JJF 2052-2023 燃气热水器能效测量装置校准规范.pdf
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1、中华人民共和国国家计量技术规范J J F2 0 5 22 0 2 3燃气热水器能效测量装置校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rE n e r g yE f f i c i e n c yT e s t i n gA p p a r a t u s e so fG a sW a t e rH e a t e r s 2 0 2 3-0 6-3 0发布2 0 2 3-1 2-3 0实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布学兔兔 标准下载燃气热水器能效测量装置校准规范C a l i b r a t i o nS p
2、e c i f i c a t i o nf o rE n e r g yE f f i c i e n c yT e s t i n gA p p a r a t u s e so fG a sW a t e rH e a t e r sJ J F2 0 5 22 0 2 3 归 口 单 位:全国能源资源计量技术委员会能效标识计量分技术委员会 主要起草单位:广东省计量科学研究院 参加起草单位:江苏省计量科学研究院广东万和新电气股份有限公司国家燃气用具产品质量监督检验中心(佛山)上海梦地工业自动控制系统股份有限公司 本规范委托全国能源资源计量技术委员会能效标识计量分技术委员会负责解释J J F
3、2 0 5 22 0 2 3学兔兔 标准下载本规范主要起草人:吴忠杰(广东省计量科学研究院)吴健鸥(广东省计量科学研究院)梅书刚(广东省计量科学研究院)参加起草人:吴 敏(江苏省计量科学研究院)江先明(广东万和新电气股份有限公司)张明伟 国家燃气用具产品质量监督检验中心(佛山)李卓昀(上海梦地工业自动控制系统股份有限公司)J J F2 0 5 22 0 2 3学兔兔 标准下载目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和计量单位(1)4 概述(1)5 计量特性(1)6 校准条件(2)6.1 环境条件(2)6.2 燃气要求(2)6.3 标准器及其他设备(2)7 校准项目和方法(4)7.
4、1 校准项目(4)7.2 校准方法(4)7.3 数据修约(9)8 校准结果表达(9)9 复校时间间隔(1 0)附录A 燃气热水器能效测量装置校准原始记录格式(供参考)(1 1)附录B 燃气热水器能效测量装置校准证书内页格式(供参考)(1 6)附录C 热负荷校准结果测量不确定度评定示例(2 0)附录D 热效率校准结果测量不确定度评定示例(2 3)J J F2 0 5 22 0 2 3学兔兔 标准下载引 言本规范依据J J F1 0 0 12 0 1 1 通用计量术语及定义、J J F1 0 5 9.12 0 1 2 测量不确定度评定与表示、J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范
5、编写规则编写而成。本规范为首次发布。J J F2 0 5 22 0 2 3学兔兔 标准下载燃气热水器能效测量装置校准规范1 范围本规范规定了燃气热水器能效测量装置的计量特性、校准条件、校准项目及方法、校准结果不确定度评定和校准报告等内容。本规范适用于家用燃气快速热水器及冷凝式家用燃气快速热水器的能效测量装置,燃气采暖热水炉及冷凝式燃气暖浴两用炉的能效测量装置可参照本规范执行,其他类似试验装置的校准亦可参考本规范。本规范不适用于燃气容积式热水器的能效测量装置。2 引用文件本规范引用了下列文件:J J F1 2 6 1.9 家用燃气快速热水器和燃气采暖热水炉能源效率计量检测规则G B6 9 3 2
6、2 0 1 5 家用燃气快速热水器G B/T1 3 6 1 12 0 1 8 城镇燃气分类和基本特性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(包括所有修改单)适用于本规范。3 术语和计量单位以下术语和计量单位适用于本规范。3.1 热负荷 h e a t i n p u t燃料在燃烧器中燃烧单位时间内所释放的热量。注:热负荷的计量单位为kW。3.2 热效率 t h e r m a l e f f i c i e n c y有效利用热量占燃气完全燃烧总放热量的百分比。注:热效率的计量单位为%。4 概述燃气热水器能效测量装置(以下简称“能效测量装置”)是一
