JJF(陜) 111-2024 超聲流量計(jì)在線校準(zhǔn)規(guī)范

JJF(陜)111-2024超聲流量計(jì)在線校準(zhǔn)規(guī)范OnlineCalibrationSpecificationforUl2024-05-09發(fā)布2024-08-09實(shí)施JJF(陜)111－2024超聲流量計(jì)在線校準(zhǔn)規(guī)范OnlineCalibrationSpecif超聲流量計(jì)在線校準(zhǔn)規(guī)范OnlineCalibrationSpecifJJF(陜)111－2024 （1） （1） （1） （1） （2） （2） （2） （3） （3） （3） （4） （4） （4） （4） （4） （5） （5） （5） （9） （13） I超聲流量計(jì)在線校準(zhǔn)規(guī)范本校準(zhǔn)規(guī)范適用于流速范圍為（0.3～10）m/s測(cè)量封閉滿管液體流量的超聲流量計(jì)（以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3.1.1標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)master指基于時(shí)差法原理、用于在線校準(zhǔn)流量計(jì)的便攜外夾式超聲流量計(jì)，其通過水流量標(biāo)準(zhǔn)3.1.2標(biāo)準(zhǔn)表法standardmet以標(biāo)準(zhǔn)表為標(biāo)準(zhǔn)器，使流體在相同時(shí)間間隔內(nèi)連續(xù)通過標(biāo)準(zhǔn)表和流量計(jì)，比較兩者的輸3.1.3標(biāo)準(zhǔn)管段standar與被校流量計(jì)安裝管道串聯(lián)，適合標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)安裝，且材質(zhì)、內(nèi)徑、壁厚等參數(shù)已知的注：建議專門配置一段長(zhǎng)度約1.5倍管道公稱通徑的碳鋼或不銹鋼管道。確定實(shí)際工作條件下被校超聲流量計(jì)所指示的量值與對(duì)應(yīng)的由標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)所復(fù)現(xiàn)的量值12使用水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置對(duì)標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置示值與標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)示值之比，用符號(hào)F表示。在線校準(zhǔn)流量計(jì)前后，使用水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)得到兩次修正系數(shù)之差的絕對(duì)值。3.2計(jì)量單位體積單位：立方米，符號(hào)m3;流量單位：立方米每小時(shí)，符號(hào)m3/h;壓力單位：千帕或兆帕，符號(hào)kPa或MPa;溫度單位：攝氏度，符號(hào)℃;時(shí)間單位：小時(shí)、分鐘或秒，符號(hào)h、min或s。4.1工作原理超聲波在流動(dòng)的液體中傳播時(shí)，可以載上液體流速的信息，通過換能器接收穿過液體的超聲波有關(guān)信息就可以檢測(cè)出液體的速度。時(shí)差法：利用超聲波在液體中的傳播特性測(cè)量流量，測(cè)量其順流傳播時(shí)間和逆流傳播時(shí)間的差值，從而計(jì)算出液體流動(dòng)的線平均速度。圖1原理示意圖通常認(rèn)為聲波在液體中的實(shí)際傳播速度是由介質(zhì)靜止?fàn)顟B(tài)下聲波的傳播速度(c)和液體軸向平均流速(vm)在聲波傳播方向上的分量組成。按圖1所示，順流和逆流傳播時(shí)間與各量之間的關(guān)系是：JJF(陜)111－2024ttL（2）upBA（cfvmcosφ)tdown—超聲流量計(jì)在液體中順流傳播的L—聲道長(zhǎng)度，m；cf—超聲流量計(jì)在液體中傳播的速度，m/s；cf() QvAv（5）vf(v1,,vk)（6）式中：k—聲道數(shù)流量計(jì)主要由一次裝置（傳感器）、和二次裝置（轉(zhuǎn)能器）、信號(hào)處理單元和（或）流量計(jì)算機(jī)組成。流量計(jì)算機(jī)主要目的使用是一種顯示、記錄方式作為計(jì)量、控制等，其余顯3JJF(陜)111－2024表1不同準(zhǔn)確度等級(jí)的超聲流量計(jì)最大允許誤差注：以上指標(biāo)不用于合格判別，僅供參考。表2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其它設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱技術(shù)要求用途1水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置管徑與被校流量計(jì)的口徑應(yīng)一一對(duì)應(yīng)；水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的擴(kuò)展不確定度應(yīng)不大于流量計(jì)流量傳感器最大允許誤差絕對(duì)值的1/5校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)2標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)適用口徑范圍：DN（15～3500）mm；重復(fù)性應(yīng)不大于0.10%；標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