JJF（京）107-2023 加氫機校準規(guī)范

北京市地方計量技術規(guī)范

JJF（京）107-2023

加氫機校準規(guī)范

CalibrationSpecificationforHydrogenDispensers

2023-5-22發(fā)布2023-7-1實施

北京市市場監(jiān)督管理局發(fā)布

JJF(京)107-2023

加氫機校準規(guī)范

1范圍

本規(guī)范適用于公稱工作壓力為35MPa/70MPa的加氫機的校準。

2引用文件

GB/T8979純氮高純氮和超純氮

GB/T24499氫氣、氫能與氫能系統(tǒng)術語

GB/T13277.1壓縮空氣第1部分：污染物凈化等級

GB/T31130科里奧利質量流量計

GB/T31138加氫機

GB/T37244質子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣

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術語和計量單位

3.1術語

JJF1001、JJF1004界定的及以下術語和定義適用于本規(guī)范。

3.1.1加氫機hydrogendispensers[3.1GB/T31138-2022]

為氫能汽車、氫能船舶、氫能有軌電車、氫能飛行器、氫能工程車輛、氫

能發(fā)電裝置等提供氫氣充裝服務，并帶有控制、計量和計價等功能的專用設備。

3.1.2加氫槍nozzle[3.3GB/T31138-2022]

安裝在加氫機加氫軟管末端，用于連接車載儲氫系統(tǒng)加注接口的部件。

3.1.3加氫口receptacle[3.4GB/T31138-2022]

車輛上與加氫槍相連接的部件總成。

注：通常也稱受氣口。

3.1.4車載儲氫系統(tǒng)onboardhydrogenstoragesystem[3.2GB/T31138-

2022]

從氫氣加注口至壓力調節(jié)器進口，與高壓氫氣加注、儲存、輸送、供給和

控制有關的裝置。

3.1.5拉斷閥breakawaydevice[3.5GB/T31138-2022]

1

JJF(京)107-2023

安裝在加氫軟管上的裝置，當加氫過程出現(xiàn)超過張拉極限的情況時，斷開

加氫機上的加氫軟管，并防止氫氣從加氫機中泄漏。

3.1.6加氫軟管dispenserhose[3.6GB/T31138-2022]

加注氫燃料的軟管，加氫軟管一端與拉斷閥相連，一端與加氫槍相連。

3.1.7加注速率fuelingspeed[3.8GB/T31138-2022]

氫氣加注時的氫氣流量或儲氫氣瓶內(nèi)壓力升高的速率。

3.1.8科里奧利質量流量計coriolismassflowmeter[3.1GB/T31130]

