JJG 1121-2015旋进旋涡流量计-(高清原版）.pdf

中华人民共和国国家计量检定规程J J G1 1 2 12 0 1 5旋 进 旋 涡 流 量 计V o r t e xP r e c e s s i o nF l o w m e t e r s 2 0 1 5-1 2-0 7发布2 0 1 6-0 3-0 7实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布市场监管总局市场监管总局旋进旋涡流量计检定规程V e r i f i c a t i o nR e g u l a t i o no fV o r t e xP r e c e s s i o nF l o w m e t e r sJ J G1 1 2 12 0 1 5代替J J G1 9 81 9 9 4中旋进旋涡流量计部分 归 口 单 位:全国流量容量计量技术委员会 主要起草单位:中国计量科学研究院北京市计量检测科学研究院 参加起草单位:新疆计量测试研究院天信仪表集团有限公司浙江苍南仪表厂浙江富马仪表有限公司北京菲舍波特仪器仪表有限公司 本规程委托全国流量容量计量技术委员会负责解释J J G1 1 2 12 0 1 5市场监管总局市场监管总局本规程主要起草人:段慧明(中国计量科学研究院)杨有涛(北京市计量检测科学研究院)参加起草人:李 浩(新疆计量测试研究院)叶 朋(天信仪表集团有限公司)殷兴景(浙江苍南仪表厂)郑英明(浙江富马仪表有限公司)王月声(北京菲舍波特仪器仪表有限公司)J J G1 1 2 12 0 1 5市场监管总局市场监管总局目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和计量单位(1)3.1 术语(1)3.2 计量单位(1)4 概述(1)4.1 用途和工作原理(1)4.2 结构(2)5 计量性能要求(2)5.1 准确度等级和最大允许误差(2)5.2 重复性(3)6 通用技术要求(3)6.1 外观(3)6.2 密封性(3)7 计量器具控制(3)7.1 检定条件(3)7.2 检定项目和检定方法(4)7.3 检定结果处理(6)7.4 检定周期(6)附录A 检定证书/检定结果通知书内页格式(7)附录B 使用气体流量计K系数计算工况累积量示值误差(8)J J G1 1 2 12 0 1 5市场监管总局市场监管总局引 言本规程代替J J G1 9 81 9 9 4中旋进旋涡流量计部分。本规程按照J J F1 0 0 22 0 1 0 国家计量检定规程编写规则,依据J J F1 0 0 4 流量计量名词术语及定义、G B3 8 3 6.12 0 1 0 爆炸性环境 第1部分:设备 通用要求、G B3 8 3 6.22 0 1 0 爆炸性环境 第2部分:由隔爆外壳“d”保护的设备、G B3 8 3 6.32 0 1 0 爆炸性环境 第3部分:由增安型“e”保护的设备、G B4 2 0 82 0 0 8 外壳防护等级(I P代码)、G B5 0 2 5 1 输气管道工程设计规范、G B/T1 3 6 0 9 天然气取样导则、G B/T1 3 6 1 0 天然气的组成分析 气相色谱法、G B/T1 7 7 4 7.22 0 1 1 天然气压缩因子的计算 第2部分:用摩尔组成进行计算、国际法制计量组织(O I ML)的国际建议R 1 3 7-1&2:2 0 1 2 气体流量计(G a sm e t e r s),结合我国旋进旋涡流量计的技术水平及行业现状进行修订。与J J G1 9 81 9 9 4 速度式流量计中的“旋进旋涡流量计”部分相比,主要变化如下:增加了“引言、引用文件、术语和计量单位”;取消了“0.1级、0.2级、0.5级和4.0级的准确度等级”;引入了“分界流量qt”概念,在同一准确度等级中分别按qtqqm a x和qm i nqqt流量范围给出最大允许误差;取消0.7qm a x检定流量点;修改了“检定证书/检定结果通知书内页格式”附录。本规程的历次版本发布情况:J J G1 9 81 9 9 4 速度式流量计中的“旋进旋涡流量计”部分;J J G4 6 41 9 8 6 旋进旋涡流量变送器(试行)。