JJF(陕) 055-2021 热量表耐久性试验装置校准规范

JJF(陕)055-2021热量表耐久性试验装置校准规范JJF(陕)055－2021FacilityofHeatMetersJJF(陕)055－2021JJF(陕)055－2021 （2） （2） （2） （3） （3） （3） （3） （3） （3） （4） （4） （4） （4） （4） （5） （5） （5） （5） （5） JJF(陕)055－2021Ⅱ JJF(陕)055－2021本规范校准方法及计量特性等主要参考了JJG164-2000《液体流量标准装置》、JJG225-2001《热能表》、JJG229-2010《工业铂、铜热电阻》、JJG882-2019《压力变送器》、JJF(陕)055－20211热量表耐久性试验装置校准规范JJG229-2010工业铂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3.1热量表耐久性试验装置（Durabilitytestfacilityofheatmete验证热量表的流量传感器和组件能否长久保持其热量表允许的可长期连续运行时的最大流量，在此流量下，热量表的示值误差不应超过热量表被正确安装、维护，在适宜的环境条件下使2流量的计量单位为：立方米每小时(m³/h);压力的计量单位为：兆帕(MPa);温度的计量单位为：摄氏度(℃)。4概述热量表耐久性试验装置主要由冷热水源系统、流量测量系统、温度测量系统、压力测量系统、管路及夹表器、控制系统和影像监视系统等组成。装流量测量系统温度测量系统压力测量系统4.2装置的功能热量表耐久性试验装置的功能有基本耐久性试验、附加耐久性试验和加速耐久性试验。基本耐久性试验，采用加热控温系统的热水箱提供稳定热水源，通过流量测量系统和控加速耐久性试验，采用加热控温系统的热水箱提供稳定热水源和含制冷机组的冷水箱提供稳定的冷水源，通过流量测量系统和控制系统(四个电动阀的开闭)调节热水、冷水交替JJF(陕)055－20213表1最大允许误差准确度等级0.2（0.25）0.5最大允许误差±0.2%±0.5%±1.0%表2热电阻允差等级及允差值热电阻类型允差等级有效温度范围/℃允差值线绕元件膜式元件PRTA-100~+450-30~+300B-196~+600-50~+500C-196~+600-50~+600装置的流量稳定性是装置在不同设定流量下运行稳定后，流量实际值与设定值的偏差来装置的温度稳定性是装置在不同设定温度下运行稳定后，温度JJF(陕)055－20214表3压力准确度等级及最大允许误差准确度等级最大允许误差±0.1%FS0.2级（0.25级）±0.2%(±0.25%）FS≤0.2%(≤0.25%)0.5级±0.5%FS≤0.5%1.以上序列中的准确度等级或最大允许误差是指出厂应满足的指标。2.优先采用不带括号的指标。3.在5.4中基本耐久性试验每个周期的流量单调上升和单调降低调整过程中，调整时间不大于15min；在加速耐久性试验每个周期温度单调上升和单调降低调整过程中，调整时间不大于1min。4.表2中｜t｜为温度的绝对值，单位为℃。5.以上计量特性要求仅供参考。环境温度15~35）℃;环境湿度15%~85%）RH；表4测量标准的计量特性序号仪器设备名称技术要求用途1流量标准装置装置扩展不确定度：Urel=0.05%k=2，或流量标准装置测量结果的扩展不确定度应不大于被校装置最大允许误差绝对值的1/3。流量示值误差校准2二等铂电阻标准温度计标准装置校准时用的标准器、电测设备以及配套设备引入的扩展不确定度（置信概率p=95%）换算成温度值应不大于被校铂热电阻允差绝对值的1/4。温度示值误差校准3秒表分辨力0.01s。稳定性校准4压力、液位测量设备按照相关计量检定规程规定的要求执行。JJF(陕)055－2021E100%(1)E——被校流量计流量相对示值误差，%；ρ1——水的密度，kg/m3；Einj1Ei——第i校准点被校流量计流量相对示值误差，%；1(Er)i(EijEi)22(3)——流量的重复性。将试验用表具夹好，待冷、热水箱温度达到设定值并稳定，启动6将流量设置为1.5qi,管路热水温度设定为95℃,在此流量下检查管路温度，温度偏差符合试验要求，可进行下一步。1)用秒表开始计时，待流量单调上升到qp并稳定时，结束计时，并将所用时间t1记录下2)在qp下运行，开始计时，同时观察运行是否稳定并记录实际流量qi、设定流量qp及实际温度θ₁,运行8h。然后再用秒表开始计时，待流量单调上升到qs并稳定，结束计时，并将所用时间t₂记录下来。3)在qs下运行，开始计时，同时观察运行是否稳定并记录实际流量q2、设定流量qs及实际温度θ2,运行1h。然后用秒表开始计时，待流量单调降低到qp并稳定，结束计时，并将所用时间t3记录下来。