由流量檢測元件（一次裝置）和變送器（二次裝置）組成，利用流體與振

動管振動的相互作用測量質量流量和密度的裝置。

注：科里奧利流量計也可測量振動管內(nèi)的溫度。

3.2計量單位

3.2.1質量：千克，符號：kg。

3.2.2流量：千克每分鐘，符號：kg/min。

3.2.3壓力：兆帕，符號：MPa。

3.2.4溫度：攝氏度，符號：℃。

4概述

4.1構造

加氫機一般由科里奧利質量流量計、電子計控器和附屬裝置等主要部分組

成。附屬裝置用于加氫機以實現(xiàn)正確測量和簡化操作，主要包括：氣體過濾器、

進氣閥、流量調節(jié)裝置、換熱器（可選）、拉斷閥、加氫軟管、加氫槍等，其

典型系統(tǒng)組成見圖1。

2

JJF(京)107-2023

圖1加氫機典型系統(tǒng)組成

4.2原理

氫氣從氣源接口進入加氫機進氣管路，依次經(jīng)過氣體過濾器、進氣閥、質

量流量計、流量調節(jié)裝置、換熱器（可選）、拉斷閥、加氫軟管、加氫槍后通

過加氫口充入儲氫氣瓶。加氫機的控制系統(tǒng)自動控制加氫過程，并與加氫站站

控系統(tǒng)、加氫通信接口（可選）等實時通信。

5計量特性

5.1流量示值誤差

加氫機計量的最大允許誤差一般不超過±2%。

5.2流量重復性

加氫機的計量重復性不應超過相應最大允許誤差絕對值的1/3。

注：以上指標不作為合格性判定。

6校準條件

6.1環(huán)境條件

6.1.1環(huán)境溫度：（-40～50）℃；

6.1.2相對濕度：20%~95%；

6.1.3大氣壓力：（80～110）kPa。

6.2主標準器及配套設備

6.2.1主標準器

一般采用標準表法流量標準裝置（簡稱：標準表法裝置）校準，也可采用

質量法流量標準裝置（簡稱：質量法裝置）校準（見附錄D）。

標準表法裝置流量范圍：涵蓋被校加氫機流量范圍，一般為（0.1~8）

kg/min，擴展不確定度優(yōu)于被校加氫機最大允許誤差絕對值的1/3。

6.2.2配套設備

配套設備見表1。

表1配套設備

序號設備名稱技術要求用途

公稱工作壓力滿足加氫機

1儲氫氣瓶公稱工作壓力要求，容積存儲高壓氣體

應不小于50L，同時滿足壓

3

JJF(京)107-2023

力容器監(jiān)管要求

壓力范圍滿足加氫機公稱

壓力傳感器或壓讀取儲氫氣瓶壓力

2工作壓力要求，準確度等

力表值

級不低于0.25級。

6.2.3校準介質

校準介質為壓縮氫氣、壓縮氮氣或壓縮空氣，并充滿管道及流量計。氣體

介質分別符合GB/T37244、GB/T8979、GB/T24499及GB/T13277.1要求。

7校準項目和校準方法

7.1校準項目

表2校準項目一覽表

序號校準項目

1流量示值誤差

2流量重復性

7.2校準方法

7.2.1校準前準備

7.2.1.1流量范圍核查

加氫機的最大氫氣流量應不大于7.2kg/min。

7.2.1.2壓力等級核查

加氫機壓力等級應滿足表3。

表3加氫機壓力等級

加氫機工作壓力等

公稱工作壓力最大工作壓力最大允許工作壓力

級

（NWP）/MPa（1.25NWP）/MPa（1.375NWP）/MPa

(HSL)

H353543.7548.125

H707087.596.25

7.2.1.3安全閥核查

加氫機的加注管道上應設置全啟式安全閥和相應的安全泄放措施。

7.2.1.4氣密性核查

a）將氣源系統(tǒng)、加氫機以及計量性能試驗設備相連接，加氫機通過加氫軟

管和加氫槍與試驗設備連接，見圖2；

b）關閉試驗設備中儲氫氣瓶前端的閥門，緩慢打開加氫機前端入口閥，試

驗介質應充滿整個管路系統(tǒng)；

4

JJF(京)107-2023

c）觀察試驗設備上壓力傳感器或壓力表示值，當壓力值達到試驗要求的壓

力值時，關閉加氫機前端入口閥；

d）保持壓力10min，再次觀察壓力傳感器或壓力表示值，壓力變化不應超

過0.1MPa，管路系統(tǒng)各連接處應無泄漏。

圖2加氫機計量性能測試原理圖

7.2.2流量示值誤差

7.2.2.1校準流量區(qū)

