JJF(津) 78-2022 計(jì)量泵流量參數(shù)校準(zhǔn)規(guī)范　

計(jì)量泵流量參數(shù)校準(zhǔn)規(guī)范JJF(津)78-2022主要起草單位：天津市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院JJF(津)78-2022 （II） IJJF(津)78-2022本規(guī)范根據(jù)我國(guó)計(jì)量泵的使用和流量量值溯源現(xiàn)狀進(jìn)行制定。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—2011《通用計(jì)量術(shù)語及定義》和JJF1004—2004《流量計(jì)量名詞術(shù)語及定義》。根據(jù)JJF1071—2010《國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》第3.1、3.2條，本規(guī)范將隔膜式計(jì)量泵輸出流量及其擴(kuò)展不確定度、柱塞(活塞)式計(jì)量泵輸出流量示值誤差及其擴(kuò)本規(guī)范是首次制定。JJF(津)78-2022計(jì)量泵流量參數(shù)校準(zhǔn)規(guī)范能夠通過流量（或行程長(zhǎng)度）調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（或設(shè)備按流量（或相對(duì)行程長(zhǎng)度）顯示123.2.3時(shí)間單位：秒，符號(hào)s;或分鐘，符號(hào)min;或小時(shí)，符號(hào)h。3.2.6壓力單位：帕[斯卡],符號(hào)Pa;或千帕，符號(hào)kPa。按照計(jì)量腔結(jié)構(gòu)可分為隔膜式和柱塞(活塞)式，結(jié)構(gòu)見圖1和圖2所示。 隔膜傳動(dòng)機(jī)構(gòu)計(jì)量腔3計(jì)量泵廣泛應(yīng)用于石油化工、水處理、精細(xì)化工、航空航天、制藥領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)液體定量加注等作用。計(jì)量泵在規(guī)定范圍內(nèi)的輸出流量準(zhǔn)確度等級(jí)和最大允許誤差見表1。準(zhǔn)確度等級(jí)0.5級(jí)1.0級(jí)2.0級(jí)3.0級(jí)最大允許誤差2示值誤差指標(biāo)僅適用于柱塞(活塞)式計(jì)量泵。6.1環(huán)境條件6.1.1校準(zhǔn)環(huán)境條件一般應(yīng)滿足：環(huán)境溫度：(10～35)℃;相對(duì)濕度：40%～95%;大氣壓力：(86～106)kPa。6.1.2校準(zhǔn)介質(zhì)一般為水。在一次校準(zhǔn)過程中，介質(zhì)溫度變化應(yīng)不超過±0.5℃。6.1.3機(jī)械振動(dòng)、噪聲、磁場(chǎng)等對(duì)標(biāo)準(zhǔn)裝置和計(jì)量泵的影響應(yīng)小到可以忽略不計(jì)。46.2主標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備6.2.1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。6.2.2主標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備應(yīng)滿足表2要求。名稱測(cè)量范圍電子天平IL、5L、20L、100L等二等或優(yōu)于二等二等標(biāo)準(zhǔn)密度計(jì)二等或優(yōu)于二等秒表(計(jì)時(shí)器)7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)項(xiàng)目7.1.1隔膜式計(jì)量泵輸出流量的校準(zhǔn)。7.1.2柱塞(活塞)式計(jì)量泵輸出流量示值誤差的校準(zhǔn)。7.2校準(zhǔn)方法7.2.1校準(zhǔn)前準(zhǔn)備7.2.1.1被校儀器應(yīng)具有儀器名稱、生產(chǎn)廠家、型號(hào)、出廠編號(hào)等標(biāo)識(shí)。7.2.1.2被校儀器應(yīng)結(jié)構(gòu)完整，無影響正常工作和妨礙讀數(shù)的缺陷及機(jī)械損傷。7.2.1.3被校儀器運(yùn)行時(shí)，傳動(dòng)與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)工作平穩(wěn)，動(dòng)力端應(yīng)無異常聲響并可靠工作，各部件無泄漏現(xiàn)象。7.2.1.4校準(zhǔn)前使計(jì)量泵通電預(yù)熱，在校準(zhǔn)流量下運(yùn)行10min,排出管路內(nèi)的氣體，等待流體溫度、壓力和流量穩(wěn)定后進(jìn)行校準(zhǔn)。7.2.2隔膜式計(jì)量泵輸出流量的校準(zhǔn)7.2.2.1校準(zhǔn)點(diǎn)與校準(zhǔn)次數(shù)校準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)根據(jù)被校儀器的實(shí)際適用范圍按用戶需要確定。當(dāng)用戶無要求時(shí)，在相對(duì)行程長(zhǎng)度為100%、75%、50%、30%、10%處校準(zhǔn)計(jì)量泵的輸出流量。每個(gè)點(diǎn)至少校準(zhǔn)3次。7.2.2.2校準(zhǔn)操作JJF(津)78-2022度、壓力和流量穩(wěn)定后，從加注口處將介質(zhì)開始注量器內(nèi)的介質(zhì)溫度。使用衡量法校準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)在每在第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，第j次試驗(yàn)中，計(jì)量泵排出液體流量的實(shí)際值(qs)ij按式（1）計(jì)算。