JJF(新)94-2023蒸气流量计在线校准规范.docx

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1、三F新疆维吾尔自治区地方计量技术规范JJF（新）94-2023蒸汽流量计在线校准规范On-lineCalibrationSpecificationforVaporFlowmeter2024-6-18 实施2023-12-18发布新疆维吾尔自治区市场监督管理局发布JJF （新）942023蒸汽流量计在线校准规范On-lineCalibrationSpecificationforVaporFlowmeter归口单位：新疆维吾尔自治区市场监督管理局起草单位：新疆维吾尔自治区计量测试研究院中国石油乌鲁木齐石化公司新疆大学昌吉回族自治州计量检定所斯亚乐亚太技术服务中心本规范委托新疆维吾尔自治区流量容量计

2、量技术委员会负责解释本规范主要起草人：许德福（新疆维吾尔自治区计量测试研究院）吕中平（新疆维吾尔自治区计量测试研究院）蒋建新（中国石油乌鲁木齐石化公司）参加起草人：袁恩阁（新疆维吾尔自治区计量测试研究院）李晓娟（新疆大学）周翔（昌吉回族自治州计量检定所）程丹辉（斯亚乐亚太技术服务中心）目录引言H1范围12引用文件13定义和术语14概述25计量特性21. 1最大允许误差25. 2重复性26通用计量特性26. 1外观27校准条件37.1 校准环境37.2 校准装置38校准项目和校准方法48.1外观检查48.2校准项目41.1 3校准方法48.4 示值误差计算68.5 示值误差的重复性68.6 蒸汽

3、流量计系数69校准结果79.1校准记录710复校时间间隔7附录A蒸汽流量计校准原始记录8附录B蒸汽流量计校准证书内容及内页9附录C11蒸汽流量计示值误差不确定度评定书（标准表法流量标准装置）11附录D15蒸汽流量计在线装校准装置原理及使用方法15标准表法流量标准装置（串联式）15附录E17蒸汽流量计在线装校准装置原理及使用方法17标准表法流量标准装置（移动式）17附录F19水和水蒸汽热力性质计算公式19引言使用中的蒸汽流量计的校准方法目前主要有直接测量法和间接测量法，都需要拆卸送往实验室进行检测，均不是在原蒸汽工况下进行的检测，对其计量性能实际上是很难准确评价的。而且长距离的运输也将会对校准后

4、蒸汽流量计的计量稳定性带来一定的影响。在线校准是目前解决该类流量计量值溯源较为合适的方法。本规范根据我国各类蒸汽流量计使用和在线校准现状，结合JJFl708-2018标准表法科里奥利质量流量计在线校准规范，JJG1029-2007涡街流量计检定规程，JJG23（新）-2021分流旋翼式流量计检定规程，JJG640-2016差压式流量计检定规程进行了制订，主要技术指标也参照执行，对测量环境及标准器的要求也参照了上述规范中的要求。JJF1001-2011通用计量术语及定义技术规范、JJF1004-2004流量计量及名词术语定义、JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示共同构成支撑本规范制

5、定工作的基础性系列规范。根据JJF1071-2010国家校准规范编写规则的要求本规范将被校流量计的示值误差及重复性作为本规范的主要工作。本规范为首次发布。蒸汽流量计在线校准规范1范围本校准规范适用于DN50mm及以上封闭管道中压力为（0.15.0）MPa、非贸易交接的过热蒸汽流量计的在线校准。2引用文件本规范在计量性能、主要技术指标等方面引用下列文件：JJF1001-2011通用计量术语及定义技术规范JJF1004-2004流量计量及名词术语定义JJF1071-2010国家计量校准规范编写规则JJG1029-2007涡街流量计JJG640-2016差压式流量计JJG23（新）-2021分流旋翼

6、式流量计IAPWS-IF97internationalformulationforwaterandsteam水和水蒸气热力性质计算公式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定义和术语3.1 标准表mastermeter测量系统中最核心的计量器具，在线校准时，输出标准值，作为参考量值,标准表可以根据现场条件及校准工况选择。3.2 标准表法蒸汽流量计校准装置（串联式）steamflowstandardfacilitybymastermetermethod（seriesconnection）一种蒸汽流量计的在线校准装置

