DB4401∕T 70-2020 成品油流量计在线校准方法(广州市).pdf

ICS 17.120.01A 53DB4401广州市地方标准DB4401/T 702020代替 DBJ440100/T 2512015成品油流量计在线校准方法Online calibration method for refined oil flow meter2020-06-08 发布2020-07-01 实施广州市市场监督管理局发 布DB4401/T 702020I目次前言.1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14计量性能要求.24.1外观.24.2技术指标.24.3流量计系数调整.25校准条件.25.1环境条件.25.2标准器及配套设备.25.3安全准备.26校准项目及校准方法.36.1校准项目.36.2校准方法.37校准结果表达.58复校时间间隔.6附录 A（规范性附录）流量计准确度等级及对应的允许误差.7附录 B（资料性附录）流量计仪表系数校准结果计算方法校准证书内页格式.8附录 C（资料性附录）原始记录格式.10附录 D（资料性附录）校准证书内页格式.11附录 E（资料性附录）测量结果不确定度分析实例.12DB4401/T 702020III前言本标准按 GB/T 1.12009 的规则起草。本标准由DBJ440100/T 2512015 成品油流量计在线校准方法 确认转化而来，并代替DBJ440100/T2512015成品油流量计在线校准方法。本标准与 DBJ440100/T 2512015 相比，除编辑性修改外，主要技术内容变化如下：修改提出/归口单位名称；增加了复校时间间隔要求。本标准由广州市市场监督管理局提出并归口。本标准起草单位：广州能源检测研究院。本标准主要起草人：刘雅杰、万勇、谢小芳、张强、洪宇舟、冯良锋、邹昌活、潘云飞、杨茹、陈奕湘、刘宜仔、李焯健、卢嘉敏、张达远、陈汉松。DBJ440100/T 2512015 于 2015 年 12 月 16 日首次发布。DB4401/T 7020201成品油流量计在线校准方法1范围本标准规定了成品油流量计在线校准的术语和定义、计量性能要求、校准条件、校准项目及校准方法、校准结果表达和复校时间间隔等。本标准适用于储油库对油罐车进行发油量计量的成品油流量计或流量传感器（其介质为粘度0.5mPas5 mPas成品油）的在线校准，其他场合流量计参数及现场条件满足也可参照本规范进行校准。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。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。JJF 1001通用计量术语及定义JJF 1004流量计量名词术语及定义JJG 259标准金属量器检定规程3术语和定义JJF 1001、JJF 1004 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1校准流量calibration flow-rate实际校准时的流量。3.2流量范围flow-rate range由最大流量和最小流量所限定的范围，在该范围内满足计量性能的要求。3.3指示装置indicating device指示被测量值或其有关值的装置。3.4辅助装置ancillary device用以实现流量计特殊功能的设备，主要有回零装置,预置装置和修正(含补偿)装置等。3.5流量计系数meter parameter校准后对流量计示值进行修正的系数。其值为标准器示值与流量计示值之比，一般用符号F表示。3.6成品油流量计refined oil flow meterDB4401/T 7020202是专门测量液体成品油的流量计（以下简称为流量计）。用于测量封闭管道中满管流的流量，主要测量累积（体积或质量）流量（即总量）。包括液体容积式流量计、涡轮流量计、质量流量计及其他形式的流量计及流量传感器，流量计可带有多个指示装置，并可带有具有一种或数种特殊功能的辅助装置。