mij——第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，第j次試驗(yàn)，電子天平測(cè)得液體的質(zhì)量，kg；tij——第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，第j次試驗(yàn)的試驗(yàn)時(shí)間，s；CCf（2）在第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，第j次試驗(yàn)中，計(jì)量泵排出液體流量的實(shí)際值(qs)ij按式（3）計(jì)算。Vij——第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，第j次試驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)金屬量器讀出的容積，L；β5各校準(zhǔn)點(diǎn)（相對(duì)行程長(zhǎng)度）處計(jì)量泵輸出流量的實(shí)際值(qs)i按式（4）計(jì)算。nj1n——校準(zhǔn)次數(shù)。第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，計(jì)量泵輸出流量的重復(fù)性Ei按式（5）計(jì)算。E[(qs)ij]max[(qs)ij]min（5）idnmax——第i個(gè)流量點(diǎn)，計(jì)量泵輸出流量實(shí)際值的最大值；表3極差系數(shù)dn數(shù)值表校準(zhǔn)次數(shù)n3456789極差系數(shù)dn2.062.332.532.702.852.973.08采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)回歸運(yùn)算方法（最小二乘法擬合給出計(jì)量泵在工況條件下相對(duì)行程長(zhǎng)度與輸出流量的關(guān)系曲線和數(shù)學(xué)表達(dá)式，從而在實(shí)際校準(zhǔn)前使計(jì)量泵通電預(yù)熱，在校準(zhǔn)流量下運(yùn)行10min，排出管路內(nèi)的氣體，等待液體將計(jì)量泵輸出流量調(diào)至待校準(zhǔn)流量點(diǎn)，待流體溫67注入標(biāo)準(zhǔn)金屬量器或稱重容器，同時(shí)啟動(dòng)秒表開始計(jì)時(shí)。運(yùn)行一段時(shí)間后停止加注，同時(shí)停止計(jì)時(shí)。注入時(shí)間不小于1min。使用容量比較法校準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)按規(guī)定潤(rùn)濕標(biāo)準(zhǔn)器內(nèi)壁，并記錄試驗(yàn)過程中標(biāo)準(zhǔn)金屬量器內(nèi)的介質(zhì)溫度。使用衡量法校準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)在每次試驗(yàn)后記錄介質(zhì)密度。7.2.3.4數(shù)據(jù)處理a)使用衡量法或容量比較法時(shí)分別按7.2.2.4a)或7.2.2.4b)進(jìn)行基本數(shù)據(jù)處理。b)相對(duì)示值誤差計(jì)算。在第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，第j次校準(zhǔn)中，計(jì)量泵排出液體流量的實(shí)際值(q),;按式(1)或(3)計(jì)算。單次測(cè)量的計(jì)量泵輸出流量相對(duì)示值誤差按式(6)計(jì)算。E,——第1個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，第一次校準(zhǔn)，計(jì)量泵輸出流量相對(duì)示值誤差，%;a——第/個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，第j次校準(zhǔn)，計(jì)量泵設(shè)定的輸出流量值，m3/h。第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，計(jì)量泵輸出流量的平均相對(duì)示值誤差E,按式(7)計(jì)算。n——校準(zhǔn)次數(shù)。c)重復(fù)性計(jì)算第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，計(jì)量泵輸出流量的重復(fù)性(E),按式(8)計(jì)算。(E?)mx——第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，計(jì)量泵輸出流量相對(duì)示值誤差中的最大值；(E;)min——第i個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，計(jì)量泵輸出流量相對(duì)示值誤差中的最小值；d——極差系數(shù)，其值見表3。JJF(津)78-20228送校單位和地址校準(zhǔn)日期證書編號(hào)校準(zhǔn)地點(diǎn)壓力表A.1校準(zhǔn)所用的主要標(biāo)準(zhǔn)器名稱測(cè)量范圍編號(hào)準(zhǔn)確度等級(jí)/測(cè)量不確定度證書號(hào)有效期至表A.2隔膜式計(jì)量泵輸出流量校準(zhǔn)記錄序號(hào)相對(duì)行程長(zhǎng)度（%）mij介質(zhì)密度標(biāo)準(zhǔn)器內(nèi)液體溫度Tij(℃)時(shí)間實(shí)際流量（m3/h）平均流量（m3/h）合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度擴(kuò)展不確定度123459圖A.1隔膜式計(jì)量泵相對(duì)行程長(zhǎng)度—流量關(guān)系曲線表A.3柱塞（活塞）式計(jì)量泵輸出流量示值誤差校準(zhǔn)記錄序號(hào)顯示流量（m3/h）mij介質(zhì)密度標(biāo)準(zhǔn)器內(nèi)液體溫度Tij(℃)時(shí)間tij相示值誤差Eij（%）平均誤Ei（%）重復(fù)性合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度擴(kuò)展不確定度12345JJF(津)78-2022附錄B校準(zhǔn)證書(內(nèi)頁)參考格式名稱：不確定度或準(zhǔn)確度：有效期至：環(huán)境溫度：大氣壓力：相對(duì)濕度：序號(hào)相對(duì)行程長(zhǎng)度(%)輸出流量校準(zhǔn)流量(q)12345流量(m3/h)JJF(津)78-2022校準(zhǔn)介質(zhì)：序號(hào)流量點(diǎn)（mL/min）相對(duì)示值誤差（%）擴(kuò)展不確定度U（k=2）123451校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)被校對(duì)象有效。