F(浙)風量儀校準規范CalibrationSpecificationf浙江省質量技術監督局發布風量儀校準規范風量儀校準規范CalibrationSpecificationforAirJJF(浙)1050-2018本規范經浙江省質量技術監督局于2018年10月22日批準，并自2018年10月30日起施行。主要起草單位：杭州神州潔凈空氣檢測有限公司中國計量大學參加起草單位：杭州九源基因工程有限公司本規范委托杭州神州潔凈空氣檢測有限公司負責解釋姚蒙迪(杭州神州潔凈空氣檢測有限公司)趙偉國(中國計量大學)王利超(杭州神州潔凈空氣檢測有限公司)黃鑫(杭州神州潔凈空氣檢測有限公司)胡京陽(杭州神州潔凈空氣檢測有限公司)管圣通(杭州神州潔凈空氣檢測有限公司)沈航(杭州九源基因工程有限公司) 1范圍 2引用文件 3術語和計量單位 3.1術語 3.2計量單位 4概述 5計量特性 5.1測量范圍 5.2示值誤差 6校準條件 6.1環境條件 6.2測量設備 7校準項目和校準方法 7.1校準項目 7.2校準方法 8校準結果表達 9復校時間間隔 附錄A風量儀校準證書內頁參考格式 附錄B風量儀原始記錄參考格式 附錄D測量結果不確定度評定示例 附錄E標準孔板參數 附錄F風量標準裝置標準狀態風量換算到實際工況的方法 Ⅱ本規范按照JJF1071-2010《國家計量校準規范編寫規則》的要求，結合我省風量儀及其風量標準裝置的生產、使用和校準現狀編制而成。本規范所用術語，除了在本規范中定義外，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》。本規范附錄中給出的測量結果不確定度評定示例依據JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》規定的方法進行。本規范為首次制定。本規范適用于測量范圍在(100~3500)m3/h的風量儀的校準。JJF1001通用計量術語及定義用文件，應注明最新版本(包括所有的修改單)適用于本規范。JJF1001和JJF1004界定的以及下列術語和定義適用于本規范。吸入的空氣總體積，用于表明通風設備或鼓風機的送風或排風能力。一種用來測量低壓通風管道通往大氣風口風量的儀器。風量使用的單位為立方米每小時，符號為m3/h。風量儀主要由主機、測量底座和風罩三部分組成，如圖1所示。工21—主機；2—測量底座；3—風罩風量儀的主機由傳感器和顯示儀表組成，傳感器安裝于測量底座內，可采用皮托靜壓管或熱敏風速探頭。風罩的尺寸可根據待測風口尺寸選擇不同規格。風量儀的測量原理是通過傳感器測得流過測量底座截面的空氣流速，與底座截面積相乘，計算得到風量。風量儀廣泛應用于暖通空調、凈化技術及醫藥等行業通風管道氣體流通量的測量。5計量特性5.1測量范圍5.2示值誤差6校準條件6.1環境條件校準工作應在以下環境中進行：a)環境溫度：(15～25)℃;b)相對濕度：不大于75%;c)大氣壓力：(950～1060)hPa;d)避免環境氣流對風量儀形成明顯干擾。6.2測量設備校準風量儀所使用的測量設備為風量標準裝置，主要設備組成見表1。風量標準裝置主要由風量測量裝置、風量發生及控制裝置和試驗管道三部分構成，如3圖2所示。風量測量裝置的測量標準器可選用差壓式流量計(如標準孔板，附錄E給出了一組典型參數)和速度式流量計(如氣體渦輪流量計、氣體超聲波流量計)等標準流量計。1—被檢風量儀；2—標準流量計；3—絕壓計；4—差壓計(與標準孔板配套使用);5—溫度計；6—風量測量裝置；7—整流器；8—風機分類名稱測量范圍主要技術指標測量標準器標準流量計不確定度優于風量標準裝置合成不確定度配套設備風管/節流裝置的前后直管段需要保證節流裝置前10D后5D溫度計最大允許誤差：±0.20℃濕度計最大允許誤差：±5%RH絕壓計0.1級風量標準裝置的風量測量擴展不確定度應不大于被校風量儀最大允許誤差絕對值的1/3。