JJF 1583-2016 标准表法压缩天然气加气机检定装置校准规范

标准表法压缩天然气加气机国家质量监督检验检疫总局发布CalibrationSpecification王硕(重庆市计量质量检测研究院)张泽宏(重庆市计量质量检测研究院)张俊(成都华气厚普机电设备股份有限公司)赵普俊(中国测试技术研究院)马俊(宁波市计量测试研究院)刘伟(重庆巨创计量设备股份有限公司)I 2引用文件 3术语和计量单位 6校准条件 6.2校准用介质 6.3校准用设备 7校准项目和校准方法 7.1校准项目 7.2校准方法 附录B校准证书的(内页)参考格式 Ⅱ本规范参照国际法制计量组织(OIML)的国气体燃料测量系统》(Compressedgaseousfuelmeasuringsystemsforvehicles)和国家计量检定规程JG996—2012《压缩天然气加气机》、国家计量技术规范JJF1369—2012《压缩天然气加气机型式评价大纲》,并结合我国标准表法压缩天然气加气机检定装置的生产、使用和校准现状进行制定，主要的技术指标与国际建议、国家计量检定规程、技术规范相一致。本规范所用术语，除在本规范中专门定义的外，均采用JJF1001《通用计量术语及根据JJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》,本规范将标准表法压缩天然1OIMLR139:2007(E)车用压缩气体燃料测量系统(Compressedgaseousfuel件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。ofcompressednaturalgasdispenser表一般采用科里奥利质量流量计。同时根据加气机检定装置的测量范围，划分为大、3.1.2大流量加气机检定装置highcapacityverificationfaci3.1.3中流量加气机检定装置mediumcapacityverificationfacilityofcompressed2注入储气容器。加气机和加气机检定装置同时测量天然气流量(累积流量),比较加气×图1加气机检定装置工作原理示意图k=2)应不超过0.3%。注：以上指标不是用于合格性判别，仅供参考。a)温度：(-10～40)℃;36.2校准用介质6.3校准用设备6.3.1主标准器在有效测量范围内，主标准器示值的扩展不确定度应不超过0.1%。一般选用高准确度级的电子天平作为主标准器，应按照最大称重量的(1.2～2)倍选择电子天平的最大称量(Max),天平的最大称重量由加气量、储气容器、管路及支架等总质量确定。电子天平的技术参数参考见表1。准确度级别最大称量(Max)实际分度(d)小流量加气机检定装置⑪中流量加气机检定装置⑪⑪6.3.2配套设备a)流量指示仪：准确度等级不低于2.5级。有效期内的特种设备合格证书，且容积大小需要满足以下条件： 校准小流量加气机检定装置时，储气容器的容积应不小于90L; 校准中流量加气机检定装置时，储气容器的容积应不小于300L 校准大流量加气机检定装置时，储气容器的容积应不小于600L。6.3.3校准用主标准器及配套设备均应有有效的检定/校准证书。7.1校准项目加气机检定装置在R(1)和R(2)流量区的修正因子。7.2校准方法7.2.1校准前检查检查加气机检定装置的铭牌，铭牌应注明制造厂名、产品名称、型号规格、制造日期、出厂编号、流量范围、不确定度、最大工作压力、电源电压、工作环境、防爆标4c)观察校准用设备上精密压力计示值，当压力值达到(21～25)MPa时，关闭加图2加气机检定装置校准原理图b)将电子天平和加气机检定装置接通电源，进行电子部件的预热，使之达到平按两个流量区进行校准，分别是R(1)、R(2)。每个流量区试验次数不低于6次。R(1)的充装压力区间为(0～20)MPa,R(2)的充装压力区间为(10~注：对于大流量、中流量或者小流量组合在一起的加气机检定装置，应按上述流量区对大流量、中流量或小流量加气机检定装置分别进行校准。表2充装压力控制范围流量区储气容器起始压力储气容器终止压力57.2.2.3校准过程控制在每个流量区的校准过程中，环境温度变化应不超过5℃,相对湿度变化应不超过10%。a)清除储气容器表面的霜和水。b)按图2连接好加气机检定装置和校准用设备，并应可靠接地。c)打开加气机检定装置出口阀和容器阀门对储气容器进行加气，观察校准用设备上精密压力计示值。当储气容器上压力达到流量区要求的储气容器起始压力时，关闭容d)将电子天平示值归零(去皮)。e)连接接入点，打开出口阀，记录精密压力计上的初始管路压力示值p₁。f)将加气机检定装置示值回零或记录初始值。g)打开容器阀门对储气容器进行充气，观察校准用设备上精密压力计示值。当储气容器上压力达到流量区要求的终止压力时，停止加气。关闭容器阀门，然后记录精密压力计上的终止管路压力示值p₂。h)关闭出口阀，断开接入点。i)记录电子天平示值和加气机检定装置示值。a)修正因子计算1)各流量区的修正因子加气机检定装置的修正因子F;;按式(1)计算：F;——第i流量区第j次测量得到的加气机检定装置修正因子；2)该流量区多次校准后修正因子的平均值作为该流量区的修正因子，见式(2)。