2未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制證書。表C.1隔膜式計(jì)量泵輸出流量校準(zhǔn)記錄序號(hào)相對(duì)行程長(zhǎng)度(%)主標(biāo)準(zhǔn)器示值標(biāo)準(zhǔn)器內(nèi)液體溫度Tij(℃)試驗(yàn)時(shí)間實(shí)際流量(qs)ij3/h)平均流量(qs)i3/h)150.16129275.112.4042.39050.17413275.932.37950.29837175.832.388249.644015100.711.7741.80350.01890399.461.81050.29609099.221.825350.404835147.761.2281.22550.074441148.801.21150.481497146.901.237419.88047397.090.7370.74320.08495896.330.75120.06722197.280.743510.075204135.080.2690.25910.017974141.220.25510.011465141.700.254校準(zhǔn)介質(zhì)：水C.1.3數(shù)學(xué)模型計(jì)量泵排出液體流量的實(shí)際值qs按式(C.1)計(jì)算：u2(qs)=u2(q)+c2(Hu2(V)+c2(T)u2(T)+c2(t)u2(t)C.1.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量試驗(yàn)中通過聯(lián)鎖控制實(shí)現(xiàn)開啟和計(jì)時(shí)同步操作，且試驗(yàn)時(shí)間不小于60s,因此忽略啟停效應(yīng)。由式(C.2)可知，隔膜式計(jì)量泵輸出實(shí)際流量的不確定度來源主要有：a)重復(fù)性引入的不確定度分量u(q);b)標(biāo)準(zhǔn)金屬量器引入的不確定度分量u(V);c)溫度計(jì)引入的不確定度分量u(T);d)秒表引入的不確定度分量u(t)。C.1.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定以相對(duì)行程長(zhǎng)度為100%處的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)為例評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定a)重復(fù)性引入的不確定度分量u(q)。靈敏系數(shù)c為1。b)標(biāo)準(zhǔn)金屬量器引入的不確定度分量u(V)。JJF(津)78-2022u(V)=50.211265L=7.2106m3（C.4）靈敏系數(shù)c(V)=47.6h-1。c）溫度計(jì)引入的不確定度分量u(T)。u(T)=C=0.12C（C.5）表C.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表序號(hào)符號(hào)來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度靈敏系數(shù)1u(qs)重復(fù)性引入的不確定度分量0.00854m3/h12u(V)標(biāo)準(zhǔn)金屬量器引入的不確定度分量7.2×10-6m347.6h-13u(T)溫度計(jì)引入的不確定度分量0.12℃0.00012m3/（h·℃)4u(t)秒表引入的不確定度分量1.6×10-6h-113.78m3/h2uc(qs)0.0085m3/h取包含因子k=2，擴(kuò)展不確定度為：U20.0086m3/h=0.017m3/h表C.3隔膜式計(jì)量泵輸出流量校準(zhǔn)結(jié)果序號(hào)相對(duì)行程長(zhǎng)度實(shí)際輸出流量(qs)i3/h)擴(kuò)展不確定度U3/h)12.390U=0.01721.803U=0.03431.225U=0.01840.743U=0.00950.259U=0.010根據(jù)最小二乘法按式（C.8）和（C.9）計(jì)算a和b的數(shù)值。nqisriqisrinsri2qisriq=2.36m3/hsr+0.0315m3/h0按式(C.11)計(jì)算最小二乘擬合的不確定度為：因此，最小二乘法擬合的擴(kuò)展不確定度U=0.010m3/h×2=0.020m3/h(k=2)。在使用中可直接參考已校準(zhǔn)相對(duì)行程的不確定度，也可按照不確定度傳播律，分別計(jì)算其他具體流量點(diǎn)的不確定度。詳細(xì)的最小二乘法擬合不確定度分析過程可參見JJF1059.1—2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》的A.3.2.2。C.2柱塞(活塞)式計(jì)量泵輸出流量相對(duì)示值誤差的校準(zhǔn)C.2.1概述C.2.1.1被校計(jì)量泵計(jì)量泵種類：柱塞式計(jì)量泵。準(zhǔn)確度等級(jí)：0.5級(jí)。C.2.1.2標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備主標(biāo)準(zhǔn)器：電子天平，最大允許誤差：±1.5e,其中e為檢定分度值1mg。溫度計(jì)最大允許誤差：±0.2℃。標(biāo)準(zhǔn)密度計(jì)：二等。序號(hào)顯示流量m;(g)介質(zhì)密度時(shí)間實(shí)際流量示值誤差E,(%)12345其中pb取8000kg/m3,pa取1.2kg/m3,測(cè)量水密度為998.5kg/m3,從而C為1.001053。u2(E)=c2(q)u2(q)+c2(m)u2(m)+c2(p)u2(p)+c2