JJF(津) 78-2022 計量泵流量參數(shù)校準(zhǔn)規(guī)范　

計量泵流量參數(shù)校準(zhǔn)規(guī)范JJF(津)78-2022主要起草單位：天津市計量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院JJF(津)78-2022 （II） IJJF(津)78-2022本規(guī)范根據(jù)我國計量泵的使用和流量量值溯源現(xiàn)狀進(jìn)行制定。本規(guī)范所用術(shù)語，除在本規(guī)范中專門定義的外，均采用JJF1001—2011《通用計量術(shù)語及定義》和JJF1004—2004《流量計量名詞術(shù)語及定義》。根據(jù)JJF1071—2010《國家計量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》第3.1、3.2條，本規(guī)范將隔膜式計量泵輸出流量及其擴(kuò)展不確定度、柱塞(活塞)式計量泵輸出流量示值誤差及其擴(kuò)本規(guī)范是首次制定。JJF(津)78-2022計量泵流量參數(shù)校準(zhǔn)規(guī)范能夠通過流量（或行程長度）調(diào)節(jié)機構(gòu)（或設(shè)備按流量（或相對行程長度）顯示123.2.3時間單位：秒，符號s;或分鐘，符號min;或小時，符號h。3.2.6壓力單位：帕[斯卡],符號Pa;或千帕，符號kPa。按照計量腔結(jié)構(gòu)可分為隔膜式和柱塞(活塞)式，結(jié)構(gòu)見圖1和圖2所示。 隔膜傳動機構(gòu)計量腔3計量泵廣泛應(yīng)用于石油化工、水處理、精細(xì)化工、航空航天、制藥領(lǐng)域，實現(xiàn)液體定量加注等作用。計量泵在規(guī)定范圍內(nèi)的輸出流量準(zhǔn)確度等級和最大允許誤差見表1。準(zhǔn)確度等級0.5級1.0級2.0級3.0級最大允許誤差2示值誤差指標(biāo)僅適用于柱塞(活塞)式計量泵。6.1環(huán)境條件6.1.1校準(zhǔn)環(huán)境條件一般應(yīng)滿足：環(huán)境溫度：(10～35)℃;相對濕度：40%～95%;大氣壓力：(86～106)kPa。6.1.2校準(zhǔn)介質(zhì)一般為水。在一次校準(zhǔn)過程中，介質(zhì)溫度變化應(yīng)不超過±0.5℃。6.1.3機械振動、噪聲、磁場等對標(biāo)準(zhǔn)裝置和計量泵的影響應(yīng)小到可以忽略不計。46.2主標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備6.2.1主標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備均應(yīng)有有效的檢定/校準(zhǔn)證書。6.2.2主標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備應(yīng)滿足表2要求。名稱測量范圍電子天平IL、5L、20L、100L等二等或優(yōu)于二等二等標(biāo)準(zhǔn)密度計二等或優(yōu)于二等秒表(計時器)7校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)項目7.1.1隔膜式計量泵輸出流量的校準(zhǔn)。7.1.2柱塞(活塞)式計量泵輸出流量示值誤差的校準(zhǔn)。7.2校準(zhǔn)方法7.2.1校準(zhǔn)前準(zhǔn)備7.2.1.1被校儀器應(yīng)具有儀器名稱、生產(chǎn)廠家、型號、出廠編號等標(biāo)識。7.2.1.2被校儀器應(yīng)結(jié)構(gòu)完整，無影響正常工作和妨礙讀數(shù)的缺陷及機械損傷。7.2.1.3被校儀器運行時，傳動與調(diào)節(jié)機構(gòu)工作平穩(wěn)，動力端應(yīng)無異常聲響并可靠工作，各部件無泄漏現(xiàn)象。7.2.1.4校準(zhǔn)前使計量泵通電預(yù)熱，在校準(zhǔn)流量下運行10min,排出管路內(nèi)的氣體，等待流體溫度、壓力和流量穩(wěn)定后進(jìn)行校準(zhǔn)。7.2.2隔膜式計量泵輸出流量的校準(zhǔn)7.2.2.1校準(zhǔn)點與校準(zhǔn)次數(shù)校準(zhǔn)點應(yīng)根據(jù)被校儀器的實際適用范圍按用戶需要確定。當(dāng)用戶無要求時，在相對行程長度為100%、75%、50%、30%、10%處校準(zhǔn)計量泵的輸出流量。每個點至少校準(zhǔn)3次。7.2.2.2校準(zhǔn)操作JJF(津)78-2022度、壓力和流量穩(wěn)定后，從加注口處將介質(zhì)開始注量器內(nèi)的介質(zhì)溫度。使用衡量法校準(zhǔn)時，應(yīng)在每在第i個校準(zhǔn)點，第j次試驗中，計量泵排出液體流量的實際值(qs)ij按式（1）計算。mij——第i個校準(zhǔn)點，第j次試驗，電子天平測得液體的質(zhì)量，kg；tij——第i個校準(zhǔn)點，第j次試驗的試驗時間，s；CCf（2）在第i個校準(zhǔn)點，第j次試驗中，計量泵排出液體流量的實際值(qs)ij按式（3）計算。Vij——第i個校準(zhǔn)點，第j次試驗，標(biāo)準(zhǔn)金屬量器讀出的容積，L；β5各校準(zhǔn)點（相對行程長度）處計量泵輸出流量的實際值(qs)i按式（4）計算。nj1n——校準(zhǔn)次數(shù)。第i個校準(zhǔn)點，計量泵輸出流量的重復(fù)性Ei按式（5）計算。