度應(yīng)不大于被校流量計(jì)流量傳感器最大允許誤差絕對(duì)值的1/3；在線校準(zhǔn)流量計(jì)前后應(yīng)在水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上分別進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)管徑與流量計(jì)口徑一一對(duì)應(yīng)校準(zhǔn)被校準(zhǔn)流量計(jì)3測(cè)厚儀測(cè)量范圍0～50）mm；MPE：±0.1mm0～10）mm；MPE：±(0.1+H/100)mm10～50）mm測(cè)管道壁厚4鋼卷尺（0～30）m；不低于Ι級(jí)測(cè)管道外周長(zhǎng)5秒表測(cè)量范圍：大于999s；分辨力不低于0.1s計(jì)時(shí)6同步拍照系統(tǒng)測(cè)量范圍：大于2000s；同步性不低于0.1s采集數(shù)據(jù)47.2.1.1在線校準(zhǔn)流量計(jì)前，應(yīng)使用水流量標(biāo)準(zhǔn)將標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)安裝于水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上，優(yōu)先選擇與被校流量計(jì)相同的管徑，管徑與被校流量計(jì)的口徑之比應(yīng)一一對(duì)應(yīng)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)實(shí)際工況需要選擇校準(zhǔn)流速點(diǎn)，按JJG標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)第j次的示值誤差按式（7）計(jì)算；式中：Emij—第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)第j次校準(zhǔn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的示值誤差，%；Qwij—第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)第j次校準(zhǔn)時(shí)水流EmiEmij（8）EmriEmijEmi2F（10）7.2.1.2實(shí)施流量計(jì)在線校準(zhǔn)前應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查流量計(jì)的安裝是否滿足至少前10D后5D直管段5計(jì)算現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際流速，將與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際流速對(duì)應(yīng)的修7.2.1.3選定標(biāo)準(zhǔn)管段位置，詳見附錄A。應(yīng)優(yōu)先選擇不帶襯里的管道作為標(biāo)準(zhǔn)管段，如無法避開，襯里材質(zhì)與厚度應(yīng)已知。標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的安裝、管道周長(zhǎng)與管道壁厚qimaxqimin100%qq—記錄的瞬時(shí)流量平均值，m3/h。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況條件與流量計(jì)用戶協(xié)商確定校準(zhǔn)流量點(diǎn)，或選取現(xiàn)場(chǎng)可調(diào)流量點(diǎn)的上對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)無法調(diào)節(jié)流量時(shí)可采用在一天內(nèi)不同時(shí)段進(jìn)校準(zhǔn)時(shí)同時(shí)讀取并記錄標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)和被校流量計(jì)的瞬時(shí)流量示值，間隔1min記錄一組6第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)第j次校準(zhǔn)的在線示值誤差按公式（12）或（13）計(jì)算：qij—第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)第j次校準(zhǔn)時(shí)流量計(jì)瞬時(shí)流量示值，m3/h；qsij—第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)第j次校準(zhǔn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)瞬時(shí)流量示值，m3/h。式中：EQij—第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)第j次校準(zhǔn)時(shí)流量計(jì)示值誤差，%；Er(qi)Er(Qi)E (Eq)ij(Eq)i2 (EQ)ij(EQ)i27流量計(jì)經(jīng)校準(zhǔn)后可按照合適的方法對(duì)流量計(jì)進(jìn)行修正系數(shù)調(diào)整，新系數(shù)置入流量計(jì)應(yīng)再次按本規(guī)范中7.1、7.2條款進(jìn)行示值誤差和重復(fù)性進(jìn)行測(cè)試以確認(rèn)其（18）F—新修正系數(shù)；Ft—修正系數(shù)的調(diào)整量。