JJF(陕) 083-2022 DN150及以上热能表在线校准规范

JJF（陕）083－2022DN150及以上热能表在线校准规范OnlineCalibrationSpecificationforHeatMetersofDN150andabove2022－11－16发布 2023－02－16实施陕西省市场监督管理局发布JJF(陕)083－2022JJF(陕)083－2022JJF（陕）083－2022JJF（陕）083－2022OnlineCalibrationSpecificationforHeatMetersofDN150andabove归口单位：陕西省市场监督管理局主要起草单位：陕西省计量科学研究院参加起草单位：西安旌旗电子股份有限公司本规范由陕西省市场监督管理局负责解释JJF(陕)083－2022JJF(陕)083－2022本规范主要起草人：康勇（陕西省计量科学研究院）韩冰（陕西省计量科学研究院）车阳（陕西省计量科学研究院）参加起草人：金 ））（））JJF(陕)083－2022JJF(陕)083－2022目 录II引 言...................................................................（ ）II1 范围 （1）引用文件 （1）术语和计量单位 （1）3.1 术语 （1）3.2 计量单位 （2）4 概述 （3）工作原理 （3）结构和组成 （3）计量特性 （3）校准条件 （3）环境条件 （3）校准介质 （4）测量标准及其他设备 （4）校准项目和校准方法 （5）校准项目 （5）校准方法 （5）校准结果表达 （9）校准结果处理 （9）校准结果的不确定度 （10）复校时间间隔 （10）附录A 热能表在线校准记录（推荐）格式 （11）附录B 校准证书内容及内页（参考）格式 （14）附录C 流量传感器示值误差的不确定度评定 （17）附录D 单支温度传感器在线示值误差的不确定度评定 （21）附录E 配对温度传感器温差在线示值误差的不确定度评定 （23）附录F 标准管段位置选定指南 （26）I附录G 标准表安装指南 （27）IⅠIIII引 言JJF 1071－2010JJF 1001－2011JJF 1059.1－2012定。JJF1004－2004《流量计量名词术语及JJGJJGJJG251－2001《热能表》、JJG643－2003《标准表法流量标准装置》、JJG1030－2007《超声流量计》、GB/T32224－2020《热量表》的相关规定。本规范为首次发布。ⅡDN150及以上热能表在线校准规范范围本校准规范适用安装于封闭管道，介质为热水，口径大于等于150mm，流速不低于0.3m/s的热能表（以下简称热能表）的在线校准。引用文件本规范引用下列文件：JJG225－2001 热能表JJG229－2010 工业铂、铜热电阻JJG643－2003 标准表法流量标准装JJG1030－2007 超声流量计JJF1004－2004 流量计量名词术语及定义GB/T32224－2020 热量表CJ/T364－2011 管道式电磁流量计在线校准要求凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。术语和计量单位术语JJG225-2001、JJG229-2010、JJG1030-2007、JJF1001-2011、JJF1004-2004、GB/T32224-2020界定的以及下列术语和定义适用于本规范。标准流量计 masterflowmeter本规范中指基于时差法原理、用于在线校准热能表的便携外夹式超声流量计，其通过水流量标准装置进行量值传递，具有良好的重复性及稳定性。恒温槽 constanttemperaturebath本规范中指以某种物质为介质，温度可控制并能达到一定稳定程度的装置。标准管段 standardpipeline与被校热能表安装管道串联，适合标准流量计安装，且材质、内径、壁厚等参数已知的一段直管段。1注：建议专门配置一段长度约1.5倍管道公称通径的碳钢或不锈钢管道。11热能表在线校准 onlinecalibrationforheatmeters确定实际工作条件下被校热能表所指示的量值与对应的由标准器所复现的量值之间关系的一组操作。热能表在线示值误差 onlineindicatingerrorforheatmeters在线校准测得的热能表流量传感器示值误差、单支温度传感器示值误差及配对温度传感器温差示值误差。以下简称示值误差。修正系数 correctionfactorF表示。标准流量计修正系数稳定性 stabilityofcorrectionfactorofmasterflowmeter在线校准热能表前后，使用水流量标准装置校准标准流量计得到两次修正系数之差的绝对值。qp