J J G1 1 2 12 0 1 5市场监管总局市场监管总局旋进旋涡流量计检定规程1 范围本规程适用于旋进旋涡流量计(以下简称流量计)的首次检定、后续检定和使用中检查。2 引用文件下列文件所包含的条文通过引用构成本规程的条文。J J F1 0 0 4 流量计量名词术语及定义G B3 8 3 6 爆炸性环境用电气设备G B4 2 0 8 外壳防护等级(I P代码)G B5 0 2 5 1 输气管道工程设计规范G B/T1 3 6 0 9 天然气取样导则G B/T1 3 6 1 0 天然气组分分析 气相色谱法G B/T1 7 7 4 7.22 0 1 1 天然气压缩因子的计算 第2部分:用摩尔组成进行计算G B1 7 8 2 02 0 1 2 天然气O I MLR 1 3 7-1&2:2 0 1 2 气体流量计(G a sM e t e r s)凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用本规程;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规程。3 术语和计量单位3.1 术语本规程除引用J J F1 0 0 4的术语及定义外,还使用下列术语。3.1.1 压电传感器 p i e z o e l e c t r i cs e n s o r检测旋涡进动频率的敏感元件。3.1.2 表体 b o d yo fm e t e r安装旋涡发生体、压电传感器和整流器等部件,并带收缩段和扩散段的管段。3.1.3 K系数 K-C o e f f i c i e n t单位体积的流体流过流量计时,流量计发出的脉冲数。3.1.4 标况体积流量 n o r m a l i z e dv o l u m e t r i c f l o w r a t e温度为2 0、压力为1 0 1.3 2 5k P a标准状态下的体积流量。3.2 计量单位流量计显示累积流量单位:立方米,符号m3;升,符号L(d m3)。流量计显示瞬时流量单位:立方米每小时,符号m3/h。4 概述4.1 用途和工作原理流量计适用于气体、液体流量测量。1J J G1 1 2 12 0 1 5市场监管总局市场监管总局流量计采用了旋涡进动频率与流量相关的工作原理(见图1)。流体通过旋涡发生体时被强制围绕表体的中心线旋转,产生的旋涡流经过收缩段的节流作用后得以加速,当旋涡流到达扩散段时,因突然减速导致压力上升,从而产生回流,促使旋涡中心沿一锥形螺旋线形成陀螺式的旋涡进动现象,流体到达下游整流器阻止流体旋转。旋涡进动频率与流量大小成正比。旋涡进动频率由压电传感器检测,压电传感器的检测信号经放大器放大整形后输入到流量积算仪,经流量积算仪计算得到流体流量。图1 流量计原理示意图4.2 结构4.2.1 气体流量计气体流量计一般由流量传感器、温度传感器、压力传感器和流量积算仪组成。流量传感器由壳体、旋涡发生体、压电传感器、整流器、放大器和支架构成,输出流量信号。流量积算仪接受流量传感器、温度传感器、压力传感器信号,计算并显示工况流量和标况流量。4.2.2 液体流量计液体流量计一般由流量传感器和流量积算仪组成。流量传感器由壳体、旋涡发生体、压电传感器、整流器、放大器和支架构成,输出流量信号。流量积算仪接受流量传感器信号,计算并显示工况流量。5 计量性能要求5.1 准确度等级和最大允许误差5.1.1 气体流量计在规定的流量范围内,气体流量计准确度等级及对应工况累积体积流量最大允许误差的具体要求见表1。表1 气体流量计准确度等级及对应的工况累积体积流量最大允许误差气体流量计准确度等级1.0级1.5级2.0级2.5级工况累积体积流量最大允许误差qtqqm a x1.0%1.5%2.0%2.5%qm i nqqt2.0%3.0%4.0%5.0%注:分界流量qt对应的流量0.2qm a x。5.1.2 液体流量计在规定的流量范围内,液体流量计准确度等级及对应工况累积体积流量最大允许误差的具体要求见表2。