1、天津市地方計量技術規范JJF(津)542021液體流量計在線校準規范Online Calibration Specification for Liquid Flow Meters20210519 發布20210620 實施天津市市場監督管理委員會發布JJF(津)542021JJF(津)54-2021液體流量計在線校準規范Online Calibration Specification for Liquid Flow Meters歸 口 單 位：天津市市場監督管理委員會主要起草單位： 天津市計量監督檢測科學研究院本規范委托天津市計量監督檢測科學研究院負責解釋本規范主要起草人：馬云峰 (天津市計量

2、監督檢測科學研究院) 王錫鋼 (天津市計量監督檢測科學研究院) 于勁竹 (天津市計量監督檢測科學研究院) 安海驕 (天津市計量監督檢測科學研究院)JJF(津)542021目錄引言)1范圍1)2引用文件1)3術語和定義1)3.1術語1)3.2計量單位1)4概述1)4.1分類2)4.2用途2)5計量特性2)6校準條件2)6.1環境條件2)6.2器和配套設備)7校準項目和校準方法3)7.1校準項目3)7.2校準方法3)8校準結果表達5)9復校時間間隔5)附錄 A校準記錄參考格式6)附錄 B校準證書（內頁）參考格式8)附錄 C不確定度評定示例9)I引言本規范根據液體流量計的使用和溯源現狀，參考CJ/T

3、 364-2011管道式電磁流量計在線校準要求和JJF（津）07-2018外夾式超聲波流量計校準規范進行制定， 主要技術指標也參照執行。本規范所用術語，除在本規范中專門定義的外，均采用JJF1001通用計量術語及定義和JJF1004流量計量名詞術語及定義。本規范是首次制定。IIJJF（津）542021液體流量計在線校準規范范圍本校準規范僅適用于使用外夾式超聲流量計在線校準封閉管道中滿管流的且公稱通徑大于等于DN50液體流量計?？趶紻N (50100) 的液體流量計，校準時的實際流速應大于1m/s。口徑大于DN100的液體流量計，校準時的實際流速應大于0.5m/s。引用文件本規范引用了下列文件：

4、JJG 1030-2007超聲流量計JJF 1001通用計量術語及定義JJF 1004流量計量名詞術語及定義CJT 364管道式電磁流量計在線校準要求JJF（津）07外夾式超聲波流量計校準規范凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規范；凡是不注日期的引用文件， 其最新版本（包含所有的修改單）適用于本規范。術語和定義術語在線校準（online calibration）校準人員攜帶實驗室的測量設備到客戶現場，為確定測量儀器在線使用時所指示的量值與對應的由測量所復現的量值之間關系的一組操作。超聲換能器(ultrasonic transducer)在電信號作用下可產生聲波輸出，并可將聲波信號轉換

5、為電信號的器件。JJG1030- 2007,術語和定義 3.2外夾式超聲流量計（clamp-on ultrasonic meter）將換能器固定在流體管道外，聲波傳播的路徑透過流體管道壁的流量計。JJG1030- 2007,術語和定義 3.4管段(standard pipeline)與液體流量計相連接的、適合器安裝的、尺寸已知且穩定的一段管道。計量單位體積單位：立方米，符號m3；或升，符號L。瞬時流量單位：立方米每小時，符號m3/h；或升每分鐘，符號L/min。流速單位：米每秒，符號m/s。概述1分類液體流量計按工作原理的不同可分為速度式流量計（電磁流量計、超聲波流量計、渦輪流量計）、差壓式流

6、量計、容積式流量計、質量流量計等。用途液體流量計主要用于測量流體的體積流量，廣泛應用于石油、化工、冶金、食品、制藥、造紙以及環保、市政管理、水利建設等領域。計量特性示值誤差液體流量計在規定的流量范圍內準確度等級、最大允許誤差見表1。表 1液體流量計準確度等級及最大允許誤差準確度等級0.51.01.52.02.5最大允許誤差/%0.51.01.52.02.5重復性液體流量計的重復性應不超過其本身準確度等級的1/3。注：以上指標不用于合格判據，僅供參考。校準條件環境條件大氣環境條件一般應滿足： 環境溫度：(535)；相對濕度：(15%85%)RH； 大氣壓力：(86106)kPa。在校準過程中，液