7、，将标准表与被校蒸汽流量计串联连接，连接方式参考附录Do3.3 标准表法蒸汽流量计校准装置（移动式）steamflowstandardfacilitybymastermetermethod(movabletype)一种蒸汽流量计在线校准装置，将标准表、压力变送器、温度变送器、控制系统集成在移动平台上，连接方式参考附录E。3.4 在线校准On-IineCaIibratiOn在实际确定的工作条件下，流量计所指示的量值与对应的标准所复现的量值之间关系的一组操作。3.5 流量校准系数flowcalibrationcoefficient为减小被校流量计的示值误差设定的修正系数。4侬蒸汽流量计是以计量介质

8、为蒸汽的流量计，目前普遍使用涡街流量计、孔板流量计、喷嘴、平衡式流量计、分流旋翼式流量计等。5计特性5.1最大允许误差5.2重复性蒸汽流量计示值误差通常用相对示值误差表示，其允许最大示值误差见表1。准确度等级1.52.02.5最大允许误差()1.52.02.5表1准确度等级对应的最大允许误差蒸汽流量计示值误差的重复性应不大于其最大允许误差绝对值的1/3。注：以上指标不做合格判定依据，仅供校准及测量不确定度评定时参考。6通用计特性6.1外观蒸汽流量计铭牌或表体显示：制造商名称；型号/规格；准确度等级；出厂编号、或安装位置。蒸汽流量计在使用现场应按照相应流量计的安装要求，安装良好，不得有泄漏，焊接

9、处平整光滑；电器连接处应牢固不得松动脱落。7校准条件7.1 校准环境7.1.1 环境条件应满足环境温度：TOC50C;环境相对湿度：10%80%;7. 环境大气压力：70kPa106kPa;8. 1.2被校蒸汽流量计应具有上游至少5倍管道直径的直管段，下游3倍管道直径的直管段便于安装标准表；8.1. 3电源应满足现场工况要求；7. 1.4现场工作条件应满足安全要求；7.1. 5现场直管段应满足标准表的要求；7. 1.6现场振动及电磁干扰强度对标准表及被检表的影响应小到忽略不计8. 1.7被校流量计出口与在线流量计应能保持足够的背压，以保证在在线校准过程中不会出现空化现象影响校准结果。9. 1.

10、8在线校准时管道内工况允许波动值表1：在线校准时管道内允许波动项目及值项目允许波动范围蒸汽温度（）2蒸汽压力（MPa）0.1管道内流量（th）1%7.2校准装置表2：主要设备及配套设备标准表法流量标准装置设备名称测量范围最大允许误差或准确度等级主要设备标准表DN(501000)mm优于LO级配套设备游标卡尺300mm0.2mm温度变送器(0350)0.1压力变送器(0-10)MPa0.1级（串联式）测厚仪(Ozv100)mm0.Imm开孔器/标准表法流量标准装置（移动式）主要设备整套装置的测量范围应与被校流量计相适应，整套装置的额不确定度建议优于被校流量计不确定度的1/2.配套设备装置应具有压

11、力、温度、数据采集处理装置，且采集装置引起的不确定度不得大于移动式装置不确定度的1/5。使用的相关设备应具有有效期内的检定或校准证书8校准项目和校准方法8.1 外观检查外观检查应符合5.1条要求8. 2校准项目示值误差与重复性、管道温度与压力。校准前应测量管道内温度和压力，根据压力与温度判断管道内蒸汽状态（饱和或过热蒸汽），根据管道内压力与温度查表判断，查表依据推荐国际标准：IAPWSTF97internationalformulationforwaterandSteam,若使用其他依据应在原始记录与证书中说明出处与依据。8. 3校准方法8. 3.1标准表法流量标准装置（串联式）采用现场串联安

12、装标准表的方式对蒸汽流量计进行在线校准。观察被校蒸汽流量计管线是否预留标准表安装孔，若预留标准表安装孔可直接安装标准表，若无安装位置则需现场专业技术人员开孔，安装阀门、标准表。8.2.Ll标准表的要求标准表应尽量选取对现场管道内流场影响较小的流量计。现场使用的标准表进行溯源，首选实流蒸汽或流速溯源的方式，若采取蒸汽溯源，溯源压力应不低于LOMPa,为提高现场校准精度应尽可能多的对标准表在不同流速、流量、压力下溯源，并将流量与系数绘制成流量系数表。8. 2.1.2标准表安装标准表安装时应尽量安装与被测流量计的上游位置，且对管道内的流场影响应尽量小，安装直管段要求应符合标准表对直管段的要求。安装标