4)在qp下运行，开始计时，同时观察运行是否稳定并记录实际流量q3、设定流量qp及实际温度θ₃,运行8h。然后用秒表开始计时，待流量单调降低到1.5qi并稳定，结束计时，并将所用时间t₄记录下来。5)在1.5qi下运行，开始计时，同时观察运行是否稳定并记录实际流q4、设定流量1.5qi及实际温度θ4,持续运行6h。一个周期结束。至此完成一个周期的试验流量变化调整。流量随时间变化见图2。重复上述1)～5)步骤，连续运行至少6个周期，并记录数据。ti、t₂、t₃、t4应不超过7b)附加耐久性试验稳定性校准将流量设置为qs,管路热水温度设定为95℃,流量稳定运行至少1h,运行期间观察运行c)加速耐久性试验稳定性校准将流量设置为qs,热水管路水温设定为85℃,冷水管路水温设定为20℃,流量稳定开始1)试验管路温度从80℃~85℃下运行开始，并记录实际流量q6及管路实际温度θ₆。2)运行2.5min,然后开始计时，温度转换到15℃~20℃时，结束计时，并将所用时间ts3)在15℃~20℃温度条件下运行，并记录实际流量q7及管路实际温度θ₇,运行2.5min后开始计时，温度转换到80℃~85℃时，结束计时，并将所用时间t₆记录下来。至此一个周期完成。4000次加速耐久性试验一周期如图3所示。整个过程在qs条件下运行。重复上述1)~3)步骤，连续运行至少6个周期，并记录数JJF(陕)055－20218set7=20℃θset1=θset2=θset3=θset4=θset5=95℃。的要求，并给出各校准项目名称和测量结果以及扩展不确定度。校准原始记录（推荐）格式热量表耐久性试验装置复校时间间隔是由装置的使用情况、使用者、装置本身质量等诸JJF(陕)055－20219记录（证书）编号：第1页共2页委托单位：校准地址： 装置名称：型号规格： 制造厂：出厂编号： 环境温度：相对湿度： 大气压力：流量示值误差计量标准标准器名称编号测量范围准确度等级或最大允许误差或不确定度证书编号有效期项目标准累积流量（m³)显示累积流量（m³)相对示值误差平均相对示值误差（%）各校准点重复性（%）校准点次数qs1230.75qs1230.50qs1230.25qs123123qi123校准结果流量重复性ݔ校准员：核验员：校准日期：记录（证书）编号：第2页共2页温度示值误差计量标准标准器名称编号测量范围准确度等级或最大允许误差或不确定度证书编号有效期项目Ri*Rh*R0R100测量值Ω123456平均值/Ω修正值Δt*/℃换算成电阻值/ΩRa修正后Rt/ΩRb修正后Rt/Ω2Ra-Rb/Ωa/×10-3℃-1常温绝缘电阻/MΩ校准结果稳定性校准基本耐久性试验所用时间t1：t2：t3：t4：实际流量q1：q2：q3：q4：流量设定值qp：qs：qp：流量偏差实际温度温度设定值温度偏差附加耐久性试验实际流量q5：流量设定值qp：流量偏差实际温度温度设定值θ：95℃温度偏差加速耐久性试验所用时间t5：t6：流量设定值热水qs：冷水qs：实际流量q6：q7：流量偏差实际温度温度设定值θ：85℃θ：20℃温度偏差压力变送器证书号符合：1□2□不符合：1□2□液位计证书号符合：1□2□不符合：1□2□校准员：核验员：校准日期：JJF(陕)055－2021b）实验室的名称和地址；）；），g)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h)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j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；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。JJF(陕)055－2021校准结果序号校准项目校准结果1流量示值误差流量扩展不确定度2流量重复性3温度示值误差温度扩展不确定度4稳定性基本耐久性试验附加耐久性试验加速耐久性试验5压力变送器液位计JJF(陕)055－2021C.1.3测量方法：将流量计按要求安装在静态质量法流量标准装置中，启动水流循环系统，使水以规定的流量通过流量计，进入称重衡器，用静态质量法流量标准装置测出此次测量过程的实际流量作为约定真值，并与流量计示值进行比较，从而确定示值误差，采用多次测量E()100%(1)100%(1)E——相对示值误差，%；采用被校表脉冲输出进行校准时，q可按下式计算N——流量计所输出的脉冲数；u(E)cu2(q)cu2(qs)cu2(l)(3)u(qs)——由标准装置测量质量流量引入的标准不确定度分u(q)——由流量计测得瞬时流量引入的标准不JJF(陕)055－2021)——由水密度测量引入的标准不确定度分量。