JJF(津)78-2022 计量泵流量参数校准规范-(高清正版).pdf
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1、JJF75-2022Calibration Specification for Flow of Metering Pumps2023-01-30 实施2022-10-30 发布计量泵流量参数校准规范布发JJF(津)78-2022天 津 市 地 方 计 量 技 术 规 范天津市市场监督管理委员会JJF(津)78-2022计量泵流量参数校准规范Calibration Specification forFlow of Metering Pumps归 口 单 位:天津市市场监督管理委员会主要起草单位:天津市计量监督检测科学研究院本规范委托天津市计量监督检测科学研究院负责解释JJF(津)78-2022J
2、JF(津)78-2022本规范主要起草人:安海骄(天津市计量监督检测科学研究院)张璋(天津市计量监督检测科学研究院)郑维君(天津市南开区计量检定所)赵轶(天津市计量监督检测科学研究院)JJF(津)78-2022I引 言(II)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(2)4.1工作原理(2)4.2分类和组成(2)4.3用途(3)5计量特性(3)6校准条件(3)6.1环境条件(3)6.2主标准器及配套设备(4)7校准项目和校准方法(4)7.1校准项目(4)7.2校准方法(4)8校准结果的表达(8)9复校时间间隔(8)附录 A校准记录参考格式(9
3、)附录 B校准证书(内页)参考格式(11)附录 C测量不确定度评定示例(13)目录JJF(津)78-2022II引 言本规范根据我国计量泵的使用和流量量值溯源现状进行制定。本规范所用术语,除在本规范中专门定义的外,均采用 JJF 10012011通用计量术语及定义和 JJF 10042004流量计量名词术语及定义。根据 JJF 10712010国家计量校准规范编写规则第 3.1、3.2 条,本规范将隔膜式计量泵输出流量及其扩展不确定度、柱塞(活塞)式计量泵输出流量示值误差及其扩展不确定度列为计量性能并作为计量校准的主要工作。本规范是首次制定。JJF(津)78-20221计量泵流量参数校准规范1
4、范围本校准规范适用于计量泵流量参数的校准。2引用文件本规范引用了下列文件:GB/T 77822020计量泵GB/T 77842018机动往复泵试验方法GB/T 77852013往复泵分类和名词术语凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3术语和计量单位3.1术语JJF 10042004流量计量名词术语及定义界定的及以下术语和定义适用于本规范。3.1.1计量泵metering pump能够通过流量(或行程长度)调节机构(或设备),按流量(或相对行程长度)显示机构(或设备)上的示值精确地调节和输送流体的泵。GB/T 77
5、85,按主要用途分 3.6.13.1.2计量腔metering room计量泵内已知容积的腔室。3.1.3最大行程长度maximum length of stroke具有行程长度调节机构的计量泵的行程长度允许调节的最大值。3.1.4相对行程长度relative length of stroke具有行程长度调节机构的计量泵的任一行程长度与最大行程长度的比值。一般隔膜式计量泵行程长度调节机构的刻度值用相对行程长度表征。3.2计量单位3.2.1体积单位:立方米,符号 m3;或升,符号 L;或毫升,符号 mL。JJF(津)78-202223.2.2质量单位:千克,符号 kg;或克,符号 g。3.2.3
6、时间单位:秒,符号 s;或分钟,符号 min;或小时,符号 h。3.2.4瞬时流量单位:立方米每小时,符号 m3/h;或毫升每分钟,符号 mL/min。3.2.5密度单位:千克每立方米,符号 kg/m3。3.2.6压力单位:帕斯卡,符号 Pa;或千帕,符号 kPa。3.2.7温度单位:摄氏度,符号。4概述4.1工作原理计量泵是一种定量输送流体的设备,通过计量腔充满和排放流体的次数或位移来测量排出流体的流量,实现调节、计量液体流量的功能。4.2分类和组成计量泵主要由动力源、传动机构、计量腔、调节机构和显示机构等部分组成。计量泵按照计量腔结构可分为隔膜式和柱塞(活塞)式,结构见图 1 和图 2 所
