蒸汽流量标准装置检定规程

蒸汽流量标准装置检定规程征求意见稿1、范围本规程适用于（静态质量法）蒸汽流量标准装置（以下简称装置）的首次检定、后续检定及使用中检验。

2、概述2.1装置用途装置是封闭管道气体流量中蒸汽流量的量值传递标准，以过热蒸汽为介质，是检定、校准和检验各种蒸汽流量计的标准设备。

2.2工作原理按要求将被检流量计安装到装置上，启动循环冷却系统，然后开启蒸汽阀门，使蒸汽流经被检流量计后经冷却系统冷凝后进入流量工作标准。

待蒸汽的温度、压力稳定并达到过热状态后，同步操作被检流量计和流量工作标准，比较两者的输出流量值，从而确定被检流量计的工作准确度和重复性。

2.3装置构成装置主要有稳压系统、试验管路、循环冷却系统、流量工作标准、启停设备和控制设备等6部分组成。

（画图）3、计量性能要求3.1准确度等级装置的准确度等级应符合表1的规定。

表13.2压力波动要求由于装置各部件连接不均匀性及气源变化等因素，装置在工作过程中压力有波动，即为压力波动，压力波动应符合表1的规定。

3.3压力测量要求压力测量的不确定度一般为装置不确定度的1/2~1/3。

3.4温度波动要求由于装置各部件及连接处的保温效果及气源变化等因素，装置在工作过程中温度有波动，即为温度波动，温度波动应符合表1的规定。

3.5温度测量要求温度测量的不确定度一般为装置不确定度的1/2。

3.6计时器计时器应有晶振信号输出口，计时器晶振8小时稳定度应不低于装置不确定度的1/10。

计时器的最小读数值不低于0.001s。

3.7 控制系统数据采集、信号处理、数据处理及通讯的不确定度所引起的流量测量不确定度应不超过装置扩展不确定度的1/5。

否则，装置合成标准不确定度应考虑数据采集、信号处理、数据处理及通讯的不确定度。

4、通用技术要求4.1 流体条件流体应是过热蒸汽，其流动应是稳定流。

4.2管路条件4.2.1 管路中的阀门、弯头等阻力件应尽量少。

4.2.2一条试验管路可串联一台或多台被检流量计。

4.2.3试验管路应满足被检流量计对直管段的要求。

4.2.4流量调节阀应安装在试验管路的下游。

4.2.5温度测量位置应在试验管路下游。

4.2.6压力测量位置应在试验管路上游。

4.2.7自力式调节阀应安装在试验管路的上游。

4.2.8流体应充满管路。

4.3密封性在工作压力下，装置各个部件及连接处不应有泄漏现象。

4.4控制系统4.4.1控制设备应具有良好的可操作性。

4.4.2换向器的换向，开关阀的开关及调节阀的调节应准确、可靠。

4.5试验启停设备4.5.1换向器（含换向阀）工作时应不溅水和分流，在最大流量下换向时所产生的压力波动对流量的影响应是定值。

4.5.2换向器检定结束后，换向器启停计时器的发讯位置、喷嘴位置和换向器位置应不变并标记。

4.5冷凝系统冷凝系统需保证蒸汽冷凝成水后温度低于40℃，以排除挥发对测量结果的影响。

5、计量器具控制计量器具控制应包括首次检定、后续检定和使用中检验。

5.1检定条件5.1.1标准设备和仪器5.1.1.1检定衡器用标准砝码，其不确定度应优于衡器不确定度（的1/3）。

5.1.1.2检定计时器用标准计时器，其不确定度应优于计时器不确定度（的1/3）。

5.1.2辅助设备和仪器5.1.2.1温度变送器：量程为（20~220）℃，输出信号（4~20）mA。

5.1.2.2绝对压力变送器：量程为（0~1）MPa，输出信号（4~20）mA。

5.1.2.3换向器检定、测量时间内的流量稳定度检定和启停效应检定用的流量计，应稳定性好、响应速度快，并应有脉冲信号输出。

5.1.3检定介质检定介质应是过热蒸汽。

5.2 检定项目和检定方法5.2.1外观检查用目测方法检测装置外观，其结果应符合4.1、4.2、4.4、4.5的要求。

5.2.2密封性试验启动控制设备，使蒸汽流经装置运行（待压力稳定后），用目测方法检查装置各连接处，其结果应符合4.3的要求。

5.2.3计时器检定5.2.3.1晶振8h 稳定度检定将计时器晶振输出信号接到标准计时器的外晶振输入口，接通电源。

预热1h 后，每隔1h 读1次频率值f i /Hz （i=1，2，…，8）。

晶振稳定度 max min100%i i f f f E f -=⨯式中：max i f ——i f 的最大值，Hz ；min i f ——i f 的最小值，Hz ； 0f ——标准频率值，Hz ；f E 应符合3.6要求。

5.2.3.2 时间间隔检定按使用情况连接标准计时器与计时器，并使二者计时的启、停信号同步，以一次检定的最短测量时间min t 为时间间隔，同步启、停计时器，读取计时器值i t （s ）和标准计时器值0i t （s ），完成1次检定。

重复进行n （n ≥10）次检定。

第i 次差值：0i i i t t t ∆=-平均差值：111i i t t n =∆=∆∑A 类标准不确定度：12211min ()1100%1ni i t t s t n =⎡⎤∆-∆⎢⎥⎢⎥=⨯-⎢⎥⎢⎥⎣⎦∑B 类标准不确定度：1min100%2tu t ∆=⨯ 5.2.4衡器检定在使用量程范围内至少取10个均匀分布点（j = 1，2，…，m ，m ≥10）。