13、准表时管道两端阀门应关闭且保证无蒸汽泄漏，管道内泄压完毕待现场安全人员确认安全后进行开孔安装，安装标准表位置应具有阀门。8. 2.L3配套器具的安装主要配套器具为压力变送器及温度变送器，压力变送器建议安装在标准表上游、温度变送器建议安装在标准表下游，与标准表相距（25）D处（D为管道直径）。若现场无法安装压力变送器与温度变送器也可使用用户提供的压力与温度，但在不确定度评定时应予以考虑说明。10. 2.L4其它情况对于无法测量的参数，如管道内温度、压力、流量等参数波动度应在现场确认查明。11. .2标准表法流量标准装置（移动式）移动式装置主要由标准表、压力变送器、温度变送器、实验管路、阀门、信号

14、处理与控制系统等组成，具有结构简单，便于移动，适合于现场试验等特点。8.2.2.1校准准备工作将移动式装置移至现场，确认外观正常、电源连接正常、整个系统能正常运行，关闭电源与阀门。将移动式装置与被校蒸汽流量计串联连接，确认整个管道及连接部位无泄漏，确认供电正常、系统工作正常、阀门控制系统工作正常。开启移动式装置在正常工作条件下运行，待整个系统工作正常，且标准表读数稳定后开始对现场流量计在线校准。12. 3示值误差的校准根据现场实际工作情况选择校准流量点，选取（13）个流量点，每个点的校准次数不少于6次。流量点的选取根据现场实际条件确定，也可根据客户要求选取。若现场流量可调节，校准流量点优先选取

15、Q八0.44,八也可根据客户要求选取3个流量点进行校准；若现场流量无法调节时，应根据现场实际条件选取稳定的流量点进行单点校准。可采取统一工况下流量比对，首选累积量比对，且比对累积时间不低于15min,若现场流量稳定性不小于土5%2min,也可采取瞬时量比对，采用瞬时流量比对，读数间隔不小于IOs,且连续读数15次取平均值作为该点的流量值1.1 4示值误差计算各校准点单次校准的相对示值误差：Eii-X100%(1)(OJ式中：Eij第i校准点第/次校准时被校蒸汽流量计的相对示值误差，%;Qij第，.校准点第/次校准时被校蒸汽流量计显示的累积流量值，或一次校准过程中多次读取瞬时流量的平均值，t/h

16、；(Q)O第，校准点第/次校准时标准装置换算到蒸汽流量计状态时的累积或瞬时平均流量值，t/h。8.5 示值误差的重复性每个校准点重复校准6次时蒸汽流量计的重复性按下式计算：EEFLge(O式中：E,蒸汽流量计次校准以后第i校准点的重复性。Eia第i点、6次记录时的最大示值误差。Eimin第，点6次记录时的最小示值误差。dn极差系数。后表示蒸汽流量计第/点校准的平均误差，按公式(3)计算。E=LiR(3)8.6 蒸汽流量计系数校准过程中需要调整系数的蒸汽流量计，校准证书中应明确给出原系数与新系数，调整系数后的蒸汽流量计应按新系数出具证书。9校准结果9.1 校准记录校准记录应尽可能详尽地记载测量数

17、据和计算结果，记录格式见附录Ao9.2 校准证书校准证书由封面和校准数据组成，经校准的测定仪应出具校准证书，校准证书应包括的信息及推荐的校准证书内页格式见附录Bo10复校时间间隔蒸汽流量计建议复校期一般不超过12个月，也可以根据蒸汽流量计使用环境、使用频率或管理单位要求自行决定复校的时间间隔。附录A蒸汽流量计校准原始记录出检单号：委托方：生产厂家：流量范围：确度等级：校准技术依据：主要计量标准器具:测量范围:证书编号：型号/规格：仪表编号：环境温度：环境相对湿度：校准口径：规格型号：准确度等级：校准结果与数据1外观斡杳.2、介质压力3、介质温度1、冲从怩宜.(Mpa);CC)：4、校准结果和数

18、据：5、介质状态6、判断依据：校准方法：序号校准点(th)标准流量(t)流量点温度CO流量点压力(MPa)流量计指示值(th)相对示值误差(%)校准点示值误差(%)重复性(%)扩展不确定度服(%)(A=2)原系数：新系校准：核！数铭牌系数：校准地点：险校准日期附录B蒸汽流量计校准证书内容及内页校准证书的内容B.1委托单位校准证书至少包括以下信息：a）标题：“校准证书”；b）进行校准的地点；c）校准证书编号，页码及总页数的标识；d）校准单位校准专用章；e）被校仪器的描述和明确标识：仪器的制造单位、名称、型号及出厂编号或安装位置；f）校准日期；g）校准所依据的技术规范的名称及代号；h）本次校准所用