校準流量按加氫機的公稱工作壓力分不同流量區(qū)進行試驗，分別是R（1）、

R（2），每個流量區(qū)分別校準3次。各流量區(qū)的充裝壓力控制范圍見表4。

表4各流量區(qū)的充裝壓力控制范圍

加氫機額定工作壓力流量區(qū)儲氫氣瓶起始壓力儲氫氣瓶終止壓力

R（1）（2~10）MPa（30~43.75）MPa

35MPa

R（2）（10~20）MPa（30~43.75）MPa

R（1）（2~10）MPa（60~87.5）MPa

70MPa

R（2）（10~30）MPa（60~87.5）MPa

7.2.2.2校準步驟

1）環(huán)境條件應符合6.1條要求。

2）標準表法裝置及加氫機應良好接地，通電預熱時間不少于30min。

3）按照圖3方式連接好被校加氫機和標準表法裝置。打開入口閥、加氫槍

閥、儲氫氣瓶閥，使校準介質充滿管道。觀察標準表法裝置上的壓力傳感器示

5

JJF(京)107-2023

值，當儲氫氣瓶的壓力達到某實驗區(qū)間要求的起始壓力，停止加氣，關閉閥門。

4）將加氫機示值回零，同時將標準表法裝置回零（或記錄標準法裝置初始

值），開始數(shù)據(jù)采集。

5）開啟加氫機，打開加氫槍閥和儲氫氣瓶閥進行加氣，觀察精密壓力傳感

器示值，當儲氫氣瓶閥的壓力達到流量區(qū)要求的終止壓力時，停止加氣，關閉

加氫槍閥門和儲氫氣瓶閥。同步采集被校加氫機的累積質量流量和標準表法裝

置的質量流量?？梢圆捎脝⑼７ɑ蛘邉討B(tài)采樣法（同步拍照方式獲取被校加氫

機和標準表法裝置的示值）進行校準。

6）將標準表法裝置排空。

7）按照各流量區(qū)要求的試驗次數(shù)，重復以上步驟。

圖3標準表法裝置工作原理圖

加氫完成后，記錄加氫機累積流量示值，同時記錄標準法裝置累積流量示

值，用公式（2）計算加氫機的單次測量示值相對誤差Eij：

()()mmJijB?ij

Eij=100%（2）

()mBij

式中：()mJij——i流量區(qū)第j次測量時加氫機面板顯示的累積流量示值，

kg；

()mBij——流量區(qū)第次測量時標準裝置的累積流量示值，kg；

Eij——流量區(qū)第次測量的單次示值相對誤差，%。

7.2.2.3流量示值誤差

6

JJF(京)107-2023

1）i流量區(qū)3次測量完成后，取3次示值相對誤差的平均值作為該流量點的

示值誤差Ei，見（3）式。

n

Eij

j=1

E=（3）

in

式中：Ei——流量區(qū)的示值誤差，%；

n——測量次數(shù)，?=3。

2）取各流量區(qū)中示值誤差絕對值最大的值作為加氫機的示值誤差。

7.2.3流量重復性

1）重復性Er用公式（4）計算：

?????????

(??)?=（4）

??

式中：(??)?——為試驗區(qū)間加氫機的測量重復性；

????——為試驗區(qū)間加氫機單次示值誤差的最大值；

????——為試驗區(qū)間加氫機單次示值誤差的最小值；

??——極差系數(shù)，見表5；

表5極差系數(shù)表

2）取各流量區(qū)中重復性最大的值作為加氫機的重復性。

??=[(??)?]???

8校準結果的表達

校準證書應給出校準結果及測量不確定度，校準證書格式見附錄A，原始

記錄格式見附錄B,不確定度評定示例見附錄C，質量法流量標準裝置見附錄D。

9復校時間間隔

加氫機復校時間間隔建議不超過1年。

注：由于復校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質量等因素所決定

的，送校單位可根據(jù)實際使用情況自主決定復校時間間隔。

7

JJF(京)107-2023

附錄A

校準記錄的參考格式

記錄編號：____________________校準證書編號：_______________________第_____頁/共_____頁

委托單位：__________________________________________________證書單位：___________________________________________

型號/規(guī)格：________________________出廠編號：____________________準確度等級/最大允許誤差：_____級流量范圍：

_________kg/min

制造廠家：________________________________________________________________________________________________________

標準器名稱：____________________________標準器型號/規(guī)格：______________________標準器編號：_____________________

標準器證書編號：________________________標準器有效期至：______________________標準器測量范圍：____________kg/min

校準依據(jù)文件：___________________________________________________________________________________________________

校準環(huán)境參數(shù)：溫度：______℃相對濕度：________%大氣壓力：__________kPa校準介質：____________

校準前準備：流量范圍：______壓力等級：______安全閥：______氣密性：______

校準加氫機示值校準裝置示值相對誤差平均誤差重復性校準加氫機示值校準裝置示值相對誤差平均誤差重復性

流量區(qū)流量區(qū)

次數(shù)kgkg%%%次數(shù)kgkg%%%

11

R(1)2R(2)2

33

測量結果不確定度

校準

示值誤差（%）：重復性（%）：

結果（%）k-2

校準員：___________核驗員：__________校準日期：___________簽發(fā)日期：___________校準地點：_________________

8

附錄B

校準證書的（內(nèi)頁）參考格式

B.1校準依據(jù)

B.2校準地點

B.3環(huán)境條件、介質

溫度（℃）：相對濕度（%）：

大氣壓力（kPa）:校準介質：

B.4校準所用主要標準器

名稱：

準確度等級或測量不確定度或最大允許誤差：

有效期至：年月日

B.5校準結果

9

附錄C

加氫機測量結果不確定度評定示例

C.1概述

C.1.1被校計量器具

名稱：加氫機

C.1.2標準器

標準器信息見表C.1。

表C.1標準器

標準表法流量校準

名稱

裝置

測量不確定度Urel=0.50%(k=2)

測量范圍（0.1~8）kg/min

C.1.3校準環(huán)境條件

校準時環(huán)境溫度：22.0℃，相對濕度：50%，大氣壓:101.669kPa。

C.2不確定度分析

C.2.1數(shù)學模型

加氫機流量相對示值誤差按式（C.1）進行計算：

mmJB?

