水流量标准装置

水流量标准装置
1 范围
本标准规定了本企业用于水流量仪表检定的液体流量标准装置的技术要求。

本标准适用于本企业DN50mm~DN300mm口径水流量标准装置的购置、安装、施工及检定。

2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件，凡是不注日期的，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 778.3-2007 封闭满管道中水流量的测量饮用冷水水表和热水水表第3部分试验方法和试验设备
JJG 164-2000 液体流量标准装置检定规程
JJG 162-2009 冷水水表检定规程
JJG 225-2010 热量表检定规程
3 术语和定义
3.1 静态容积法（含启停容积法）
在水流量标准装置处于静止状态下测量一段时间内工作量器中的液体体积量，从而计算出流量。

3.2 动态容积法
在水流量标准装置流动过程中，测量一段时间内工作量器的液体体积变量，从而计算出流量。

3.3 计量单位
体积：立方米，符号m³
流量：立方米每小时，符号m³/h
4 构成
4.1 水源系统
由储水池、水泵组、稳压容器、消气过滤器和变频调节系统组成。

主要作用是利用变频调节系统控制水泵把水从储水池中抽出，以一定压力流入管路，经过稳压容器的稳压和消气过滤器的气泡消除、杂质过滤，在实验管路中形成一个稳定且无杂质气泡的流场环境，使流过被检流量计的液体达到理想状态。

4.2 标准器组
主要有20L、50 L、300 L、1000 L、7500L等二等标准金属量器组成。

4.3 管路系统
由连接管段、前后直管段、被检流量计夹紧装置、流量调节设备和换向器组成。

夹紧装置采用气动伸缩器，可以自由夹紧各种流量计。

4.4 数据采集控制系统
由工业控制微机、温度压力传感器、信号采集调理部件、输入输出控制部件、专业组态软件组成。

5 计量性能要求
5.1 介质条件
测量介质为单相的清洁水且符合饮用自来水的水质要求;若水是循环使用的,则应经过过滤并防止含有害人体、损坏被检仪表或影响被检仪表的有害物质。

5.2 流量工作标准
工作量器刻线应清晰，刻线的分辨力与容器之比不大于工作量器示值误差的1/5。

5.3 计时器（对应瞬时流量）应有频率输出功能，频率分辨力不低于与瞬时流量比值不低于装置不确定度的1/5，频率的最小脉冲间隔不高于0.001S 。

5.4 瞬时流量指示值的示值误差不超过测量值的2.5%。

6 通用技术条件
6.1
a) 安装被检仪表的试验段，应配有动作灵活的加紧装置；上下游接管的内径与被检水表的内径应一致,联接轴线偏离不超过2mm ，并配有密封件。

b) 管路中的弯头、阀门等阻力件应尽可能的少。

c) 管路中应安装有调节线性度良好的流量调节阀，各流量调节阀的调节范围交叉区不低于30%。

d) 在被测仪表上游有测量介质压力的位置。

e) 在测量管路中安装有确保消除气体的排气和消气装置。

6.2 密封性
在工作压力下，装置的各部位无泄漏现象。

6.3 工作量器
a) 工作量器应不泄漏，并应有减少液体波动及防止液体溢出的措施。

b) 工作量器内部应光滑，不得附有可能剥离的部件。

c) 工作量器的底阀操作应灵活。

d) 换向器工作时应不溅水和分流，在最大流量下换向时，产生的压力波动对流量的影响应是定值。

6.4 数据采集和控制设备
a) 数据采集应不影响装置不确定度。

b) 控制设备应有良好的可操作性。

c) 计时器的计时、换向器的换向、开关阀的开关、工作量器的液位的自动检测信号，应准确、可靠。

7 装置的不确定度要求
检定过程的不确定度分析按以下过程： 7.1 数学模型
被检仪表的基本误差（相对示值误差）计算公式为：
%
100)(%100)()(⨯=
⨯-=
ij
s ij
ij
s ij
s ij ij Q Q Q Q E δ
（1）
式中：Eij ——第i 检定点第j 次检定被检流量计的相对示值误差，%； Qij ——第i 检定点第j 次检定时流量计显示的累积流量值，m3；
(Qs)ij ——第i 检定点第j 次检定时标准器换算到流量计处状态的累积流量值，m3；
ij
δ——第i 检定点第j 次检定时被检流量计的误差，m3；
对于体积流量(Qs)ij 的计算，由于水的体积压缩系数很小，当压力变化不大时，可将水看作是不可压缩流体，因此由标准装置得到的水的体积流量为：
()[]()[]s s Vs V p p Q Q ---+=κθθβ11
式中：QV ——流过被检表的累积体积流量，m3；
QVs ——标准器给出的实际累积体积流量（已经过温度、压力等修正），m3； β——检定用液体在检定条件下的体胀系数，取2.0×10-4℃-1； θs——检定时标准器处液体的温度，举例取18.5℃； θ——检定时流量计处液体的温度，举例取18.0℃； κ——检定用液体在检定条件下的体积压缩系数，Pa-1； ps ——检定时标准器处的压力，Pa ； p ——检定时流量计处流体的压力，Pa ；
实际计算时上式可简化为：
()[]s Vs V Q Q θθβ-+=1 （2）
方差和传播系数
按照
()()()
∑=∂∂=n
i i i V c
x u x f Q u 1
22
2/ （3）
得：
()()()()()()()()()s s Vs Vs V c u c u c u c Q u Q c Q u θθθθββ222222222+++= （4） 标准不确定度分析一览表
7.2 不确定度分量的计算
a) 流量标准装置的不确定度
由证书可知，水流量标准装置的不确定度：0.05%， k=2，cr （Vs Q ）＝－1。

b) 检测介质的体胀系数的不确定度 灵敏系数为：
()()441015.0102--⨯=⨯⨯±=--=s r c θθββ
估计()0025
=βr U
c) 温度的不确定度 灵敏系数为：
()34107.35.18102--⨯=⨯⨯==βθθs r c
()34106.318102--⨯=⨯⨯-=-=βθθr c ()0011.1182
.0==θr U ()0
0055.053
.224.038.0=-=r
E ，灵敏系数为1。

d) 合成标准不确定度
002524232221200366.0=++++=u u u u u u cr
00061.0=cr u
7.3 扩展不确定度
当k ＝2时，扩展不确定度Ur=2ucr ＝0.12％，装置的不确定度的要求不得低于上述要求。