7、體中應不夾雜氣體。校準用液體應始終充滿試驗管道。器及配套設備測量器及配套設備均應有有效的檢定/校準證書。器器選用外夾式超聲流量計。器測量范圍應能覆蓋被校流量計的流量范圍。器的準確度等級應不低于0.5級。配套設備配套設備見表2。2表 2配套設備序號設備名稱技術要求用途1鋼卷尺級或優于級測量試驗管道外直徑（DN200 及以上）以及換能器安裝距離2游標卡尺最大允許誤差：0.03mm測量試驗管道外直徑（DN200 以下）3測厚儀最大允許誤差：0.01mm測量試驗管道壁厚校準項目和校準方法校準項目示值誤差的校準。校準方法一般檢查被校流量計傳感器與轉換器外觀應完好，儀表工作正常。機械振動和噪聲應小到對流量

8、計的影響可忽略不計，測量位置的選取參考標準器說明書中相關要求。被校流量計接地應按說明書要求操作，校準用液體應與傳感器同電位。被校流量計與管段的測量區域應沒有泄露且無旁通分支，或存在旁通分支但閥門處于關閉狀態。管段與被校流量計應直接串聯，前后直管段長度能夠保證超聲波流量計準確計量的要求。對于有襯里的管段，應準確了解襯層厚度和材料類型。試驗管路的幾何尺寸測量測量幾何尺寸前應將管壁上的污垢、鐵銹等清除干凈，露出管道材質。試驗管路外徑直接測量用游標卡尺或鋼卷尺在換能器擬安裝位置附近測量n 次（n3）外直徑D，其平均值按式（1）計算。試驗管路壁厚測量n DiD i1n（1）換能器擬安裝位置附近分散選擇m

9、個測量點（m3），使用測厚儀測量管道壁厚，并按式（2）計算其平均值。mi i1m（2）3換能器的安裝根據被校流量計的口徑選擇適合的換能器和安裝方法。將試驗管道幾何尺寸、介質、換能器型號等參數置入超聲波流量計主機，得出換能器安裝距離L，并標記安裝位置。清理擬安裝換能器位置附近的管壁，將管壁上的油漆、鐵銹、污垢等清除干凈，露出管道材質。在換能器表面均勻涂以耦合劑，根據介質流動方向和換能器上、下游標志安裝換能器，使其發射面和接收面與管壁緊密接觸。查看器的信號狀態指示參數，保證相關參數處于說明書中給出的允許范圍內并盡量接近最佳指標。校準點的選擇及要求測量前與客戶協商校準點的選取，在條件允許的情況下，可

10、選取0.5m/s、1m/s、2m/s和5m/s對應的流量點作為校準點。在條件不允許的情況下，將當前流量點作為校準點。校準次數被校流量計每個校準點至少校準6次。校準操作現場校準前應使用液體流量裝置在相同的測量管徑和近似瞬時流量（與現場校準時的被測流量不超過5%）下測量器的示值誤差，通過修改儀表內的修正系數使器能滿足測量要求。瞬時流量測量每次校準時，由兩名校準人員同時讀取并記錄流量計和表的流量瞬時值。將器與被校流量計的阻尼系數調成一致，至少讀取30組瞬時流量值，將5組瞬時流量的平均值記為1次瞬時流量值，讀數間隔為10秒。累積流量測量每次校準時，由兩名校準人員同時讀取并記錄流量計和表的流量累積值。校

11、準時間應大于5min且累積流量值應大于被校準流量計流量顯示示值分辨率的1000倍。數據處理流過流量計的實際體積流量按式（3）計算：(Qref )ij (Qs )ij 1- (s -m )1+ ( ps - pm )或(qref )ij (qs )ij 1- (s -m )1+ ( ps - pm )（3）式中：(Qs)ij(qs)ij)第i個校準點第j次試驗時器測得的液體實際累計流量(瞬時流量)，m3( m3/h)； 校準用液體在校準狀態下的體膨脹系數，()-1；4s ，m 分別為第i個校準點第j次試驗時器和流量計處的液體溫度，；ps , Pa。 校準用液體在校準狀態下的壓縮系數，Pa-1；p

12、m 分別為第i個校準點第j次試驗時器和流量計處的液體壓力，當s 與m 之差小于5，且 ps 與 pm 之差小于0.1MPa時，式（3）可簡化為式（4）的形式。(Qref )ij (Qs )ij示值誤差及重復性的計算示值誤差的計算或(qref )ij (qs )ij（4）在第i個流量點，第j次校準中，流量計的相對示值誤差按式（5）計算。ijE Qij（- Qref）ij 100%或E qij（- qref）ij 100%（5）（Qref）ij（qref）ijij在第i個流量點，多次校準所測得的該點示值誤差的平均值按式（6）計算：1 kkEi Eijj=1式中：Ei第i個流量點示值誤差的平均值；k

