算。78附錄A校準(zhǔn)記錄的參考格式申請單位地址型號規(guī)格裝置編號不確定度校準(zhǔn)地點校準(zhǔn)日期校準(zhǔn)人員核驗人員校準(zhǔn)依據(jù)校準(zhǔn)所使用的主要計量器具：測量范圍編號證書號壓力差FF重復(fù)性s;%93.加氣機(jī)檢定裝置的不確定度：(小流量/中流量/大流量)流量區(qū)R不確定度來源(x)相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度u,(x?)/%加氣機(jī)檢定裝置引入的不確定度加氣機(jī)檢定裝置引入的不確定度附錄B校準(zhǔn)證書的(內(nèi)頁)參考格式B.1校準(zhǔn)依據(jù)：B.2校準(zhǔn)環(huán)境條件：相對濕度，%:B.4校準(zhǔn)前檢查B.4.1外觀檢查：B.4.2密封性檢查：B.5校準(zhǔn)結(jié)果附錄C測量不確定度評定示例C.1概述C.1.1加氣機(jī)檢定裝置名稱：標(biāo)準(zhǔn)表法壓縮天然氣加氣機(jī)檢定裝置(小流量)不確定度：0.3%(k=2)。C.1.2校準(zhǔn)用設(shè)備名稱：質(zhì)量法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置不確定度：0.1%(k=2)。1)主標(biāo)準(zhǔn)器最大稱量：300kg2)配套設(shè)備測量范圍：(1～30)kg/min準(zhǔn)確度等級：0.2級壓力范圍：(0～40)MPa準(zhǔn)確度等級：0.4級準(zhǔn)確度等級：F2級C.1.3測量結(jié)果試驗數(shù)據(jù)見表C.1。流量區(qū)R壓力差FF%流量區(qū)R壓力pi標(biāo)準(zhǔn)值FF0C.2.1數(shù)學(xué)公式根據(jù)修正因子定義，其測量模型見式(C.1):F——加氣機(jī)檢定裝置修正因子；Ms——校準(zhǔn)用設(shè)備測量值，kg;M——加氣機(jī)檢定裝置的示值，kg。C.2.2相對靈敏系數(shù)由于M與Ms不相關(guān)，則相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度見式(C.2):u(F)=√c2(Ms)u2(Mg)+c?(M)u?(M)(C.2)根據(jù)測量模型，得到相對靈敏系數(shù)：c?(Mg)=1、c?(M)=—1。C.2.3不確定度分量由式(C.2)可見，加氣機(jī)檢定裝置修正因子F的不確定度來源主要有：a)校準(zhǔn)用設(shè)備引入的不確定度分量ur(Mg);b)加氣機(jī)檢定裝置引入的不確定度分量ur(M)。C.2.4不確定度評定C.2.4.1校準(zhǔn)用設(shè)備引入的不確定度分量u(Mg)質(zhì)量法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的擴(kuò)展不確定度為0.1%(k=2);其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度見式(C.3):C.2.4.2加氣機(jī)檢定裝置引入的不確定度分量u(M)1.計算加氣機(jī)檢定裝置重復(fù)性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量取加氣機(jī)檢定裝置在各流量區(qū)修正因子的重復(fù)性來計算不確定度分量：對于流量區(qū)R(1),見式(C.4):對于流量區(qū)R(2),見式(C.5):2.計算加氣機(jī)檢定裝置最小質(zhì)量變量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量加氣機(jī)檢定裝置兩個流量區(qū)的最小質(zhì)量變量均為0.001kg,利用試驗最小用氣量對于流量區(qū)R(1),其最小用氣量為23.004kg,計算過程見式(C.6):對于流量區(qū)R(2),其最小用氣量為15.014kg,計算過程見式(C.7):3.計算加氣機(jī)檢定裝置標(biāo)準(zhǔn)表后端管路容積變化引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量加氣機(jī)檢定裝置標(biāo)準(zhǔn)表后端管路容積為0.0004m3,空氣介質(zhì)標(biāo)況下密度為對于流量區(qū)R(1),其最小用氣量為23.004kg。試驗中管道壓力差的最大值為0.4MPa,計算過程見式(C.8):對于流量區(qū)R(2),其最小用氣量為15.014kg。試驗中管道壓力差的最大值為0.2MPa,計算過程見式(C.9):4.計算加氣機(jī)檢定裝置引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量綜合以上各分量，加氣機(jī)檢定裝置最小質(zhì)量變量引入的不確定度分量遠(yuǎn)小于重復(fù)性引入的不確定度分量，可不考慮最小質(zhì)量變量引入的不確定度分量。得到加氣機(jī)檢定裝置引入的不確定度分量u(M)為：對于流量區(qū)R(1),見式(C.10):u?(M)=√0.007%2+0.03%2=0.04%對于流量區(qū)R(2),見式(C.11):ur(M)=√0.007%2+0.05%2=0.06%(C.11)C.2.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計算表C.2標(biāo)準(zhǔn)