7、示。计量腔内做直线往复位移的元件是柱塞(活塞)的计量泵。GB/T 7785,按主要用途分 3.6.1.1。柱塞(活塞)式计量泵一般具有直观的流量调节、显示机构,通过改变柱塞(活塞)的移动速度控制输出流量。计量腔内做周期性挠曲变形的元件是薄膜状弹性元件的计量泵。GB/T 7785,按主要用途分 3.6.1.2。图 1隔膜式计量泵结构示意图JJF(津)78-20223图 2柱塞式计量泵结构示意图4.3用途计量泵广泛应用于石油化工、水处理、精细化工、航空航天、制药领域,实现液体定量加注等作用。5计量特性计量泵在规定范围内的输出流量准确度等级和最大允许误差见表 1。表 1 准确度等级及最大允许误差对应
8、表注:1以上指标不用于合格性判别,仅供参考。2示值误差指标仅适用于柱塞(活塞)式计量泵。6校准条件6.1环境条件6.1.1校准环境条件一般应满足:环境温度:(1035);相对湿度:40%95%;大气压力:(86106)kPa。6.1.2校准介质一般为水。在一次校准过程中,介质温度变化应不超过0.5。6.1.3机械振动、噪声、磁场等对标准装置和计量泵的影响应小到可以忽略不计。准确度等级0.5 级1.0 级2.0 级3.0 级最大允许误差0.5%1.0%2.0%3.0%JJF(津)78-202246.2主标准器及配套设备6.2.1主标准器及配套设备均应有有效的检定/校准证书。6.2.2主标准器及配
9、套设备应满足表 2 要求。表 2 主标准器及主要配套设备一览表7校准项目和校准方法7.1校准项目7.1.1隔膜式计量泵输出流量的校准。7.1.2柱塞(活塞)式计量泵输出流量示值误差的校准。7.2校准方法7.2.1校准前准备7.2.1.1被校仪器应具有仪器名称、生产厂家、型号、出厂编号等标识。7.2.1.2被校仪器应结构完整,无影响正常工作和妨碍读数的缺陷及机械损伤。7.2.1.3被校仪器运行时,传动与调节机构工作平稳,动力端应无异常声响并可靠工作,各部件无泄漏现象。7.2.1.4校准前使计量泵通电预热,在校准流量下运行 10min,排出管路内的气体,等待流体温度、压力和流量稳定后进行校准。7.
10、2.2隔膜式计量泵输出流量的校准7.2.2.1校准点与校准次数校准点应根据被校仪器的实际适用范围按用户需要确定。当用户无要求时,在相对行程长度为 100%、75%、50%、30%、10%处校准计量泵的输出流量。每个点至少校准 3 次。7.2.2.2校准操作名称测量范围技术要求电子天平(0.013100)g级或优于级标准金属量器1L、5L、20L、100L 等二等或优于二等温度计(050)MPE:0.2二等标准密度计(6401500)kg/m3二等或优于二等秒表(计时器)(01)hMPE:0.01sIIIIIIJJF(津)78-20225校准操作应在工况条件下进行。将计量泵的行程调节机构置于校准
11、点位置,待流体温度、压力和流量稳定后,从加注口处将介质开始注入标准金属量器或称重容器,同时启动秒表开始计时。运行一段时间后停止加注,同时停止计时。注入时间不小于 1min。使用容量比较法校准时,应按规定提前润湿标准器内壁,并记录试验过程中标准金属量器内的介质温度。使用衡量法校准时,应在每次试验后记录介质密度。7.2.2.3数据处理a)衡量法的数据处理。在第i个校准点,第j次试验中,计量泵排出液体流量的实际值(qs)ij按式(1)计算。fs()ijijij ijm Cqt(1)式中:mij第i个校准点,第j次试验,电子天平测得液体的质量,kg;ij第i个校准点,第j次试验,称量容器内液体的密度,
