水流量装置现状及比对方法研究

水流量装置现状及 比对方法研究
报告人：孟涛
中国计量科学研究院 热工所 2009.09.10 济南
E-mail: mengt@

内容概要
• 全国水流量装置概况 • 水流量装置全国比对 • 水装置量值保证措施的建议

全国水流量装置概况
全国流量装置调研
调研在全国除港、澳、台地区外的31个省、市、自治区内开展，最 终收集到在规定的调研范围内装置230套，这些装置分布在我国的27个 省级行政区，各省级行政区内具体的数量见下图。
0 1 2 3
历时半年 省院同事的大力支持下完成
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全国水流量装置概况
我国水流量装置（原始法）概况
原始法水流量装置装置（简称水装置）在各类流量装置中不确定度水平最高。 此次共调研水装置76套。调研的水装置分布在中国的20省级行政区域内，具体 的分布情况见下图。
区域分布图
水装置的分布较为广泛， 水装置的分布较为广泛， 与流量装置分布的整体特 与流量装置分布的整体特 点一致 点一致
0 1 2 3 4 6 9 11 12
与流量仪表行业 与流量仪表行业 发展情况关联的特点 发展情况关联的特点

全国水流量装置概况
被调研的水装置包括3种工作原理，静态质量法，静态容积法以及变水头动 态容积法。其中以经典的静态容积法和静态质量法为主。国内的4套变水头装置 也包含在调研结果中，他们均由电磁流量计的生产企业建立。
组合方法 5% 变水头 5%
工作原理
U＞0.1% 17%
不确定度水平
质量法 47% 容积法 43%
0.05%＜U≤0.1% 25% U≤0.05% 58%
在调研范围中对装置的能力进行了要求，主要针对水平较高的装置。其中优 于0.05%的占到58%，44套。

全国水流量装置概况
装置能力情况
装置流量上限
Q＞5000 12% 3200＜Q≤5000 1% 1600＜Q≤3200 8% 单位：m /h Q≤200 28%
300＜D≤800 15%
3
装置管径上限
800＜D≤1200 4% D>1200 9% D≤50 13% 单位：mm
50＜D≤100 8%
800＜Q≤1600 20%
100＜D≤300 51%
200＜Q≤800 31%
调研的水装置流量范围覆盖了（0.001 m3/h ~ 25000m3/h），测量流量计管 径范围由1.5mm至3800mm。具备测量5000m3/h以上流量的装置有9套。

全国水流量装置概况
总体数量较多增长快 总体数量较多增长快
部分装置具有一定特色，某些技术指标为世界最高，如水大流量装置；
装置水平分布合理 装置水平分布合理
小部分装置具有较高水平，已达到或接近世界先进水平；大部分装置设计更注重实用性， 如标准表法被大量采用，一方面注重装置的工作效率，另外一方面也考虑了装置自身能耗 的控制；
质量管理水平逐步提高 质量管理水平逐步提高
为保证流量装置量值的可靠性，主管政府部门有计划的组织了多次流量装置比对，近几 年，CNAS也将测量审核列入的实验室认证的考核必要项目中。这些活动也促使装置的所 有者积极的完善其质量管理体系；
与国际交流增多 与国际交流增多

全国水流量装置概况
总体数量较多增长快 总体数量较多增长快
部分装置具有一定特色，某些技术指标为世界最高，如水大流量装置；
装置水平分布合理 装置水平分布合理
小部分装置具有较高水平，已达到或接近世界先进水平；大部分装置设计更注重实用性， 如标准表法被大量采用，一方面注重装置的工作效率，另外一方面也考虑了装置自身能耗 的控制；
质量管理水平逐步提高 质量管理水平逐步提高 与国际交流增多 与国际交流增多
随着全球经济一体化的进程，与国际的技术交流与合作进入到社会经济的各个领域，流量 计量领域也不例外。一方面，为消除贸易壁垒，全球计量互认协议逐步深入开展，中国计 量科学研究院也代表中国参加到多项国际流量装置比对项目中；另一方面，随着很多国际 跨国流量仪表制造企业纷纷在中国建厂，并建立流量装置，也把一些先进的装置设计技术 引入中国，一些国内的计量技术机构也积极从国外整套引进高水平的流量计量装置。

水流量装置全国比对
国内各省所相继建立了准确度水平达到0.05%的质量法或 容积法水流量装置，装置之间没有建立起流量量值的联系。 为考察全国水流量量值统一状况，发现问题并找出解决 问题的方案，全国流量容量计量技术委员会（国家质量监督 检验检疫总局计量司）决定有步骤地展开一次全国省级机构 水流量装置比对。 08年完成10个实验室的比对工作 08年完成10个实验室的比对工作

水流量装置全国比对
比对的组织 比对的组织
NIM

水流量装置全国比对
传递标准 传递标准
Flow conditioner
组件1
监视表
主比对表
DN100
Eletromagnetic Flowmeter (EMF) : YOKOGAWA
Turbine Meter: FMC Smith
串联 串联
不同原理 不同原理

水流量装置全国比对
传递标准 传递标准 组件2
副比对表
Reducers
可用于不同管径 可用于不同管径 DN100/DN50 DN100/DN50
DN50 Mass Flowmeters: Emerson

水流量装置全国比对
比对实验 比对实验
流量点: 160m3/h、80 m3/h、50 m3/h;
test1
DN100
组件1
160m3/h、50 m3/h (复测)
test2 test3 test4 test5
流量点: 50m3/h、30 m3/h、20 m3/h; DN100
组件2
30m3/h、20 m3/h 50m3/h、20 m3/h (复测)
DN50 DN100
N kv = V
N km = m