風量發生及控制裝置應能達到校準所需的風量，風量波動應不大于測量值的1%。7校準項目和校準方法7.1校準項目風量儀的校準項目為示值誤差。7.2校準方法用目測的方法檢查風量儀的外觀，并記錄風量儀的產品名稱、型號、制造廠名(或廠標)、出廠編號、制造日期和主要技術指標。目測檢查取壓管上的取壓4檢查供電電源應符合風量儀正常工作要求，風能正常工作，顯示器能正常清晰地顯示讀數。a)將待校風量儀進風口與風量標準裝置出風口對接并確保氣密性。b)將風量儀開機預熱，查看儀器參數設置，確定其參數及測量模式等信息校準點一般在測量范圍內均勻選擇包括上限值和下限值在內的至少5個點。a)開啟風量標準裝置的電源，在無風狀態下將風量標準裝置置零。b)將風量標準裝置的風量值調節到校準點上，實際風量與設定風量的偏差應不超過±5%。待風量穩定2min后，先讀取風量標準裝置的示值Qsi,再讀取風量儀示值Q,循環讀取6組讀數，并計算6組讀數的平均值Q、Q。當測量應按照附錄F的方法將標準狀態換算到實際工況。附錄C給出了測量標準器采用標準孔板時的標準風量計算方法。根據公式(1)計算示值誤差。△Q一校準點風量示值誤差，m3/h;經校準的風量儀發放校準證書，校準證書內頁格式見附錄A。上述校準結果5c)進行校準的地點(如果與實驗室的地址不同);d)證書的唯一性標識(如編號),每頁及頁碼數的標識；g)進行校準的日期，如果與校準結果的有效性和應用有關時，應說明h)如果與校準結果的有效性應用有關時，應對被校樣品抽樣程序進行i)校準所依據的技術方法的標識，包括名稱1)校準結果及其測量不確定度的說明；p)未經實驗室書面批準，不得部分復制校準證書的聲明。風量儀的校準周期一般不超過1年。更換重要部件、維修或對儀器性能有懷6附錄A風量儀校準證書內頁參考格式證書編號：校準的環境條件：校準結果：校準點標準風量值被校儀器示值示值誤差擴展不確定度JJF(浙)1050—20187附錄B校準依據：外觀和功能鍵檢查：□正常□有缺陷校準點平均值示值誤差123456測量標準被校儀器測量標準被校儀器測量標準被校儀器測量標準被校儀器測量標準被校儀器測量標準被校儀器8標準風量值計算采用節流裝置(標準孔板)和差壓計構成的風量標準裝置，標準風量可由公β—孔板的直徑比(由公式(C.2)給出);P?一氣體在上游取壓孔處的密度，由公式(C.3)給出，kg/m3。P一氣體在孔板上游處的絕對壓強，Pa;JJF(浙)1050—20189P一空氣溫度為T時的飽和水蒸氣分壓力，見表C.1,Pa。空氣溫度/℃干空氣密度/kg/m3飽和水蒸氣分壓力/kPa0123456789表C.1不同溫度下干空氣密度與飽和水蒸氣分壓力表(續)空氣溫度/℃干空氣密度/kg/m3飽和水蒸氣分壓力/kPa注1:干空氣密度表引用自《化工工藝設計手冊》第四版上冊表21-10干空氣和飽和水蒸注2:飽和水蒸汽分壓表引用自GB/T6999-2010《環境試驗用相對濕度查算表》表6純水平面飽和水氣壓表。測量結果不確定度評定示例D.1被測對象以分辨力為1m3/h、測量范圍為(100～3500)m3/h的風量儀為例，選用開孔直徑為190.077mm的標準孔板節流裝置及差壓計組成的風量測量裝置作為測量標準，評定風量儀在校準點1000m3/h時示值誤差的測量不確定度。D.2測量方法將風量標準裝置與被檢風量儀連接，啟動標準風量裝置，將風量值調節到校準點上，待風量穩定2min后，讀取風量標準裝置和被檢風量儀的風量顯示值，取6次讀數的算術平均值作為測量結果并計算示值誤差。D.3測量模型△Q一被檢風量儀的示值誤差，m3/h;Q一校準點風量儀示值的算術平均值，m3/h;Q一校準點風量標準裝置示值的算術平均值，m3/h。按公式(D.2)計算標準風量：Qs一標準風量，m3h;C—孔板流出系數，無量綱；β—孔板的直徑比(由公式(D.3)給出);d—孔板的開孔直徑，此處d=190.077mm;D一管道內徑，此處D=300.000mm。