4计量性能要求4.1外观流量计指示装置(包括示值的辅助装置)的保护玻璃不得有影响显示和读数的缺陷,数字显示应清晰、准确,指针、字轮运转不得有卡滞现象，示值回零机构应能正确回零，且不得改变累积装置的显示结果。4.2技术指标4.2.1流量计最大允许误差按准确度等级予以划分。液体容积式流量计、涡轮流量计、质量流量计的示值误差及重复性应满足附录 A 要求。4.2.2流量计若有多个指示装置，应分别按各个指示装置计算示值误差。示值误差需要修正时，应按附录 A 要求。4.3流量计系数调整如在校准时改变流量计系数，则应在校准证书中标明校准前、后流量计系数，以及流量计系数调整量。5校准条件5.1环境条件校准时环境温度为(-1055)，相对湿度为（1590）%RH。5.2标准器及配套设备5.2.1校准用标准器校准用标准器为标准金属量器，其计量特性均应符合JJG 259 国家计量检定规程的要求。量器的容积应不小于流量计最小分度值的1000倍，且不小于校准流量下1 min的通液量。量器的最大允许误差不超过0.05%。5.2.2校准用配套设备校准用配套设备包括：温度计：测量范围-25 55，最大允许误差优于0.2；秒表：其分度值为0.1 s；标准密度计：二等或以上。5.3安全准备满足现场相关安全规定的前提下，校准前还应做好下列安全准备工作：a）穿戴安全防护、防静电用品；DB4401/T 7020203b）清除火种、火源；c）触摸静电释放球，释放静电；d）确保相关设备可靠接地；e）确保设备连接无泄漏；f）配备灭火器，防止意外发生；g）应设置安全护柱，防止机动车辆和无关人员接近；h）检查相关压力指示值是否在正常范围内；i）应设专业人员操作发油设备。6校准项目及校准方法6.1校准项目流量计现场校准项目主要包括外观检查、示值误差和重复性。6.2校准方法6.2.1外观检查用目测的方法检查流量计的外观，其结果应符合4.1的要求。6.2.2示值误差6.2.2.1准备工作6.2.2.1.1校准准备工作需按如下进行：a）检查现场环境条件及校准设备是否满足 5.1 和 5.2 的要求；b）将标准金属量器放置在坚硬的平地上（若量器安放在运载汽车上或其它支架上，则必须保证校准时无任何晃动），将流量计及其配套的辅助装置与现场校准用的流量校准装置连续并接地，调整装置到工作状态，保证系统无泄漏；c）对有调平要求的量器用水平仪调至水平状态；d）对校准装置和标准器进行适应性运行。6.2.2.1.2开启油泵，使流量计在校准流量下运行至少1 min后关闭油泵。按量器规定的放液时间将量器放空，使量器处于准备状态。6.2.2.2校准点及次数流量校准点应在流量计的流量范围内选择，恒定流量的选择实际工况校准点，可调流量的可根据用户使用需求选多个校准点进行。每一个流量点重复校准次数应不少于3次。图 1流量计现场校准示意图6.2.2.3校准程序流量计标准量器温度计FFSTSTTDB4401/T 7020204校准应按以下程序进行：a）根据标准器的能力选择一次校准液体通过体积量，以校准流量向量器内注液，同时测量流量计入口或出口处的油品温度Tm，并记录流量计累积流量值Qm；b）读取并记录量器的容积Vs，量器中油液温度Ts；c）测量并记录注液时间 t；d）重复上述 a）、b）、c）步骤，按 6.2.2.2 款规定的校准次数完成全部校准。6.2.2.4计算公式6.2.2.4.1累计流量计算标准金属量器测得的在校准温度Tm下的累积流量Qs采用公式（1）计算：1()(20)ssmsssQVTTT.(1)式中：Qs标准量器在Tm下累积流量值，L；Vs标准量器读出容积，L；为校准介质器材质的体膨胀系数；s为标准量器材质的体膨胀系数；Tm为流量计的油温，C；Ts为标准量器内的油温，C。注1：不同校准介质的体膨胀系数，汽油：1210-4/，柴油：910-4/；注2：不同材质标准量器的体膨胀系数，不锈钢：5010-6/，碳钢：3310-6/。6.2.2.4.2示值误差计算示值误差采用式（2）、（3）计算：()()100%()misiisiQQEQ.(2)11niiEEn.