19、的主要计量标准器具的名称、测量范围、不确定度或准确度等级或最大允许误差、证书编号及有效期；D校准人与核验人的签名；j）校准证书批准人的签名与职务；k）校准结果仅对被校对象有效的声明；D未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。B. 2蒸汽流量计校准证书内页格式一、校准条件：1、 介质名称及物性：2、 介质温度范围：3、 介质压力范围：MPa4、 介质状态：判断依据：二、校准结果：1、外观：2、原仪表系数：；新仪表系数：流量计铭牌系数:3、示值误差、重复性及扩展不确定度：校准点流量(Uh)示值误差()重复性()示值误差的扩展不确定度Urel=%k=2Urel=%k=2Unl=%k=2校准内容结

20、附录C蒸汽流计示值误差不确定度评定书(标准表法流量标准装置)Cl概述C.1.1测量依据：JJF(新)94-2023蒸汽流量计在线校准规范。C.1.2环境条件大气温度为(25.50.5);大气相对湿度为(421)%RH；大气压为(93.00.5)kPa,校准介质温度(100+1);电源电压应为(22022)V,电外界磁场、机械振动小到对蒸汽流量计影响可以忽略不计。C.1.3测量标准标准表法蒸汽流量标准装置，校准介质：过热蒸汽；不确定度小1.0%,A=2。C.1.4被测对象DN80mm的蒸汽流量计。C.1.5测量过程在规定的环境条件下，现场确认安全后，关闭管道两端阀门，泄压完成后开展打孔作业，安装

21、阀门标准表，压力变送器、温度变送器，待安装完成后，调试系统运行正常，无泄漏，打开管道两端阀门，待标准表与被校流量计运行稳定后，开始记录标准表及被校蒸汽流量计读数。此次校准流量点为80th,分别记录标准表及被校流量计读数15次，取平均值作为本次仪表的读数C.1.6评定结果的使用符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。对于其它蒸汽流量计，可根据其口径和等级，参照本不确定度的评定方法。C.2测量模型C.2.1测量模型Eii二CqW2根100%(Cl)S)式中：Eij第i校准点第/次校准时被校蒸汽流量计的相对示值误差，%o第，校准点第/次校准时被校蒸汽流量计显示的瞬时流量值，可以

22、取一次校准过程中多次读取瞬时流量的平均值，t/h。Wij第i校准点第，次校准时标准装置换算到蒸汽流量计状态时的瞬时流量，t/hoC. 2.2灵敏系数对上式中各参量求偏导，得到灵敏系数如下：2（）ij=（）%）.C.2.3传播率公式根据上述测量模型，建立传播率wc（跖2=4（）2+(w0*Df4(吗+4o。)T*=上述式子中系数定义如下：A=2+ni+n2B=w32+n4+n5B=nh2+n-l+n62GD=_f_(/72_4G)5Ea+%F=n+n4+w7G=+/+名=包)025=+-r./.一/.边界条件：273.157647.096,611.213p22.064,仍35区基本方程：Ym)=

23、Y0(r)+Y,()=g(Pr)IRrI1,=Y(D=H(TTr)+Yr()RT0y0=n+V11ryr=!,li边界条件：1073.15r72273.157TOWAWlO助必上述公式中的常数有庐0.461526/ZgK公式中使用的对比参数有：TT=Er=T=:=-i。=工Phc,在不同的分区中p*,7p,f,s取不同的值r,y分别表示立项部分和剩余部分，一2,%,%为常数系数。使用分区4公式可以实现饱和压力和饱和温度的互求，在此基础上可以应用1、3区公式来计算饱和水和饱和蒸汽的性质参数。如果已知工作的温度T与压力p,可以根据温度睐求边界上的压力夕，既可以判断介质所处的区域。如果已知温度T和其

24、它参数的任何一个，可以根据温度T来求边界上的对应的压力仍然后根据温度环口求得的压力成十算对应的热力参数，通过输入参数的比较即可确定介质所处的区域。同理如果知道压力和其它热力参数中的任何一个，可以根据压力冰求边界上对应的温度T,然后用求来的温度浮口输入的压力夕来求对应的热力参数，通过输入比较即可确定介质的区域。如果知道介质的焰力和蜡S,可以拟合出边界方程以焰力和燃S为自变量的形式，从而判断介质的区域。新疆维吾尔自治区地方计量校准规范蒸汽流计校准规范JJF（新）942023新疆维吾尔自治区市场监督管理局发布*版权所有不得翻印*880mm1230mm16开本2023年12月第1版2023年12月第1次印刷印数1-100