13、重復測量次數。重復性的計算在第i個流量點，示值誤差Ei的重復性按式（7）計算：（6） E 1 nE -E 2r in-1（j=1iji）（7）i式中： Er 第i個流量點的重復性，%；校準結果的表達校準記錄和校準證書格式見附錄A和B。不確定度評定實例見附錄C。復校時間間隔被校流量計復校周期建議不超過1年。由于復校時間間隔的長短是由流量計的使用狀況及其性能等諸多因素決定，使用單位可根據流量計實際工況合理決定復校時間間隔。5附錄A校準記錄參考格式送校單位 器具名稱 制造單位 型號規格 器具編號 環境溫度 相對濕度 %RH 校準地點 校準日期 證書編號 校準員 核驗員 校準依據 校準所用的主要器:名

14、稱型號 編號 測量范圍 準確度等級/最大允許誤差/擴展不確定度： 證書編號 有效期限 測量管段與換能器信息：管道材質 管道內襯（厚度） 換能器安裝方式 校準記錄格式見表 A.1 和表 A.2表 A.1試驗管道幾何尺寸測量記錄測量次數測量值（mm）123平均值外徑 D壁厚6表 A.2流量校準記錄校準點m3/h器流量（m3/h 或m3）被校表流量（m3/h 或m3）示值誤差/%平均誤差/%重復性%擴展不確定度%(k=2)7附錄B校準證書（內頁）參考格式校準依據：校準所用主要器名稱：不確定度或準確度有效期至：環境和介質條件環境溫度：大氣壓力：相對濕度：校準用介質：介質溫度：介質壓力：校準用管道參數：

15、管道標稱內徑：管道外徑：管道壁厚：校準結果校準結果格式見表 B.1.表 B.1示值誤差校準結果序號校準流量點（m3/h）示值誤差(%)不 確 定 度（%）相對擴展不確定度 Ur123復校時間間隔建議：年8附錄C不確定度評定實例概述測量條件：測量介質為純凈水，環境溫度 18.6，環境濕度 52%RH。測量器：外夾式超聲波流量計，準確度等級為 0.5 級。測量輔助設備：5 米鋼卷尺,準確度等級為級；超聲波測厚儀，最大允許誤差0.1mm。被校流量計：電磁流量計，口徑 DN500。測量記錄試驗管道幾何尺寸測量記錄見表 C.1，流量計校準記錄見表 C.2。表 C.1試驗管道幾何尺寸測量記錄測量次數測量值

16、（mm）123平均值外徑 D1602.11601.81601.21601.7壁厚6.56.76.66.6表 C.2流量計校準記錄校準點（m3/h）被測值（m3/h）值（m3/h）誤差（%）重復性（%）23502358.462349.57+0.380.082362.492351.68+0.462359.782350.14+0.412364.782358.74+0.232363.962356.58+0.312361.792354.18+0.32數學模型對于單次測量，被校電磁流量計示值誤差的計算公式為E q qs 100%qs（C.1）式中： E -被校流量計相對示值誤差q -被校流量計瞬時流量qs

17、 -器瞬時流量9cq uq cq uq2 22rrsrs2r被校電磁流量計相對示值誤差不確定度為：ur E （C.2）式中cr q =1， cr qs =-1。不確定度來源因現場無法測量器和被校流量計處的液體溫度、壓力值以及介質體積膨脹系數，且這些結果對測量結果的不確定度影響很小，本規范不考慮這些因素引入的不確定度。被校電磁流量計測量重復性引入的相對不確定度在校準時間內，連續測量 6 次，校準結果為見表 C.2。被校電磁流量計測量重復性引入的相對不確定度如下所示。ur器引入的相對不確定度已知q 0.08 =0.03%（C.3）6q d 2s4（C.4）式中： d -被校流量計附近測量管道的內徑

18、 -器測得的管道內流體的流速由公式 C.5 可得出,器瞬時流量的相對不確定度為u q u2 4u2 d （C.5）rsrr器流量測量引入的相對不確定度超聲波流量計準確度等級為 0.5 級，均勻分布，引入的相對不確定度為：0.5%3ur 0.289%（C.6）管道內徑 d 測量引入的不確定度管道外周長 C 引入的不確定度管道外周長測量使用 5 米鋼卷尺測量 3 次，測量結果見表 C.1。采用極差法測量平均值的不確定度為：0.91.69 3uA C =0.31mm（C.7）10準確度等級為級的 5 米鋼卷尺最大允許示值誤差為1.3mm，均勻分布uB則管道外周長的不確定度為(C) =0.75mm（C.8）1.33u(C