2J J G1 1 2 12 0 1 5市场监管总局市场监管总局表2 液体流量计准确度等级及对应的工况累积体积流量最大允许误差液体流量计准确度等级1.0级1.5级2.0级工况累积体积流量最大允许误差1%1.5%2.0%5.2 重复性流量计重复性不得超过最大允许误差绝对值的1/3。6 通用技术要求6.1 外观6.1.1 在流量计的铭牌或面板、表头等明显部位应留出相应位置来标注制造计量器具许可证和型式批准证书的标志、编号。6.1.2 流量计的铭牌或面板、表头等明显部位应有最大工作压力。6.1.3 流量计表体应有永久性、明显的流向标识。6.1.4 对不允许使用者自行调整的流量计,应采用封闭式结构设计或者留有加盖封印的位置。凡能影响准确度的任何人为机械干扰,都应在流量计或防护标记上产生永久性的有形损坏痕迹。6.2 密封性流量计应在最大工作压力下无泄漏。7 计量器具控制本规程适用的计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中检查。7.1 检定条件7.1.1 检定用流量标准装置(以下简称装置)装置应有有效的检定或校准证书。装置不确定度应不大于流量计工况累积体积流量最大允许误差绝对值的1/3。在每个检定流量点的检定过程中,装置压力波动应不超过0.5%。7.1.2 气体流量计工况压力和温度测量如果气体流量计在示值误差检定时,流量计工况压力和温度测量采用流量计本身配备的传感器,则应事先对其测量误差(或不确定度)进行确认。7.1.3 检定介质7.1.3.1 通用条件检定介质应为单相、稳定、充满装置检定管道、无可见颗粒、纤维等清洁的流体,流体应与实际使用介质的密度、黏度等物理参数相接近。7.1.3.2 检定用液体在每个检定流量点的每次检定过程中,液体温度变化应不超过0.5。7.1.3.3 检定用气体检定用气体应无游离水或油等杂质存在。准确度等级不低于1.0级的流量计,在每3J J G1 1 2 12 0 1 5市场监管总局市场监管总局个检定流量点的每次检定过程中,气体温度的变化应不超过0.5。准确度等级不高于1.5级的流量计,在每个检定流量点的每次检定过程中,气体温度的变化应不超过1。气体为天然气时,天然气气质至少应符合G B1 7 8 2 0的要求,天然气相对密度为0.5 50.8 0,在检定过程中,天然气组分应相对稳定,天然气取样应按G B/T1 3 6 0 9执行,天然气组成分析应按G B/T1 3 6 1 0执行。7.1.4 检定环境7.1.4.1 温度一般为5 4 0;相对湿度一般不超过9 3%;大气压力一般为8 6k P a 1 0 6k P a。7.1.4.2 交流电源电压应为(2 2 02 2)V,电源频率应为(5 02.5)H z。也可根据流量计的要求,使用合适的交流或直流电源。7.1.4.3 如果以天然气等可燃性或爆炸性气体为介质进行检定时,装置、配套仪表和检定现场都应满足G B3 8 3 6和G B5 0 2 5 1的要求。7.1.5 流量计安装7.1.5.1 流量计安装时,流量计标识的流向应与流体流向一致。流量计与装置检定管道轴线方向应一致。流量计安装位置应满足说明书前后直管段要求。7.1.5.2 流量计与装置检定管道连接部分应没有泄漏,连接处的密封垫应不突入检定管道内。7.1.6 每次试验时间每次检定时间应不少于装置和流量计允许的最短测量时间。7.1.7 累积脉冲数一次检定中累积流量计输出的脉冲数不得少于流量计工况累积体积流量最大允许误差绝对值倒数的1 0倍。7.2 检定项目和检定方法7.2.1 首次检定、后续检定和使用中检查项目列于表3中。表3 检定项目序号检定项目首次检定后续检定使用中检查1外观+2密封性+3示值误差+4重复性+注:“+”表示需检定或检查。7.2.2 外观检查用目测方法检查流量计外观,应符合6.1的要求。7.2.3 流量计工况累积体积流量示值误差、重复性的检定7.2.3.1 检定流量点和检定次数检定流量点至少应包含qm a x、0.5qm a x、0.2qm a x和qm i n。每个流量点的每次检定流量与设定流量的偏差应不超过设定流量的5%。每个检定流量点的检定次数应不少于4J J G1 1 2 12 0 1 5市场监管总局市场监管总局3次。