Ei=100%·（C.1）

mB

式中：Ei—i流量區(qū)的相對示值誤差，%；

i

mJ—流量區(qū)測量時加氫機面板顯示的累積流量示值，kg；

m

B—流量區(qū)測量時標準裝置的累積流量示值，kg。

C.2.2測量不確定度來源和傳播公式

從式（C.1）可得，影響測量不確定度的因素主要有：標準器的累積流量示值

引入的不確定度分量umrB()和加氫機面板顯示的累積流量示值引入的不確定度分

量umrJ()，各不確定度分量互不相關。

根據(jù)不確定度傳播律可得

10

uEcmumcmum()()()()()=+2222

rirBBrJrJr

其中，各分相對量靈敏系數(shù)為：

cmcmrBrJ()1()1.=?=；

C.2.3不確定度評定

a)標準裝置的累積流量示值引入的不確定度分量umrB()

標準表法裝置的擴展不確定度Urel=0.50%(k=2)，則標準裝置的累積流量示值引

入的不確定度分量為

0.50%

umrB()0.250%==

2

b)加氫機面板顯示的累積流量示值引入的不確定度分量

1

○重復性引入的不確定度分量??(??1)

對一臺穩(wěn)定性好的加氫機按加注量取5kg進行校準，共測量10次，獲得數(shù)據(jù)

如表C.2所示：

表C.2

平均值

示值（kg）相對示值誤差（%）

（%）

12345678910

50.59%

0.480.470.720.670.560.580.510.620.600.68

根據(jù)貝塞爾公式計算可得標準偏差：

n

2

(mmi?)

s==i=10.608%

n?1

因此，計算可得加氫機測量重復性引入的不確定度分量為

urJ(m1)==s0.086%

2

○時間不同步性引入的不確定度分量??(??2)

經(jīng)實驗測算，加氫機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)帶來的時間不同步值最大為80ms，其分

布可視為均勻分布，取k=3，設定加氫機單次連續(xù)加注時間不應少于3分鐘的要

求，每次數(shù)據(jù)采集時間應至少為1分鐘，則

11

80

um()100%0.077%==

rJ23

36010

加氫機質量流量計后端管路容積為0.0004m3，空氣介質標況狀態(tài)下密度為

1.293kg/m3。

3

○管路容積變化引入的不確定度分量??(??3)

加氫機加注量取5kg，試驗中管道壓力差的最大值為0.4MPa，則加氫機質量

流量計后端管路容積變化引入的不確定度分量為

0.40.00041.293

um()=100%=0.041%

rJ30.15

綜上，加氫機面板顯示的累積流量示值引入的不確定度分量為

222222

umumumumrJrJrJrJ()=()()()(0.086%)(0.077%)(0.041%)0.122%123++=++=

C.2.4合成相對標準不確定度

標準不確定度分量一覽表見表C.3

表C.3標準不確定度分量一覽表

相對靈相對標準

序號符號不確定度分量來源敏系數(shù)不確定度

ci（%）

標準裝置的累積流

1umrB()量示值引入的標準-10.250

不確定度分量

加氫機面板顯示的

2umrJ()累積流量示值引入10.122

的不確定度分量

合成標準不確定度ur0.278

合成標準不確定度與各分量無關，則加氫機校準結果的合成標準不確定度為

u(Ec)()=+=+=m()()222222umc()(0.250%)(0.122%)0.278%mum

rirBBrJrJr

C.2.5計算擴展不確定度

取包含因子k=2，其測量結果的擴展不確定度為

UuErri==2()0.56%

12

附錄D

質量法流量標準裝置

D.1校準設備

D.1.1主標準器

質量法裝置采用電子天平作為主標準器，準確度等級不低于○Ⅱ