灵敏系数c1，c2，c3C.4.1标准装置测量瞬时流量引入的相对标准不确定度分量u(qs)由标准装置检定证书可知，静态质量法水流量标准装置的扩展不确定度为：C.4.2流量计测得瞬时流量引入的相对标准不确定度分量u(q)(q)=u(N)u(t)(4)ur(N)——脉冲计数引入的相对标准不确定度；C.4.2.1脉冲计数引入的相对标准不确定度ur(N)ur(N)的主要来源是脉冲测量误差和测量重复性。C.4.2.1.1脉冲测量误差引入的标准不确定度分量ur1(N)采用双时间法测量被校表的累积脉冲整周期个数，单次计数误差趋近于0。因此，ur1(N)=0.00%。C.4.21.2测量重复性引入的标准不确定度分量ur2(N)表1示值误差E的3次重复测量结果电磁流量计编号瞬时流量q（m3/h）累计脉冲数累计流量水质量（kg）管道水温(℃)水密度质量流量qs(kg/h)标准流量(L)相对误差YSNE71680895957.0136790694.31492.87853.044987.2796906.2294.0750.2547.0216784394.22692.84652.943987.3276918.1794.0380.2007.0336776794.12192.72553.008987.2966928.6993.9180.216JJF(陕)055－2021s(E)(EE)21/2100%0.0279%ur2(N)=0.0161%ur(N)=u1(N)u2(N)=0.0161%C.4.2.2时间测量引入的相对标准不确定度ur(t)标准装置测量标准器校准时间引入的标准不确定度分量由两部分组成，一是计时准确度引入的标准不确定度分量，二是计时分辨力引入的标准不确定度分量。由于计时器的准确度优于1×10-7，远小于计时分辨力带来的不确定度，因此，计时准确度引入的不确定度分量忽urts100% (q)=u(N)u(t)=0.01613%C.4.3密度测量引入的标准不确定度分量u(l)u(l)987.30.0570kg/m3JJF(陕)055－2021表3标准不确定度一览表序号标准不确定度分量不确定度来源输入量的标准不确定度ui(xi)灵敏系数ciui(xi)|1u(q)流量计测得瞬时流量0.0011m3/h0.1430（m3/h）-10.016%ur1(N)脉冲测量误差0.0000%----ur2(N)测量重复性0.0161%----ur(t)时间测量0.0010%----2u(qs)标准装置测量瞬时流量1.7280kg/h-0.0001（kg/h）-10.025%3水密度测量0.0570kg/m30.0010（kg/m3）-10.057%uc(E)cu2(q)cu2(qs)cu2(l)cJJF(陕)055－2021D.1.2测量方法：装置的流量稳定性是用装置在不同流量下运行稳定后，流量实际值与设定eqqj-qsetj(1)qsetj——耐久性试验设定值，m³/h。uu2(q)u2(s)(2)u(q)——由流量计自身引入的标准不确定度分量；u(s)——由实际流量的重复性引入的标准不确定度分量；u(q)=0.1%/2×7m³/h=0.0035m³/hD.4.2实际流量的重复性引入的标当测量次数n≥6，则每流量点的单次测量重复性可依据公式3计算1(Er)i(EijEi)22(3)其中：(Er)i——流量第i试验点的重复性；JJF(陕)055－2021n——第i试验点检定次数EiEij(4)注：基本耐久性试验3个试验点：qs、qp、1.5qi；附加耐久性试验一个试验点：qs；加速耐久性试验1个试验点：qs。为了减小风险，取最大单次测量偏差作为流表1流量校准点测量数据和重复性流量点次数实际流量（m³/h）设定流量（m³/h）Eij偏差（m³/h）Ei偏差（m³/h）(Er)i重复性（m³/h）Er重复性（m³/h）qs16.9987.0000.01626.9787.00036.9897.00046.9867.00056.9737.00066.9777.000qp13.513.50023.4983.50033.4973.50043.4813.50053.4753.50063.4683.50010.1010.10520.0980.10530.0990.10540.1030.10550.0950.10560.0990.105实际流量的重复性引入的标准不确定度分量u(s)=Er=0.016m³/h表2标准不确定度一览表序号标准不确定度分量不确定度来源输入量的标准不确定度ui(xi)灵敏系数cii·ui(xi)|1流量计自身0.003510.00352实际流量的重复性0.01610.016JJF(陕)055－2021ucu2(q)u2(s)0.164m³/h取k2，故扩展不确定度Ukuc0.328m³/hJJF(陕)055－2021uu2()u2(G)(2)