經(jīng)校準(zhǔn)的流量計(jì)出具校準(zhǔn)證書，校準(zhǔn)證書應(yīng)符合JJF107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8JJF(陜)111－2024A.1.1標(biāo)準(zhǔn)管段可以是一段專門定制的串聯(lián)安裝在流量計(jì)管道上的碳鋼或不銹鋼短節(jié)，其長(zhǎng)A.1.2標(biāo)準(zhǔn)管段也可以是在流量計(jì)管道上選定的流場(chǎng)條件和管道外形尺寸都能滿足標(biāo)準(zhǔn)流量A.2.1標(biāo)準(zhǔn)管段的應(yīng)以前后直管段長(zhǎng)度原則上不小于前10D后5D選定。A.2.3標(biāo)準(zhǔn)管段應(yīng)確保沒有氣泡集聚。（確保為滿A.2.4標(biāo)準(zhǔn)管段優(yōu)先選擇沒有襯里的管A.2.5標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)換能器在標(biāo)準(zhǔn)管段上的安裝位置及聲束反射位置應(yīng)避開管道的焊A.2.6推薦的常見阻力件的最短直管段長(zhǎng)度要求見下序號(hào)阻力件類型前直管道長(zhǎng)后直管道長(zhǎng)1水泵60D230D3變徑管30D4彎頭30D5三通50D9B.1標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)換能器在標(biāo)準(zhǔn)管段上的安裝位置及聲束反射位置應(yīng)避開管道的焊縫，若無法B.2.2換能器的安裝優(yōu)先推薦V法，該方法可保證換能B.2.3分別在標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)兩只換能器安裝距離內(nèi)等間隔測(cè)量3到6個(gè)管道外周長(zhǎng)，分別計(jì)算DDiB.2.4若襯里材料及厚度無法測(cè)量，可根據(jù)技術(shù)資料B.2.5清理?yè)Q能器安裝位置的管道外壁，將管壁上的油漆、鐵銹、污垢等清除干凈，露出管B.2.7換能器表面均勻涂抹耦合劑，將其安裝于管道外壁，確保發(fā)射面與管壁緊密接觸，且B.2.8用緊固件將換能器固定在管道外壁上。將換能器信號(hào)電纜連接到標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)上。按標(biāo)B.2.9嚴(yán)禁為保證信號(hào)強(qiáng)度改變換能器累積流量法點(diǎn)t數(shù)m3數(shù)量m3數(shù)數(shù)量m3%%%%瞬時(shí)流量法點(diǎn)t%%%%123123123b）實(shí)驗(yàn)室的名稱和地址；）；），g)進(jìn)行校準(zhǔn)的日期，如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)說明被h)如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)對(duì)被校樣品的抽樣程序進(jìn)j)本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；p）未經(jīng)校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制校準(zhǔn)證書的聲明。校準(zhǔn)結(jié)果JJF(陜)111－2024按本規(guī)范的校準(zhǔn)方法，采用標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)對(duì)超DN400超聲流量計(jì)、2000m3/h（流速為4.423m/s）校準(zhǔn)點(diǎn)為QsvAA(2)2EQ—流量計(jì)示值誤差；—管道壁厚，m。 cu2(Q)cu2(Qs)（C.6）測(cè)量不確定度來源主要有：流量計(jì)流量示值引E.6.1流量計(jì)示值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uQuQ主要來自于測(cè)量重復(fù)性，重復(fù)性為： Er1(Er1(EQjEQ)20.13%（C.7）u(Q)Q1.49m3/h（C.8）E.6.2標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)流量示值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uQs由公式C.2可知，uQs主要來自于標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)流速測(cè)量、管道截面積測(cè)量、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)E.6.2.1標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)流速測(cè)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uvuv主要來自于標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)和其修正系數(shù)穩(wěn)定性。uv u2(R)u2FuvuRvv0.007m/s（C.10）標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)修正系數(shù)穩(wěn)定性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uF，由極差法計(jì)算得到：uvu2(R)u2F=0.007m/sE.6.2.2管道截面積測(cè)量引入的uA2u2(L)2u2()（C.12）管道周長(zhǎng)采用Ι級(jí)鋼卷尺測(cè)得，最大允許誤差為△=±（0.1＋10-4L）mm，測(cè)量DN400uL0.058mm（C.13）），u0.05mm則uA為： uA2u2(L)2u2()2u2(L)L22