7、种测量燃气热水器热负荷和热效率的试验装置。能效测量装置通过测量燃气流量、燃气温度、燃气压力、进出水温度、液体流量(质量)、大气压力等参数,计算得到被测燃气热水器的热负荷和热效率,该装置通常包括温湿度计、温度测量系统、压力测量系统和流量测量系统等部分的仪器设备。5 计量特性能效测量装置及其仪器设备的典型测量范围和最大允许误差见表1。1J J F2 0 5 22 0 2 3学兔兔 标准下载表1 典型测量范围与最大允许误差序号仪器设备名称典型测量范围最大允许误差1温湿度计温度05 00.5相对湿度1 0%9 0%5.0%2温度测量系统温度计(燃气)05 00.1 0温度计(液体)08 00.1 03
8、压力测量系统压力计(燃气)0k P a 5k P a0.2%F S压力计(液体)0MP a0.6MP a0.2%F S大气压力计8 0k P a 1 2 0k P a0.2%F S4流量测量系统流量计(燃气)5 0L/h1 00 0 0L/h1.0%流量计(液体)2 0L/h30 0 0L/h0.5%5能效测量装置热负荷5kW7 0kW2.0%热效率8 0%1 0 0%2.5%注:所有仪器设备的最大允许误差要求均指测量装置及其仪器设备经修正后的最大允许误差。6 校准条件6.1 环境条件6.1.1 环境温度:(2 05)。6.1.2 相对湿度:(4 08 0)%。6.1.3 大气压力:8 6k
9、P a 1 0 6k P a。6.1.4 交流电源:电压(2 2 02 2)V,频率(5 01)H z。6.1.5 校准环境通风换气良好,室内空气中一氧化碳含量应小于0.0 0 2%,二氧化碳含量应小于0.2%,且不应有影响燃烧的气流。6.2 燃气要求热负荷和热效率校准用天然气的华白数和燃烧势与G B/T1 3 6 1 12 0 1 8规定值相对偏差应分别在2%和3%之内。校准过程中,天然气的华白数和燃烧势变化应不大于2%,华白数和燃烧势的具体要求见G B/T1 3 6 1 12 0 1 8附录D。校准用天然气为基准气,燃气压力为额定压力,额定压力为20 0 0P a。6.3 标准器及其他设备
10、对能效测量装置进行校准时,标准器及其他设备应满足表2的要求。2J J F2 0 5 22 0 2 3学兔兔 标准下载表2 主要校准设备一览表序号仪器设备名称技术要求用途备注1标 准 铂 电 阻 温度计温度范围覆盖被校温度测量系统二等及以上测 量 温 度 的 参 考标准2电测设备(可测量电阻的数字多用表)测量范围与标准铂电阻温度计相适应0.0 0 5级及以上与标准铂电阻温度计配套使用也可采用满足技术要求的其他设备3恒温槽控温范围与被校温度计相适应水平温场0.0 1垂直温场0.0 2温度波动性0.0 4/1 0m i n恒温装置应有足够的置入深度,保 证 在 校 准 时的热损失可忽略4压力标准器压
11、力范围覆盖被校压力测量系统0.0 5级及以上向压力测量系统提供标准压力可为活塞式压力计、液体 压 力 计、数 字压力计或其他满足要求的标准压力计5露点仪温度测量范围:55 0温度最大允许误差:0.1露点温度测量范围:-2 04 0露点温度最大允许误差:0.2测量湿度参考值6湿度发生器相对湿度范围:2 0%9 5%温度范围:55 0湿度稳定性:优于1.0%湿度源7温度计测量范围:05 0扩展不确定度(k=2):0.1测温湿度计也可采用满足技术要求的其他设备8标准流量计流量范围应与被校流量测量系统的流量范围相适应最大允许误差:1)液体流量计优于0.1 5%;2)气体流量计优于0.5%测量流量参考值
12、9标准燃气热水器输出的热负荷和热效率能够满足能效测量装置的常用测量范围扩展不确定度(k=2):1)热负荷:1.0%;2)热效率:1.2%提供热负荷和热效率参考值标准燃气热水器的热效率和热负荷经计量授权机构计量检测赋值 注:除标准燃气热水器外,其余主要仪器设备均应具有有效的检定、校准证书。3J J F2 0 5 22 0 2 3学兔兔 标准下载7 校准项目和方法7.1 校准项目能效测量装置的校准项目见表3,实验室应根据装置功能及实际需求,选择相关的校准项目。表3 能效测量装置校准项目序号项 目 名 称技术要求条款校准方法章节1温湿度计57.2.22温度测量系统57.2.33压力测量系统57.2.