thepermanentflow-rate热能表在不超过最大允许误差的情况下可连续运行的最大流量。实际流量q theactualflow-rate热能表工作现场实际工况流量。

thetemperaturedifference热交换回路中载热液体入口温度和出口温度之差。x

theupperlimitofthetemperaturedifference最大允许温差，在此温差下且在热功率上限值内，热能表不超过最大允许误差。in

thelowerlimitofthetemperaturedifference最小允许温差，在此温差热能表不超过最大允许误差。计量单位体积单位：立方米，符号m3；流量单位：立方米每小时，符号m3/h；kPa温度单位：摄氏度，符号℃；时间单位：小时、分钟或秒，符号h、min或s。222概述工作原理将流量传感器安装在入口或出口管道上，流量传感器测量载热液体（热水）的流量，配对温度传感器分别测量入口和出口处载热液体的温度，计算器采集流量传感器的流量信号和温度传感器的温度信号，按给定的模型计算并显示载热液体从入口流至出口所释放的热量值。组成和用途热能表主要由流量传感器、配对温度传感器和计算器组成。其用途为测量、记录和显示载能介质流经热交换系统释放或吸收的热量。计量特性1。表1最大允许误差准确度等级最大允许误差流量传感器单支温度传感器配对温度传感器温差10.01qp%0.300.005）℃1级 q 且不超过5%20.02qp%0.53in%2级 q 且不超过5%30.03qp%3级 q 且不超过5%对值的二分之一。注：以上指标不用于合格性判别，仅供参考。校准条件环境条件3336.1.1 温度：（-20～50）℃，相对湿度：（15～85）%。（187～242）V适的交流或直流电源（24V直流电源）。应无明显外界磁场干扰、机械振动和噪声。在线校准的场地应满足安全操作的要求。校准介质现场校准介质应是充满封闭管道的热水。测量标准及其他设备2。表2测量标准及其他设备序号设备名称技术要求用途1水流量标准装置最大管径与被校热能表的口径之比应大于1/2；水流量标准装置的扩展不确定度应不大于热能表流量传感器最大允许误差绝对值的1/5校准标准流量计2标准流量计适用口径范围：DN（150～2000）；重复性应不大于0.10%；修正系数稳定性应不大于0.20%；标准流量计测量结果的扩展不确定度应不大于被校热能表流量传感器最大允许误差绝对值的1/3；在线校准热能表前后应在水流量标准装置上分别进行校准，校准管径与热能表口径之比应大于1/2校准热能表流量3测厚仪测量范围：（0～50）mm；MPE：±0.1mm，（0～10）mm；MPE：(±0.1+H/100)mm，（10～50）mm测管道壁厚4钢卷尺2m/5m/10m；不低于Ι级测管道外周长5秒表测量范围：大于999s；分辨力不低于0.1s计时6同步拍照系统测量范围：大于2000s；同步性不低于0.1s采集数据7标准铂电阻温度计测量范围：（0～419.527）℃；二等；温度、温差校准8电测仪器0.005级及以上测量标准铂电阻阻值9恒温水槽工作区域最大温差工作区域水平温差0.01℃提供稳定温场10恒温油槽工作区域最大温差工作区域水平温差0.015℃提供稳定温场444校准项目和校准方法校准项目3。表3校准项目序号校准项目1流量传感器示值误差2单支温度传感器示值误差3配对温度传感器温差示值误差校准方法校准前的准备在线校准热能表前，应使用水流量标准装置校准一次标准流量计。1/2。可根据现场校准实际工况需要选择校准流速0.5m/s1.0m/s1.5m/s2.0m/sJJG1030-20077.2.3规定的6次。标准流量计第i个校准点第j次的示值误差按式（1）计算；mwE

ij ij100%

（1）mij

QwijijEmij次校准时标准流量计的示值误差，%；ijijm—ij次校准时标准流量计累积流量示值，m³；ijijw—ij次校准时水流量标准装置累积流量示值，m³标准流量计各校准点的示值误差按公式（2）计算；ijiEmi