p?一氣體在上游取壓孔處的密度，由公式(D.6)給出，kg/m3。k?—流量常數，大小取決于所采用的風量標準裝置，由公式(D.4)給出，D.4方差與靈敏度系數u(Q)一被檢儀器引入的標準不確定度；u(Q)一標準裝置引入的標準不確定度。D.5測量不確定度的來源被檢儀器引入的標準不確定度u(Q):(1)被檢儀器的分辨力引入的標準不確定度u?(Q);(2)示值波動引入的標準不確定度u?@;標準裝置引入的標準不確定度u(Q):(1)孔板流出系數引入的相對標準不確定度u(C);(2)膨脹系數引入的相對標準不確定度u(ε);(3)數字差壓計引入的相對標準不確定度u(△P);(4)氣體密度引入的相對標準不確定度u(P?);(5)風量波動引入的相對標準不確定度u?(W)。D.6測量不確定度的評定D.6.1被檢儀器引入的標準不確定度u◎)JJF(浙)1050—2018D.6.1.1被檢儀器的分辨力引入的標準不確定度u(Q)被檢風量儀的讀數分辨力為1m3/h,半開區間為0.5m3/h,考慮為均勻分布計D.6.1.2示值波動引入的標準不確定度u?Q用A類標準不確定度評定。以校準點1000m3/h為例，風量標準裝置與被校風量儀連接，啟動風量標準裝置調整到校準點，待風量穩定2min后，讀取風量標準裝置和被校風量儀的風量顯示值，共讀取10組，測量值及計算結果見表D.1。組數123456789標準風量值被校風量儀由實際校準過程中每次讀數6次可得：D.6.1.3被檢儀器引入的標準不確定度u(Q合成計算分辨力引入的標準不確定度和示值波動引入的標準不確定度互相獨立，互不相關，因此被檢儀器的合成標準不確定度為：D.6.2標準裝置引入標準不確定度u(Q)對于標準孔板，如果不考慮直徑比β、管道內徑D、雷諾數Re和相對粗糙度K/D其中，K為管道等效絕對粗糙度的不確定度的情況下，流出系數C的相實際測量中d=0.190077m,D=0.3如果不考慮直徑比β、壓力比△PIP?和等熵指數k的不確定度，則可膨脹系D.6.2.3數字差壓計引入的相對標準不確定度u?(△P)測量范圍(0～2000)Pa,引入的相對標準不確定度：P一氣體在孔板上游處的絕對壓強，Pa;M一干空氣摩爾質量，0.0289635kgM、一水蒸氣摩爾質量，0.018015kg/mol;φ。一風量標準裝置測量段相對濕度，%;P一空氣溫度為T時的飽和水蒸氣分壓力(見表C.1),Pa。由上所述可得濕空氣密度：對濕空氣密度的合成相對標準不確定度為：對濕空氣密度的合成相對標準不確定度估計為矩形分布，因此包含因子k=√3,實際測量得到管道內標準孔板氣體平均壓強P?=102504Pa,溫度T=293.15K,該溫度下飽和水蒸氣分壓力Psv=2337Pa,濕度φ。=64.4%RH;同時已知氣壓計測量范圍(87～110)kPa,0.1級；溫度計測量范圍(0～50)℃,±0.20℃;濕度計其最大允許誤差滿足相對濕度±5%。則各個靈敏度系數、相對標準不確定度分量為：可得空氣密度相對標準不確定度：D.6.2.5風量波動引入的相對標準不確定度為u(w)風量波動對校準結果的影響為1%,其半寬區間為0.5%,考慮為均勻分布，引入的相對標準不確定度為：D.6.2.6標準裝置引入的標準不確定度u(Q)合成計算由于實測風量是通過間接測量得到的，差壓計、標準孔板和用于測量流場溫度、濕度和絕壓的儀器測量不確定度都影響風量測量的結果，并且與風量波動引入的標準不確定度互相獨立，互不相關。根據風量的公式：風量公式為乘積形式，因此標準裝置的合成相對標準不確定度為：在Q?=1000m3/h時，得到標準不確定度u(Q)=u(Q)·Q=8.47m3h。D.7合成標準不確定度D.7.1標準不確定度分量一覽表見表D.2。不確定度來源ux靈敏系數c被檢儀器的標準被檢儀器的分辨力引入1示值波動引入的標