(3)式中：Ei第i次测量流量计示值误差，%；()miQ在mTC下，第i次测量流经流量计的累积流量值，L；()siQ标准量器在mT C下，第i次测量累积流量值，L；E流量计校准流量点示值误差，%；n测量次数。6.2.2.4.3测量重复性计算测量重复性采用式（4）计算：12211()100%(1)nriiEEEn.(4)式中：Er测量重复性，%；n 测量次数；DB4401/T 7020205Ei第i次测量流量计示值误差，%；E流量计校准流量点示值误差，%。6.2.2.4.4校准流量计算校准流量qm采用式（5）计算：1()3.6nm imiiQqnt.(5)式中：qm流经流量计的体积流量，m3/h；()miQ在mTC下，第i次测量流经流量计的累积流量值，L；n测量次数；ti测量时间，s。当流量计采用脉冲输出进行校准时，校准结果计算方法参见附录B。6.2.3流量计系数调整流量计如需系数调整，可按如下方法进行：a）首先记录调整前流量计系数F0；b）按程序校准后根据校准结果对流量计系数进行调整，调整系数后的流量计需按6.2.2.16.2.2.4进行校准，并记录调整后系数F；c）计算流量计系数调整量00FFF；d）将调整前流量计系数、调整后流量计系数和流量计系数调整量在校准证书中注明。7校准结果表达流量计校准时应记录好相应的原始记录，格式参照附录C。经校准的流量计发给校准证书，校准证书内页格式参照附录D。除上述校准结果信息外，校准证书至少还应包括以下信息：a）标题，如“校准证书”或“校准报告”；b）实验室名称和地址；c）进行校准的地点；d）证书或报告的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识；e）送校单位的名称和地址；f）被校准对象的描述和明确标识；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受日期；h）如果与校准结果的有效性和应用有关时，应对抽样程序进行说明；i）校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；j）本次校准所用测量标准的溯源性说明；k）校准环境描述；l）校准结果及其测量不确定度的说明，评定方法参照附录 E；m）校准证书或报告签发人的签名、职务或等效标识，以及签发日期；n）校准结果仅对被校准对象有效的声明；o）未经实验室书面批准，不得部分复制校准证书或报告的声明。DB4401/T 70202068复校时间间隔送校单位可以根据实际使用情况自主决定流量计的复校时间间隔；复校周期通常不超过 1 年。DB4401/T 7020207AA附录A（规范性附录）流量计准确度等级及对应的允许误差A.1概述流量计最大允许误差、准确度等级及重复性按不同的仪表类型予以划分，具体见A.2A.4。A.2液体容积式流量计表A.1 为规定的液体容积式流量计准确度等级系列。对于在规定的流量范围内的一定准确度等级液体容积式流量计，其示值误差不应超过表A.1 中相应准确度等级的最大允许误差。表 A.1液体容积式流量计准确度等级及最大允许误差对照表准确度等级0.10.20.51.01.52.0最大允许误差（%）0.10.20.51.01.52.0液体容积式流量计流量计的重复性不得超过相应准确度等级规定的最大允许误差绝对值的1/3。A.3涡轮流量计表A.2 为规定的涡轮流量计准确度等级系列。对于在规定的流量范围内的一定准确度等级涡轮流量计，其示值误差不应超过表A.2 中相应准确度等级的最大允许误差。表 A.2涡轮流量计准确度等级及最大允许误差对照表准确度等级0.10.20.51.0最大允许误差（%）0.10.20.51.0涡轮流量计流量计的重复性不得超过相应准确度等级规定的最大允许误差绝对值的1/3。A.4质量流量计表A.3 为规定的质量流量计准确度等级系列。对于在规定的流量范围内的一定准确度等级质量流量计，其示值误差不应超过表A.3 中相应准确度等级的最大允许误差。