1nnj

Emij

（2）1(nnEm1(nnEmijEmi2jiiEmriiEmri个校准点标准流量计的重复性，%。i

（3）5551标准流量计各校准点现场使用前修正系数按公式（4）计算：1iimiim

1E

（4）10D5D直管段温度示值和温差示值，计算现场实际流速，将与现场实际流速对应的修正系数置入标准流量计。FG10s30公式（5）计算现场流量波动量：式中：—流量波动量，%；

qimaxqimin100% （5）qmax—记录的最大瞬时流量示值，m³/h；min—记录的最小瞬时流量示值，m³/h；q—记录的瞬时流量平均值，m³/h。选择校准流量点根据现场实际工况条件与热能表用户协商确定校准流量点，每个校准点的校准次数应不少于3次。流量传感器示值误差及重复性校准一般原则3%3%时，应采用累积流量法。瞬时流量法ij1min3030qs和ij3次。ij666累积流量法ij校准时同时读取并记录标准流量计和热能表的累积流量初值和终值，校准用时不少于30min。取终值和初值的差分别作为该校准点该次校准时标准流量计和热能表的累积流量示值，表示为Qs和Qij，重复不少于3次。ij示值误差计算第i个校准点第j次校准的示值误差按公式（6）或（7）计算：j-sE

ij

（6）qij

sijEqij次校准时热能表流量传感器示值误差，；ijqij—第i个校准点第j次校准时热能表瞬时流量示值，m³/h；ijs—ij次校准时标准流量计瞬时流量示值，m/h。ijijsE

ij100% （7）ijQijij

sijQij次校准时热能表流量传感器示值误差，%；ijQij—第i个校准点第j次校准时热能表累积流量示值，m³；ijs—ij次校准时标准流量计累积流量示值，m³热能表流量传感器各校准点校准的示值误差按式（8）或（9）ijEq

1ni nj

Eqij

（8）Q

1ni nj

Qij

（9）重复性各校准点校准时热能表流量传感器的重复性按式（10）或（11）计算，1n1n 1n1n 2jEqijEq ii1n1n 1n1n 2jEQijEQ ii

（10）777单支温度传感器示值误差及重复性校准校准方法按使用说明书的要求使恒温槽处于正常工作状态，标准铂电阻温度计和单支温度传感器1520±5（50±580±590±5℃（160±5）℃3且覆盖现场实际水温范围的上下限。将单支温度传感器与标准铂电阻温度计放入同一个恒温槽内并尽可能靠近，按上述校准点调节恒温槽温度，待恒温槽达到热平衡后，同时记录单支6为该校准点单支温度传感器和标准铂电阻温度计的温度示值。示值误差单支温度传感器第i个校准点的示值误差按公式（12）计算：tms

（12）i i iiEti个校准点单支温度传感器示值误差，℃；iim—i个校准点单支温度传感器温度示值，；iis—i个校准点标准铂电阻温度计温度示值，℃。i重复性单支温度传感器第i个校准点的重复性按式（13）计算：1n1n1n1n mij 2jmiii式中：Etr—第i个校准点单支温度传感器的重复性，℃；iijmij次校准时单支温度传感器温度示值，℃。ij配对温度传感器温差示值误差及重复性校准校准方法