12、kg/m3;tij第i个校准点,第j次试验的试验时间,s;Cf浮力修正因子,按式(2)计算。bafba(-)(-)ijijC(2)式中:b电子天平检定时所用标准砝码的密度,kg/m3;a空气密度,kg/m3。b)容量比较法的数据处理。在第i个校准点,第j次试验中,计量泵排出液体流量的实际值(qs)ij按式(3)计算。ss1(20)()ijijijijVTqt(3)式中:Vij第i个校准点,第j次试验,标准金属量器读出的容积,L;Tij第i个校准点,第j次试验,标准金属量器内的液体温度,;s标准金属量器的体膨胀系数,-1。JJF(津)78-20226c)重复性计算和相对行程长度流量关系曲线。各校
13、准点(相对行程长度)处计量泵输出流量的实际值s()iq按式(4)计算。ss11()()niijjqqn(4)式中:n校准次数。第i个校准点,计量泵输出流量的重复性Ei按式(5)计算。smaxsmin()()ijijinqqEd(5)式中:(qs)ijmax第i个流量点,计量泵输出流量实际值的最大值;(qs)ijmin第i个流量点,计量泵输出流量实际值的最大值;dn极差系数,其值见表 3。表 3 极差系数dn数值表采用数理统计回归运算方法(最小二乘法拟合),给出计量泵在工况条件下相对行程长度与输出流量的关系曲线和数学表达式,从而在实际运行中用来进行流量调节。7.2.3柱塞(活塞)式计量泵输出流量
14、示值误差的校准7.2.3.1校准前的准备校准前使计量泵通电预热,在校准流量下运行 10min,排出管路内的气体,等待液体温度、压力和流量稳定后再进行校准。7.2.3.2校准流量点与校准次数校准流量点应根据被校仪器的实际适用范围按用户需要确定,当用户无要求时,按qmax、0.75qmax、0.5qmax、0.25qmax和qmin五个流量点校准。每个流量点至少校准 3 次。7.2.3.3校准操作将计量泵输出流量调至待校准流量点,待流体温度、压力和流量稳定后,将介质开始校准次数n345678910极差系数dn1.692.062.332.532.702.852.973.08JJF(津)78-2022
15、7注入标准金属量器或称重容器,同时启动秒表开始计时。运行一段时间后停止加注,同时停止计时。注入时间不小于 1min。使用容量比较法校准时,应按规定润湿标准器内壁,并记录试验过程中标准金属量器内的介质温度。使用衡量法校准时,应在每次试验后记录介质密度。7.2.3.4数据处理a)使用衡量法或容量比较法时分别按 7.2.2.4 a)或 7.2.2.4 b)进行基本数据处理。b)相对示值误差计算。在第i个校准点,第j次校准中,计量泵排出液体流量的实际值(qs)ij按式(1)或(3)计算。单次测量的计量泵输出流量相对示值误差按式(6)计算。ss()100%()ijijijijqqEq(6)式中:Eij第
16、i个校准点,第j次校准,计量泵输出流量相对示值误差,%;qij第i个校准点,第j次校准,计量泵设定的输出流量值,m3/h。第i个校准点,计量泵输出流量的平均相对示值误差Ei按式(7)计算。11niijjEEn(7)式中:n校准次数。c)重复性计算第i个校准点,计量泵输出流量的重复性(Er)i按式(8)计算。maxminr()()()ijijinEEEd(8)式中:(Eij)max第i个校准点,计量泵输出流量相对示值误差中的最大值;(Eij)min第i个校准点,计量泵输出流量相对示值误差中的最小值;dn极差系数,其值见表 3。JJF(津)78-202288校准结果的表达原始记录和校准证书格式见附
17、录 A 和附录 B,测量不确定度评定示例见附录 C。9复校时间间隔计量泵的复校时间间隔建议一般为 1 年。复校时间间隔由计量泵的使用情况、使用者、计量泵本身质量等诸因素确定。申请校准单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。JJF(津)78-20229附录 A校准记录参考格式送校单位和地址器具名称制造单位型号规格器具编号环境温度 相对湿度%大气压力kPa校准日期证书编号校准员核验员校准地点压力校准依据表 A.1 校准所用的主要标准器名称测量范围编号准确度等级/测量不确定度证书号有效期至表 A.2 隔膜式计量泵输出流量校准记录序号相对行程长度(%)主标准器示值介质密度标准器内液体温度试验时间实
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