7.2.3.2 检定方法a)安装时,流量计标识的流向应与流体流向一致,流量计应与装置检定管道轴线方向一致,安装位置应满足说明书前后直管段的要求。流量计与装置检定管道连接部分应没有泄漏,连接处的密封垫应不突入管道内。b)接通流量计、计时器和计数器的电源,按流量计使用说明书中的方法检查流量计参数设置。c)将装置流量调到0.7qm a xqm a x,至少流通5m i n,直至流体温度、压力和流量稳定。d)示值误差检定,检定流量点至少选择qm i n、qt、0.5qm a x和qm a x,除qm i n、qt和qm a x应分别控制在(11.1)qm i n、(11.1)qt和(0.91)qm a x外,其他检定流量点均应在设定流量点的5%内。每个检定流量点至少检定3次。e)将装置流量设置或调整至检定流量点,控制装置和流量计同时开始测量,经一段时间后,控制装置和流量计同时停止测量,记录装置给出流量(Qs)i j、流量计测量值Qi j。对于气体流量计,还应测量装置处和流量计处的介质温度Ts、Tm和介质压力ps、pm。f)计算第i检定流量点第j次检定的流量计示值误差,至少重复检定2次,计算得到第i检定流量点的示值误差和重复性。转入下一个检定流量点,直至完成所有检定流量点的检定。g)对于气体流量计所配用的压力传感器、温度传感器和流量积算仪,检查相应的证书是否符合其产品说明书或明示的技术要求,也可按相应的规程进行试验验证。7.2.4 数据处理7.2.4.1 第i检定流量点第j次检定的流量计示值误差第i检定流量点第j次检定的流量计示值误差按式(1)式(3)计算。Ei j=Qi j-(Qs)i j(Qs)i j1 0 0%(1)式中:Ei j 第i检定流量点第j次检定的流量计测量工况累积体积流量相对示值误差,%;Qi j 第i检定流量点第j次检定的流量计测量工况累积体积流量,m3;(Qs)i j 第i检定流量点第j次检定的装置给出工况累积体积流量换算到流量计工况累积体积流量,m3。对于气体流量计,(Qs)i j按式(2)计算。(Qs)i j=(Vs)i jTmTspspmzmzs(2)式中:Ts,Tm 第i检定流量点第j次检定的装置工况和流量计工况气体温度,K;ps,pm 第i检定流量点第j次检定的装置工况和流量计工况绝对压力,P a;5J J G1 1 2 12 0 1 5市场监管总局市场监管总局(Vs)i j 第i检定流量点第j次检定的装置工况累积流量,m3;zs,zm 第i检定流量点第j次检定的装置工况和流量计工况气体压缩因子。注:装置与流量计间的压差小于1个大气压力时,可认为zs=zm。Qi j按式(3)计算。Qi j=Ni j/K(3)式中:K 流量计的K系数;Ni j 第i检定流量点第j次检定的流量计输出脉冲数。7.2.4.2 第i检定流量点的流量计示值误差第i检定流量点的流量计示值误差按式(4)计算。Ei=1nnj=1Ei j(4)式中:Ei 第i检定流量点的流量计工况累积体积流量相对示值误差,%;n 第i检定流量点的检定次数。7.2.4.3 流量计示值误差E对于液体流量计,取所有检定流量点的示值误差绝对值最大值作为流量计示值误差。对于气体流量计,分别取高区qtqqm a x和低区qm i nqqt流量范围内各检定流量点的流量计示值误差绝对值最大值,分别作为高区和低区的流量计示值误差。7.2.4.4 第i检定流量点的流量计重复性第i检定流量点的流量计重复性按式(5)计算。(Er)i=1(n-1)nj=1(Ei j-Ei)212(5)式中:(Er)i 第i检定流量点j次检定流量点的流量计重复性,%。7.2.4.5 流量计重复性Er对于液体流量计,取所有检定流量点的重复性最大值作为流量计的重复性。对于气体流量计,取高区qtqqm a x和低区qm i nqqt流量范围内各检定流量点的流量计重复性最大值,分别作为高区和低区的流量计重复性。7.3 检定结果处理经检定合格的流量计发给检定证书。经检定不合格的流量计发给检定结果通知书,并注明不合格项目。检定证书及检定结果通知书内容要求见附录A。7.4 检定周期流量计的检定周期一般不超过2年。