（13）43个温差范围内各选4校准点调节恒温槽温度，待两台恒温槽达到热平衡后，分别记录8两支标准铂电阻温度计和两支温度传感器的温度示值，测量次数不少于6次。取温差多次测量的平均值作为该校准点的标准铂电阻温度计和配对温度传感器的温差示值。88表4温差范围温差范围/℃低温in1.in中温10≤≤20高温x-5x注：1.温差试验时，高温端温度应在x5～x2.in一般为3示值误差配对温度传感器第i个校准点的温差示值误差按公式（14）计算：msisis

i i

（14）iEci个校准点配对温度传感器温差示值误差，%；iim—i个校准点配对温度传感器的温差示值，；iis—i个校准点标准铂电阻温度计的温差示值，。i重复性配对温度传感器第i个校准的温差重复性按公式（15）计算：1n1n1n1nmi2jmijiiEcri个校准点配对温度传感器温差重复性，%；iijmij次校准时配对温度传感器温差示值，℃。ij标准流量计使用后校准

（15）i7.2.1标准流量计现场使用后修正系数，用于不确定度评定。i校准结果表达校准结果处理经校准的热能表出具校准证书，校准证书应符合JJF1071—2010中5.12的要求，并给出999各校准项目名称和测量结果，并给出示值误差的扩展不确定度。校准原始记录（推荐）格式见附录A，校准证书内容及内页（参考）格式见附录B。校准结果的不确定度热能表校准结果的不确定度按JJF1059.1－2012的要求评定，校准结果不确定度评定示例见附录C～附录E。复校时间间隔建议热能表复校时间间隔不超过12个月。由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。101010附录A热能表在线校准记录(推荐)格式证书编号： 第 页 共 页委托单位被校计量器具名称型号规格制造厂家出厂编号主标准器名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差证书号有效期至校准地点在线校准热能表前校准标准流量计（时间： 环境： ℃， %RH）流速点m/s流量点m³/h标准流量计示值m³水流量标准装置示值m³示值误差%平均示值误差%流量点/m³/h修正系数i在线校准热能表后校准标准流量计（时间： 环境： ℃， %RH）流速点m/s流量点m³/h标准流量计示值m³水流量标准装置示值m³示值误差%平均示值误差%流量点/m³/h修正系数i校准 核验 校准日期 年 月 日 建议校准周期 11JJF(陕)083－2022证书编号：第 页 共 页JJF(陕)083－2022证书编号：第 页 共 页委托单位被校计量器具名称型号规格制造厂家出厂编号主标准器名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差证书号有效期至校准地点流量点m³/h标准流量计示值m³/h或m³被校热能表流量传感器示值m³/h或m³示值误差%重复性%123123123单支温度传感器校准点℃标准铂电阻示值℃入口温度传感器示值℃示值误差℃重复性℃校准点℃标准铂电阻示值℃出口温度传感器示值℃示值误差℃重复性℃校准 核验 校准日期 年 月 日 建议校准周期 121212JJF(陕)083－2022JJF(陕)083－2022证书编号： 第 页 共 页委托单位被校计量器具名称型号规格制造厂家出厂编号主标准器名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差证书号有效期至校准地点配套温度传感器温差校准点℃入口标准铂电阻示值℃出口标准铂电阻示值℃入口温度传感器示值℃出口温度传感器示值℃校准点℃标准温差℃显示温差℃示值误差%重复性℃校准依据：校准依据：JJFXXXX-XXXXU流量=xx，k=2；U温度入=xx，k=2；U温度出=xx，k=2；U温差=xx，k=2校准 核验 校准日期 年 月 日 建议校准周期 131313附录B校准证书内容及内页（参考）格式校准证书应至少包括以下信息：a）标题：“校准证书”；b）实验室的名称和地址；进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）；证书的唯一性标识（如编号），e）送校单位的名称；被校对象的描述和明确标识；进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日期；如果与校准结果的有效性和应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；校准环境的描述；校准结果及测量不确定度的说明；对校准规范的偏离的说明；o）校准结果仅对校准对象有效的声明；p）未经校准实验室书面批准，不得部分复制校准证书的声明。141414校准证书内页（参考）格式校准介质：水校准结果：