用标准砝码从j = 1逐步加载到j = m ，完成第一次检定；再从j = m 逐步减载到j = 1，完成第二次检定。

分别记录各点的加载质量、卸载质量和衡器读数。

重复进行n （n ≥10）次检定。

负载（m j +R 0）时第j 点第i 次测量差值：0()i mi j m R m R ∆=-+ 式中： m j ——第j 点标准砝码的质量；kg ；R mi ——质量为m i 的标准砝码第i 次测量时衡器的读数；kg ； R 0——空容器n 次测量衡器的读数平均值；kg ；第j 点的平均值 111i i m m n =∆=∆∑第j 点单次测量A 类相对标准不确定度122120()1100%1n i i j j m m s m R n =⎡⎤∆-∆⎢⎥⎢⎥=⨯+-⎢⎥⎢⎥⎣⎦∑第j 点单次测量B 类相对标准不确定度20100%2()j j mu m R ∆=⨯+A 类相对标准不确定度 22m a()j s s =B 类相对标准不确定度 22m a()j u u =5.2.5换向器检定5.2.5.1 换向器应按台位，在最大流量、常用流量和最小流量下进行检定，取各流量点中不确定度的最大值作为该台位换向器的不确定度。

5.2.5.2根据装置要求选择下述方法之一进行换向器检定。

流量计检定法：按检定流量计的方法测量一次，记录衡器读数值B 11、测量时间t 11和流量计脉冲数N 11；在与t 11大致相同时间内操作换向器，使换向器换向m （m ≥10）次，记录衡器或累积读数值B 21、累积测量时间t 21和流量计累积脉冲数N 21；完成1次检定。

重复进行n （n ≥10）次检定，记录B 1i 、B 2i 、t 1i 、t 2i 、N 1 i 和N 2 i （i = 1，2，…，n ）。

时间差 11212121212(//)[(/)(/)/]i i ii i i i i i i i it N N B B t m B B t t N N -∆=-平均值t ∆、A类相对标准不确定度s 3和B 类相对标准不确定度u 3分别按（）、（）和（）式计算。

行程差法：将流量调至换向器检定流量，稳定20min 。

操作换向器，使换向器换向n （n ≥10）次，分别将换入和换出时间记作t 1i 和t 2i 。

平均值 111nii tt n==∑212nii tt n==∑A 类相对标准不确定度1221114min ()1100%1ni i t t s t n =⎡⎤-⎢⎥⎢⎥=⨯-⎢⎥⎢⎥⎣⎦∑ 1222215min ()1100%1ni i t t s t n =⎡⎤-⎢⎥⎢⎥=⨯-⎢⎥⎢⎥⎣⎦∑ B 类相对标准不确定度124min100%4t t u t -=⨯ 5.2.6启停效应检定5.2.6.1启停效应按台位，分别在最大流量、常用流量、最小流量下进行检定、取各流量点中启停效应不确定度的最大值作为该台位的启停效应不确定度。

5.2.6.2启停效应检定按5.2.5.2给出的流量计检定法进行。

5.2.6.3启停时间差i t ∆、平均值t ∆、A 类相对标准不确定度s 5和B 类相对标准不确定度u 5分别按（）、（）、（）和（）式计算。

5.2.7装置不确定度 5.2.7.1装置合成不确定度22222221/2123123()F u s s s u u u u =++++++或 222222221245124()F u s s s s u u u u =+++++++5.2.7.2装置的扩展不确定度U =ku式中：k ——覆盖因子，()P k t ν= ，见附录A 5.2.8流量稳定性检定5.2.8.1每台位分别在最大流量和最小流量下进行检定，取其中流量稳定性的最大值作为该台位流量稳定性。

5.2.8.2根据装置要求选择下述方法之一进行流量稳定性检定。

（1）累积时间内流量稳定性检定：连续记录反映流量大小的输出信号1i q （i = 1，2，…，n n ≥60）。

平均值 111nii qq n==∑相对误差 111100%i i q q E q -=⨯ 相关函数 1n jii ji i E ER n j-+=∙=-∑式中：j =1，2，…，n -1。

稳定性 11/21||100%nj j q R E k t =⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⨯⎢⎥⎢⎥⎣⎦∑（2）各累积时间之间流量稳定性检定：连续测量n （n ≥10）次流量2i q （i = 1，2，…，n ）。

平均值 212nii qq n==∑稳定性 11/22212()100%1n i i q q q k E q n =⎡⎤-⎢⎥⎢⎥=⨯-⎢⎥⎢⎥⎣⎦∑5.3检定结果处理检定合格的装置出具检定证书；检定不合格的装置出具检定结果通知书，并注明不合格项目。

5.4检定周期检定周期一般不超过3年。

附录A()P t ν表(不确定度置信水准P =95%)合成自由度ν按下式计算：44i iu u νν=∑式中：u ——装置合成不确定度；i u ——A 类或B 类标准不确定度；i ν——i u 的自由度附录B装置使用时的注意事项B.1衡器按检定证书给出的量限使用。

B.2衡器读数值R m 按下式进行浮力修正：11a mma m R ρρρρ-=-式中：m ——修正后的质量，kg ；a ρ——空气密度，kg/m 3；ρ——使用时液体密度，kg/m 3；m ρ——检定衡器时使用的标准砝码密度，kg/m 3。

附录C 检定证书内页格式检定介质：覆盖因子：k=。