式中：b)重复性计算在i流量区，修正因子F;的重复性按式(3)计算。67.2.3加气机检定装置修正因子的扩展不确定度7.2.3.1加气机检定装置引入的相对标准不确定度分量a)计算加气机检定装置修正因子测量重复性引入的相对标准不确定度分量，见式(4)。s;——该流量区修正因子的测量重复性；n——测量次数；u₁(M₁)——加气机检定装置修正因子测量重复性引入的相对标准不确定度分量。b)计算加气机检定装置最小质量变量引入的相对标准不确定度分量，见式(5)。δx——加气机检定装置的最小质量变量，kg;M——试验中最小用气量，kg;ur(M₂)———加气机检定装置最小质量变量引入的相对标准不确定度分量。c)计算被校装置标准表后端容积变化引入的相对标准不确定度分量，见式(6)。△p——试验前后管道压力差的最大值，MPa;V——加气机检定装置标准表后端管路容积(含钢管及高压软管),m³;p——介质标况(20℃、0.1MPa)下密度(kg/m³),一般取1.29kg/m³;ur(M₃)——标准表后端管路容积变化引入的相对标准不确定度分量。d)综合以上各分量，得到加气机检定装置引入的不确定度分量，见式(7)。u:(M)=√u:(M₁)²+ur(M₂)²+ur(M₃)²ur(M)——加气机检定装置引入的相对标准不确定度分量。7.2.3.2相对合成标准不确定度加气机检定装置修正因子的相对合成标准不确定度按公式(8)计算。78附录A校准记录的参考格式申请单位地址型号规格装置编号不确定度校准地点校准日期校准人员核验人员校准依据校准所使用的主要计量器具：测量范围编号证书号压力差FF重复性s;%93.加气机检定装置的不确定度：(小流量/中流量/大流量)流量区R不确定度来源(x)相对标准不确定度u,(x₁)/%加气机检定装置引入的不确定度加气机检定装置引入的不确定度附录B校准证书的(内页)参考格式B.1校准依据：B.2校准环境条件：相对湿度，%:B.4校准前检查B.4.1外观检查：B.4.2密封性检查：B.5校准结果附录C测量不确定度评定示例C.1概述C.1.1加气机检定装置名称：标准表法压缩天然气加气机检定装置(小流量)不确定度：0.3%(k=2)。C.1.2校准用设备名称：质量法气体流量标准装置不确定度：0.1%(k=2)。1)主标准器最大称量：300kg2)配套设备测量范围：(1～30)kg/min准确度等级：0.2级压力范围：(0～40)MPa准确度等级：0.4级准确度等级：F2级C.1.3测量结果试验数据见表C.1。流量区R压力差FF%流量区R压力pi标准值FF0C.2.1数学公式根据修正因子定义，其测量模型见式(C.1):F——加气机检定装置修正因子；Ms——校准用设备测量值，kg;M——加气机检定装置的示值，kg。C.2.2相对灵敏系数由于M与Ms不相关，则相对合成标准不确定度见式(C.2):u(F)=√c²(Ms)u²(Mg)+c?(M)u?(M)(C.2)根据测量模型，得到相对灵敏系数：c₁(Mg)=1、c₁(M)=—1。C.2.3不确定度分量由式(C.2)可见，加气机检定装置修正因子F的不确定度来源主要有：a)校准用设备引入的不确定度分量ur(Mg);b)加气机检定装置引入的不确定度分量ur(M)。C.2.4不确定度评定C.2.4.1校准用设备引入的不确定度分量u(Mg)质量法气体流量标准装置的扩展不确定度为0.1%(k=2);其相对标准不确定度见式(C.3):C.2.4.2加气机检定装置引入的不确定度分量u(M)1.计算加气机检定装置重复性引入的相对标准不确定度分量取加气机检定装置在各流量区修正因子的重复性来计算不确定度分量：对于流量区R(1),见式(C.4):对于流量区R(2),见式(C.5):2.计算加气机检定装置最小质量变量引入的相对标准不确定度分量加气机检定装置两个流量区的最小质量变量均为0.001kg,利用试验最小用气量对于流量区R(1),其最小用气量为23.004kg,计算过程见式(C.6):对于流量区R(2),其最小用气量为15.014kg,计算过程见式(C.7):3.计算加气机检定装置标准表后端管路容积变化引入的相对标准不确定度分量加气机检定装置标准表后端管路容积为0.0004m³,空气介质标况下密度为对于流量区R(1),其最小用气量为23.004kg。试验中管道压力差的最大值为0.4MPa,计算过程见式(C.8):对于流量区R(2),其最小用气量为15.014kg。试验中管道压力差的最大值为0.2MPa,计算过程见式(C.9):4.计算加气机检定装置引入的相对标准不确定度分量综合以上各分量，加气机检定装置最小质量变量引入的不确定度分量远小于重复性引入的不确定度分量，可不考虑最小质量变量引入的不确定度分量。得到加气机检定装置引入的不确定度分量u(M)为：对于流量区R(1),见式(C.10):u₁(M)=√0.007%²+0.03%²=0.04%对于流量区R(2),见式(C.11):ur(M)=√0.007%²+0.05%²=0.06%(C.11)C.2.5合成标准不确定度计算表C.2标准