证书编号：XXXX-XXXX校准结果在线校准热能表前校准标准流量计（时间： 环境： ℃， %RH）流速点m/s流量点m³/h标准流量计示值m³水流量标准装置示值m³示值误差%平均示值误差%流量点/m³/h修正系数i在线校准热能表后校准标准流量计（时间： 环境： ℃， %RH）流速点m/s流量点m³/h标准流量计示值m³水流量标准装置示值m³示值误差%平均示值误差%流量点/m³/h修正系数F2i流量点m³/h标准流量计示值m³/h或m³被校热能表流量传感器示值m³/h或m³示值误差%重复性%123123123151515单支温度传感器校准点℃标准铂电阻示值℃入口温度传感器示值℃示值误差℃重复性℃校准点℃标准铂电阻示值℃出口温度传感器示值℃示值误差℃重复性℃配套温度传感器温差校准点℃入口标准铂电阻示值℃出口标准铂电阻示值℃入口温度传感器示值℃出口温度传感器示值℃校准点℃标准温差℃显示温差℃示值误差%重复性℃U流量=xx，k=2；U温度入=xx，k=2；U温度出=xx，k=2；U温差=xx，k=2注：请下次校准带此证书。以下空白161616JJF(陕)083－2022JJF(陕)083－2022附录C流量传感器示值误差测量不确定度评定示例概述按本规范的校准方法，采用标准流量计对热能表流量示值误差进行校准，以DN400热能表、2000m³/h2000m3/h1.02%为该流量点的示值误差，重复性为0.31%。所用标准器及配套设备技术指标标准流量计由标准流量计溯源证书得到标准流量计在该条件下的扩展不确定度为0.32%（k=2）。标准流量计校准热能表前F1=1.0038，标准流量计校准热能表后F1=1.0044。管道截面积测量通过测量管道周长及壁厚计算管道截面积，管道周长测量使用Ι级卷尺，最大允许误差为∆=±(0.1＋10-4L)mm。壁厚测量采用超声测厚仪，扩展不确定度为0.1mm（k=2）。测量模型流量传感器示值误差按公式（C.1）计算。QEQQsQQs

（C.1）QsvAv

4

（C.2）LA (

（C.3）式中：EQ—流量传感器示值误差；Q—热能表流量示值，m3/hm3；Qs—标准流量计流量示值，m3/hv—平均流速，m/s；D—管道内径，m；

4 4171717L—管道周长，m；管道壁厚，m。各输入量彼此独立不相关，合成标准不确定度按式（C.3）计算c2u2(Qc2u2(Q)c2u2(Q)12 s

（C.4）灵敏系数

c Q1cE11

（C.5）Q cE

Q

s （C.6s 不确定度来源

2 Q2测量不确定度来源主要有：热能表流量示值引入的标准不确定度，标准流量计流量示值引入的标准不确定度，标准流量计修正系数稳定性引入的标准不确定度。不确定度评定热能表流量示值引入的标准不确定度分量uQuQ主要来自于测量重复性，重复性为：1n11n1jnEQjEQ2

0.31%则：3uQEr3

0.18%标准流量计流量示值引入的标准不确定度分量usus主要来自于标准流量计流速测量、修正系数稳定性及管道截面积测量。标准流量计流速测量引入的标准不确定度分量uv由标准流量计溯源证书可知，其流速测量扩展不确定度为U10.32%，k=2，则：uvU10.32%2 2u(A)181818u(A)主要来自于管道周长测量和壁厚测量。管道周长采用Ι级钢卷尺测得，最大允许误差为△=±（0.1＋10-4L）mm，测量DN400L=1.319m，最大允许误差∆=±0.10mm则：33uL 0.10mm33壁厚由超声测厚仪测得，由超声测厚仪溯源证书可可知，其扩展不确定度为U20.1mm（k=2），则：C.3uA

uU20.05mm2 2A2A2Lu2(L) u2A2Lu(L)L222u(222)0.064m2标准流量计修正系数稳定性引入的标准不确定度分量uFuF由极差法计算得到，由以上可知