表 A.3质量流量计准确度等级及最大允许误差对照表准确度等级0.10.20.250.30.51.01.50.1最大允许误差（%）0.10.20.250.30.51.01.50.1质量流量计流量计的重复性不得超过相应准确度等级规定的最大允许误差绝对值的1/2。DB4401/T 7020208BB附录B（资料性附录）流量计仪表系数校准结果计算方法B.1概述当流量计采用脉冲输出进行校准时，校准结果计算方法见B.2B.5。B.2流量计校准流量点单次测量仪表系数100%()iisiNKQ.(B.1)式中：iK第i次测量被校流量计仪表系数，L-1；iN第i次测量被校流量计输出脉冲冲数；isQ)(标准量器在mTC下第i次测量累积流量值，L。B.3流量计校准流量点仪表系数11niiKKn.(B.2)式中：K被校流量计校准流量点仪表系数，L-1；iK第i次测量被校流量计仪表系数，L-1；n测量次数。B.4流量计校准流量点示值误差100%KKEK.(B.3)式中：E流量计校准流量点示值误差，%；K被校流量计校准流量点仪表系数，L-1；K被校流量计校准流量点上次校准仪表系数，现场首次校准时可取实验室检定仪表系数或出厂检定仪表系数，L-1。B.5流量计校准流量点重复性DB4401/T 7020209122111()100%(1)nriiEKKKn.(B.4)式中：Er测量重复性，%；iK第i次测量被校流量计仪表系数，L-1；K被校流量计校准流量点仪表系数，L-1；n测量次数。DB4401/T 70202010附录C（资料性附录）原始记录格式委托校准单位：证书编号：仪器名称：型号/规格:准确度等级:流量范围:出厂编号:设备编号:制造单位:制造日期:校准技术依据标准器名称标准器编号有效期测量范围不确定度/准确度等级校准地点:温度:相对湿度:%项目校准点流量数据第1次第2次第3次第4次第5次第6次流量计起始读数值，L介质温度Tm，流量计终止读数值，L流量计累积值Qm，L标准器容积Vs，LTm标准器累积值Qs，L单次测量示值误差Ei，%运行时间t，s流量Qm，m3/h示值误差E，%重复性Er，%校准前流量计系数F0：校准后流量计系数F：流量计系数调整量(F-F0)/F0：外观检查:体膨胀系数s:-1标尺零位高度:mm校准介质:体膨胀系数:-1分度容积:L/mm标准器材料:注:Qs=Vs 1+(Tm-Ts)+s+(Ts-20)校准员:核验员:校准日期:年月日DB4401/T 70202011附录D（资料性附录）校准证书内页格式证书编号：校准所使用的主要测量设备：标准器名称标准器编号测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差有效期校准的环境条件：温度；相对湿度%校准结果a）外观检查：b）测量误差：校准流量（m3/h）流量计累积值()标准器累积值()示值误差(%)重复性(%)校准介质:校准前流量计系数F0=校准后流量计系数：F=流量计系数调整量：00FFF=测量结果的扩展不确定度U=，k=2CDB4401/T 70202012CD附录E（资料性附录）测量结果不确定度分析实例E.1测量方法本方法适用于标准量器现场校准液体成品油流量计测量结果的不确定度分析（以测量介质为柴油，准确度等级为0.2 级，体积量为2000 L的液体容积式流量计的测量结果为例）。E.2数学模型1()(20)mssmsssQQVTTT.(E.1)式中：为流量计示值误差，L；Qm为流量计在Tm下累积流量值，L；Qs为标准量器在Tm下累积流量值，L；Vs为标准量器读出容积，L；为校准介质器材质的体膨胀系数；s为标准量器材质的体膨胀系数；Tm为流量计的油温，C；Ts为标准量器内的油温，C。灵敏系数为：1/1mQC2/1()(20)smsssCVTTT 3/()smsCV TT 4/(20)sssCV T 5/msCTV 6/()sssCTV 一般情况下，在一次校准过程中测量介质温度变化不大于C3，取3msTTC。