13、44流量测量系统57.2.55热负荷校准57.2.66热效率校准57.2.77.2 校准方法7.2.1 校准前检查校准前检查包括:a)被校装置应有使用说明书及相关附件,非首次校准的应有上一次的校准证书。b)被校装置外观完好,各部分装配正确、可靠、无缺件,无明显的损伤和变形。c)被校装置确保能够正常工作。7.2.2 温湿度计校准方法7.2.2.1 温度示值误差校准7.2.2.1.1 校准点可选择1 0、2 0、3 0,至少3个校准点。必要时,可根据客户需求调整或增加校准点。7.2.2.1.2 校准步骤如下。a)将被校温湿度传感器放入湿度发生器的测试室内,且同时放入露点仪的露点传感器和温度计。b)
14、按校准点设定湿度发生器的温度值。当达到设定温度后稳定3 0m i n开始读数,先后记录露点仪及被校湿度计的温度值,间隔3m i n后重复读数一次,取两次读数算术平均值为标准器和被校温湿度计的温度示值。然后做下一个校准点,至所有校准点校准完毕。7.2.2.1.3 被校温湿度计在该温度点上的示值误差按式(1)计算:T=Tc-Tb(1)式中:T 被校温湿度计在该温度点上的温度示值误差,;Tc 被校温湿度计的温度平均值,;Tb 标准器的温度平均值,。4J J F2 0 5 22 0 2 3学兔兔 标准下载7.2.2.2 湿度示值误差校准7.2.2.2.1 选择常温(2 0)下至少3个校准点。必要时,可
15、根据客户需求调整或增加校准点。7.2.2.2.2 校准步骤如下。a)将被校温湿度传感器放入湿度发生器的测试室内,且同时放入露点仪的露点传感器和温度计。b)校准时,设定湿度发生器的温度值(2 0)。当温度平衡后,再设定湿度发生器的湿度值,校准点按照低湿(3 0%)到高湿(9 0%)的顺序进行。待温湿度达到设定值后稳定1 0m i n,每隔2m i n左右记录露点仪及被校温湿度计的相对湿度值,共记录3个数据,取3次读数算术平均值为标准器和被校温湿度计的相对湿度示值。然后做下一个校准点,至所有校准点校准完毕。7.2.2.2.3 被校温湿度计在该湿度点上的相对湿度示值误差按式(2)计算:H=Hc-Hb
16、(2)式中:H 被校温湿度计在该湿度点上的示值误差,%;Hc 被校温湿度计的相对湿度平均值,%;Hb 露点仪的相对湿度平均值,%。7.2.3 温度测量系统校准方法7.2.3.1 根据实际温度测量范围合理确定校准范围和校准点,校准点原则上应覆盖测量范围且一般不少于5个,常用的温度校准点可选择为:1 0、2 0、3 0、4 0、5 0、6 0、7 0、8 0等。必要时,可根据用户需求调整或增加校准点。7.2.3.2 校准步骤如下。a)将标准铂电阻温度计与被校温度计同时插入恒温槽内,插入深度一般不小于1 0 0mm,并处于相同有效温度区域内,如图1所示。b)将恒温槽设定至校准点并待其足够稳定,且标准
17、铂电阻读数与校准点偏差不超过0.2后,开始按顺序读取标准铂电阻和被校温度计的数据。读数过程中被校温度计读数保留小数点后两位,标准铂电阻温度计读数保留小数点后三位。c)待所有校准点完成后,对具有读数修正功能的装置,将校准结果或修正值写入温度测量系统,并至少选取3个典型校准点进行验证,同样读取一个周期数据。5J J F2 0 5 22 0 2 3学兔兔 标准下载图1 温度计校准示意图7.2.3.3 被校温度计的示值误差按式(3)计算:T=Tc-Tb(3)式中:T 被校温度计各校准点的示值误差,;Tc 被校温度计各校准点的示值,;Tb 标准铂电阻温度计各校准点的标准值,。7.2.4 压力测量系统校准