6J J G1 1 2 12 0 1 5市场监管总局市场监管总局附录A检定证书/检定结果通知书内页格式A.1 检定证书内页格式A.1.1 检定证书内页格式证书编号 检定机构授权说明检定环境条件及地点:温度地点相对湿度%大气压力k P a检定介质介质温度介质压力k P a检定使用的流量标准装置名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差计量标准证书编号有效期至检定使用的标准器名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差计量标准证书编号有效期至检定依据:J J G1 1 2 12 0 1 5 旋进旋涡流量计A.1.2 检定项目及检定结果序号检定项目检定结果1外观2密封性3示值误差4重复性检定结论(准确度等级):A.2 检定结果通知书(内页)格式参照以上内容,并给出不合格项,检定结论为不合格。7J J G1 1 2 12 0 1 5市场监管总局市场监管总局附录B使用气体流量计K系数计算工况累积量示值误差B.1 流量计K系数的计算每个检定流量点每次检定气体流量计K系数按式(B.1)计算。Ki j=Ni jVi jpa()i j+pm()i j2 7 3.1 5+s()i jzs()i jpa()i j+ps()i j2 7 3.1 5+m()i jzm()i j(B.1)式中:Ki j 第i检定流量点第j次检定的流量计K系数,(m3)-1或L-1;Ni j 第i检定流量点第j次检定的流量计显示脉冲数;Vi j 第i检定流量点第j次检定的装置给出介质工况体积,m3或L;i 1、2、m,m为检定流量点数,m3;j 1、2、n,n为检定流量点的检定次数,n3。(pa)i j,(pm)i j,(ps)i j 分别为第i检定流量点第j次检定大气压力、流量计处和装置处介质表压力,P a。(s)i j,(m)i j 分别为第i检定流量点第j次检定的装置处和流量计处介质温度,;(zm)i j,(zs)i j 分别为第i检定流量点第j次检定的流量计处和装置处介质压缩系数;每个检定流量点每次检定液体流量计K系数按式(B.2)计算。Ki j=Ni jVi j1+s()i j-m()i j1-ps()i j-pm()i j(B.2)式中:检定液体在检定状态下的体膨胀系数;(s)i j,(m)i j 第i检定流量点第j次检定的装置处和流量计处的介质温度,;检定液体在检定状态下的压缩系数;(ps)i j,(pm)i j 第i检定流量点第j次检定的装置处和流量计处的介质表压力,P a。注:当装置与流量计间温度、压力的差,引起流体体积的相对变化量小于流量计工况累积体积流量相对误差的1/1 0时,计算流量计K系数时,可不做温度、压力的修正,此时上式变为式(B.3)。Ki j=Ni jVi j(B.3)每个检定流量点的流量计K系数按式(B.4)计算。Ki=1nnj=1Ki j(B.4)式中:Ki 检定流量点K系数,(m3)-1或L-1;8J J G1 1 2 12 0 1 5市场监管总局市场监管总局n 检定流量点的检定次数。流量计的K系数按式(B.5)计算。K=(Ki)m a x+(Ki)m i n2(B.5)式中:K 流量计的K系数,(m3)-1或L-1;(Ki)m a x 流量 计 在qtqqm a x流 量 范 围 各检 定 流 量 点 得到 的Ki中 的 最 大 值,(m3)-1或L-1;(Ki)m i n 流量 计 在qtqqm a x流 量 范 围 各检 定 流 量 点 得到 的Ki中 的 最 小 值,(m3)-1或L-1。B.2 流量计工况累积体积流量相对示值误差的计算在qtqqm a x流量范围内的流量计工况累积体积流量相对示值误差按式(B.6)计算。E=(Ki)m a x-(Ki)m i n(Ki)m a x+(Ki)m i n(B.6)式中:E 流量计工况累积体积流量相对示值误差。在qtqqm a x流量范围内的流量计工况累积体积流量相对示值误差按式(B.7)计算。E=Ki-KK(B.7)J J G1 1 2 12 0 1 5市场监管总局市场监管总局