设标准器内年最高油温为C40，即40sTC时，取得最大值，且C/1094、650 10/sC，则有：2341.0010,6000L,40000LCCC CC，561.8L/,1.7L/CC CCE.3标准不确定分析DB4401/T 70202013E.3.1概述根据数学模型，被校液体容积式流量计示值误差测量结果的不确定度取决于输入量mQ、sV、s、mT、sT的不确定度。E.3.2标准不确定度)(mQu输入量mQ的不确定度来源主要是流量计测量的重要性，可采用多次重复测量得到，采用A类评定方法评定。同一台液体容积式流量计，选取校准流量，预置2000 L注油量，用2000 L金属量器对被校对象重复测量6次，测量结果见表E.1。表 E.1 流量计现场校准测量数据测量次数123456测量值Q/L1996.9641997.1871997.4621999.8561997.6631996.382测量误差/L3.0362.8132.5380.1442.3373.618单次测量标准偏差s为:1021()/11.198siisQQnL.(E.2)式中：s单次测量标准偏差,L；Qsi流量计第i次测量的累积流量值，L；Q流量计平均累积流量值，L；n 测量次数。取累积量测量算术平均值作为测量结果,则被校流量计测量重复性引入的标准不确定度()mQ为:()0.489()msQLn.(E.3)式中：)(mQu输入量mQ标准不确定度，L；s单次测量标准偏差,L；n测量次数。E.3.3标准不确定度)(sVu输入量sV的标准不确定度主要来源于标准金属量器的定值不确定度，采用B类评定方法评定。根据标准金属量器检定证书中的信息，2000L标准金属量器的不确定度区间为L0.1，L0.1，可以输入量sV在L0.1，L0.1区间内服从均匀分布，故包含因子3k，所以：DB4401/T 70202014()/1.0/30.577()su Va kL.(E.4)式中：)(sVu输入量sV标准不确定度，L；a为半宽区间，L；包含因子。E.3.4标准不确定度)()(suu、输入量为校准介质的体膨胀系数，其不确定度来源于被校介质的体胀系数，柴油的体膨胀系C/1094，不 确 定 度 采 用 B 类 评 定 方 法 评 定。根 据 经 验 可 估 算 其 不 确 定 度 区 间 为559 10,9 10,3k，故：55()9 10/34.6 10(1/)uC.(E.5)同理，输入量s为标准量器的体膨胀系数，其不确定度来源于标准金属量器所用材料不锈钢的材质变化，量器的体膨胀系Cs/10506，不确定度采用B类评定方法评定，根据经验可估算其不确定度区间为6105，6105，3k，故：66s5 10/32.9 10(1/)uC.(E.6)E.3.5标准不确定度()mu T、()su T输入量mT为流量计内校准介质温度，其不确定度来源于温度测量仪表的最大示值误差（温度测量的均匀性影响忽略），其不确定度采用B类评定方法评定，给出最大示值误差为0.2，则输入量mT在C2.0，C2.0区间内服从均匀分布，包含因子3k，故：()0.2/30.115mu TC.(E.7)同理，()0.2/30.115mu TCE.4合成标准不确定度输入量mQ、sV、s、mT、sT均相互独立，所以，合成标准不确定度可以按下式计算：222222123456()()()()()()0.863cmssmsucu Qc u Vc uc uc u Tc u TL(E.8)3()0.43 10cu.(E.9)DB4401/T 70202015合成标准不确定度见表E.2。表 E.2合成标准不确定度汇总表序号标准不确定度分量 ix不确定度来源标准不确定度灵敏系数 irxc irirxxc1mQ流量计测量重复性0.0489 L10.489 L2sV标准金属量器0.577 L-1.00100.578 L3s标准量器体膨胀系数62.9 10/C40000LC0.116 L4校准介质体膨胀系数64.6 10/C6000LC0.276 L5mT流量计处介质温度测量C115.01.8/LC0.207 L6sT量器内介质温度测量C115.0CL/7.10.196 LE.5扩展不确定度取k=2，则扩展不确定度为33()0.43 1020.86 10cUku.(E.10)_