18、方法7.2.4.1 根据实际压力测量范围合理确定校准范围和校准点,校准点原则上应覆盖测量范围且不少于5个。常用的压力校准点可参见表4。必要时,可根据用户需求调整或增加校准点。表4 压力计常用校准点选择压力计类型常用校准点压力计(燃气)/k P a0,1,2,3,4,5压力计(液体)/MP a0,0.1 5,0.3,0.4 5,0.6大气压力计/k P a8 0,9 0,1 0 0,1 1 0,1 2 07.2.4.2 校准步骤如下。a)压力计校准如图2所示。校准前应调整压力标准器或被校压力计的安装位置,尽可能使两者的受压点在同一水平面上。当两者的受压点不在同一水平面上时,应考虑因工作介质高度差
19、引起的误差。b)按照升压顺序,依次平稳地将压力发生器调整至校准点并待其足够稳定,读取压力标准器和被校压力测量系统示值。c)待所有校准点完成后,对具有读数修正功能的能效测量装置,现场将校准结果或修正系数写入压力测量系统,并至少选取3个校准点进行验证。6J J F2 0 5 22 0 2 3学兔兔 标准下载图2 压力计校准示意图7.2.4.3 被校压力计的示值误差按式(4)计算:P=Pc-Pb(4)式中:P 被校压力计各校准点的示值误差,k P a或MP a;Pc 被校压力计各校准点的示值,k P a或MP a;Pb 压力标准器各校准点的标准值,k P a或MP a。7.2.5 流量测量系统校准方
20、法7.2.5.1 当能效测量装置未预留在线校准端口时,将流量计委托计量机构进行检定或校准。当能效测量装置预留在线校准端口时,可采用下述方法对流量计进行在线校准。7.2.5.2 应根据实际流量测量范围合理确定校准范围和校准点,校准点原则上应覆盖测量范围且不少于3个。必要时,可根据用户需求增加校准点。7.2.5.3 校准步骤如下。a)流量计校准可选择不限于图3中的两种串联方式。a)被校流量计串入校准回路图3 流量计在线校准连接示意图7J J F2 0 5 22 0 2 3学兔兔 标准下载b)标准流量计串入工作回路图3(续)b)依次调节校准回路工作介质流量至校准点,待流量稳定后同时读取标准流量计和被
21、校流量计的测量值。7.2.5.4 被校流量计各校准点的相对示值误差按式(5)计算:=Qc-QbQb1 0 0%(5)式中:被校流量计各校准点的相对示值误差;Qc 被校流量计各校准点的示值,L/m i n或k g/m i n;Qb 标准流量计各校准点的标准值,L/m i n或k g/m i n。7.2.6 热负荷校准方法7.2.6.1 校准前准备校准前,需完成表3中14的校准项目。7.2.6.2 校准点的选取校准点应根据被校装置的测量能力进行选择,选择与校准点相匹配的标准燃气热水器进行测量,不少于2个校准点。必要时,可根据用户需求增加校准点。7.2.6.3 校准步骤校准步骤如下:a)按照G B6
22、 9 3 22 0 1 5中图1 1的方式安装标准燃气热水器;b)供水压力为0.1MP a,确保进水温度为2 01,且检测过程中水温波动要求不大于0.5;c)启动燃气热水器,将燃气阀开至最大位置,调节流量确保热水器进出水温升为4 0K1K;d)按照G B6 9 3 22 0 1 5中表1 2的试验方法和公式求得实测折算热负荷。e)重复以上步骤,完成所有校准点的热负荷测量,并按式(6)计算被校装置热负荷的相对示值误差。7.2.6.4 示值误差的计算被校装置热负荷的相对示值误差按式(6)计算:8J J F2 0 5 22 0 2 3学兔兔 标准下载=c-bb1 0 0%(6)式中:被校装置热负荷的
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