uF

F2F2F1

0.053%QsuQ

u2(A)

u2)u22s A 2

v s2 2合成标准不确定度标准不确定度一览表表C.1标准不确定度一览表序号符号不确定度来源输入量的标准不确定度分量灵敏系数1uQ测量重复性0.18%Q1Qs1919192.1us标准流量计流速测量0.16%Qs QQ2s2.2uA管道截面积测量5.4107Qs QQ2s2.3uF标准流量计修正系数稳定性0.053%Qs QQ2s合成标准不确定度cQ测量过程中一般认为QQs，可知：u Qu Q u 2u Qu Q u 2 22sF0.18%20.16%20.053%2c QucQ0.25%校准结果的扩展不确定度取包含因子k=2，则热能表流量传感器示值误差的扩展不确定度为：UcQ2%%校准结果该校准点为2000m³/h，示值误差EQ=1.02%，U0.50%，k2。202020附录D单支温度传感器示值误差的不确定度评定概述按本规范的校准方法，采用标准铂电阻对热能表单支温度传感器示值误差校准，以DN40050度评定。50℃1049.75℃50.05℃49.85℃、49.80℃、49.95℃、49.80℃、49.85℃、49.81℃、49.88℃。测量模型单支温度传感器示值误差按公式（D.1）计算：tms

（D.1）—单支温度传感器示值误差，℃；m—单支温度传感器温度示值，；s—标准铂电阻温度计温度示值，。各输入量彼此独立不相关，合成标准不确定度按式（D.2）计算cuc2222cuc2222uu 21m 2 shc

（D.2）灵敏系数

c11c21不确定度来源测量不确定度来源主要有：单支温度传感器示值重复性引入的标准不确定度，标准铂电阻温度计温度示值引入的标准不确定度，恒温槽温度均匀性和波动性引入的标准不确定度。不确定度计算单支温度传感器示值重复性引入的标准不确定度分量um。重复性为：2121211n1n1n mj2jm

0.088℃则：10um10

Etr

0.028℃标准铂电阻温度计温度示值引入的标准不确定度us由标准铂电阻温度计溯源证书可知，U=0.005℃，k=2uU

0.0025℃。由恒温槽引入的标准不确定度uh。

1 s 20.01℃2 0.01℃2 0.01℃2232 3uh

0.076℃标准不确定度一览表序号符号序号符号不确定度分量来源输入量的标准不确定度分量灵敏系数1um测量重复性0.028℃12us标准铂电阻温度测量0.0025℃-13uh恒温槽均匀性与波动性0.076℃1ucEt

u u u u 222msh校准结果的扩展不确定度取包含因子k=2，则热能表温度传感器示值误差在线校准结果的扩展不确定度为：UEt22校准结果该单支温度传感器校准点为50℃，示值误差Et=-0.146℃，U0.16℃，k2。222222附录E配对温度传感器温差示值误差不确定度评定示例概述按本规范的校准方法，采用标准铂电阻对热能表配对温度传感器示值误差校准，以DN40020确定度评定。20℃1020.30℃20.25℃20.08℃、20.14℃、20.19℃、20.22℃、20.05℃、20.18℃、20.24℃。20℃1020.1820.1920.1620.20℃、20.17℃、20.18℃、20.17℃、20.16℃、20.15℃、20.18℃测量模型配对温度传感器温差示值误差按公式（E.1）计算。cEmscs

（E.1）式中：Ec—配对温度传感器温差示值误差，℃；m—配对温度传感器温差示值，；s—标准铂电阻温度计温差示值，。cu cu c221m 222u s灵敏系数

ucEc

c1

1s

（E.2）不确定度来源

cms2 s23测量不确定度来源主要有：配对温度传感器温差示值重复性引入的标准不确定度，标准铂电阻温度计温差示值引入的标准不确定度，恒温槽温度均匀性和波动性引入的标准不确定度。2323不确定度计算配对温度传