E[(qs)ij]max[(qs)ij]min（5）idnmax——第i個流量點，計量泵輸出流量實際值的最大值；表3極差系數(shù)dn數(shù)值表校準(zhǔn)次數(shù)n3456789極差系數(shù)dn2.062.332.532.702.852.973.08采用數(shù)理統(tǒng)計回歸運算方法（最小二乘法擬合給出計量泵在工況條件下相對行程長度與輸出流量的關(guān)系曲線和數(shù)學(xué)表達(dá)式，從而在實際校準(zhǔn)前使計量泵通電預(yù)熱，在校準(zhǔn)流量下運行10min，排出管路內(nèi)的氣體，等待液體將計量泵輸出流量調(diào)至待校準(zhǔn)流量點，待流體溫67注入標(biāo)準(zhǔn)金屬量器或稱重容器，同時啟動秒表開始計時。運行一段時間后停止加注，同時停止計時。注入時間不小于1min。使用容量比較法校準(zhǔn)時，應(yīng)按規(guī)定潤濕標(biāo)準(zhǔn)器內(nèi)壁，并記錄試驗過程中標(biāo)準(zhǔn)金屬量器內(nèi)的介質(zhì)溫度。使用衡量法校準(zhǔn)時，應(yīng)在每次試驗后記錄介質(zhì)密度。7.2.3.4數(shù)據(jù)處理a)使用衡量法或容量比較法時分別按7.2.2.4a)或7.2.2.4b)進(jìn)行基本數(shù)據(jù)處理。b)相對示值誤差計算。在第i個校準(zhǔn)點，第j次校準(zhǔn)中，計量泵排出液體流量的實際值(q),;按式(1)或(3)計算。單次測量的計量泵輸出流量相對示值誤差按式(6)計算。E,——第1個校準(zhǔn)點，第一次校準(zhǔn)，計量泵輸出流量相對示值誤差，%;a——第/個校準(zhǔn)點，第j次校準(zhǔn)，計量泵設(shè)定的輸出流量值，m3/h。第i個校準(zhǔn)點，計量泵輸出流量的平均相對示值誤差E,按式(7)計算。n——校準(zhǔn)次數(shù)。c)重復(fù)性計算第i個校準(zhǔn)點，計量泵輸出流量的重復(fù)性(E),按式(8)計算。(E?)mx——第i個校準(zhǔn)點，計量泵輸出流量相對示值誤差中的最大值；(E;)min——第i個校準(zhǔn)點，計量泵輸出流量相對示值誤差中的最小值；d——極差系數(shù)，其值見表3。JJF(津)78-20228送校單位和地址校準(zhǔn)日期證書編號校準(zhǔn)地點壓力表A.1校準(zhǔn)所用的主要標(biāo)準(zhǔn)器名稱測量范圍編號準(zhǔn)確度等級/測量不確定度證書號有效期至表A.2隔膜式計量泵輸出流量校準(zhǔn)記錄序號相對行程長度（%）mij介質(zhì)密度標(biāo)準(zhǔn)器內(nèi)液體溫度Tij(℃)時間實際流量（m3/h）平均流量（m3/h）合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度擴(kuò)展不確定度123459圖A.1隔膜式計量泵相對行程長度—流量關(guān)系曲線表A.3柱塞（活塞）式計量泵輸出流量示值誤差校準(zhǔn)記錄序號顯示流量（m3/h）mij介質(zhì)密度標(biāo)準(zhǔn)器內(nèi)液體溫度Tij(℃)時間tij相示值誤差Eij（%）平均誤Ei（%）重復(fù)性合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度擴(kuò)展不確定度12345JJF(津)78-2022附錄B校準(zhǔn)證書(內(nèi)頁)參考格式名稱：不確定度或準(zhǔn)確度：有效期至：環(huán)境溫度：大氣壓力：相對濕度：序號相對行程長度(%)輸出流量校準(zhǔn)流量(q)12345流量(m3/h)JJF(津)78-2022校準(zhǔn)介質(zhì)：序號流量點（mL/min）相對示值誤差（%）擴(kuò)展不確定度U（k=2）123451校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效。2未經(jīng)實驗室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制證書。表C.1隔膜式計量泵輸出流量校準(zhǔn)記錄序號相對行程長度(%)主標(biāo)準(zhǔn)器示值標(biāo)準(zhǔn)器內(nèi)液體溫度Tij(℃)試驗時間實際流量(qs)ij3/h)平均流量(qs)i3/h)150.16129275.112.4042.39050.17413275.932.37950.29837175.832.388249.644015100.711.7741.80350.01890399.461.81050.29609099.221.825350.404835147.761.2281.22550.074441148.801.21150.481497146.901.237419.88047397.090.7370.74320.08495896.330.75120.06722197.280.743510.075204135.080.2690.25910.017974141.220.25510.011465141.700.254校準(zhǔn)介質(zhì)：水C.1.3數(shù)學(xué)模型計量泵排出液體流量的實際值qs按式(C.1)計算：u2(qs)=u2(q)+c2(Hu2(V)+c2(T)u2(T)+c2(t)u2(t)C.1.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量試驗中通過聯(lián)鎖控制實現(xiàn)開啟和計時同步操作，且試驗時間不小于60s,因此忽略啟停效應(yīng)。由式(C.2)可知，隔膜式計量泵輸出實際流量的不確定度來源主要有：a)重復(fù)性引入的不確定度分量u(q);b)標(biāo)準(zhǔn)金屬量器引入的不確定度分量u(V);c)溫度計引入的不確定度分量u(T);d)秒表引入的不確定度分量u(t)。C.1.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定以相對行程長度為100%處的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)為例評定標(biāo)準(zhǔn)不確定a)重復(fù)性引入的不確定度分量u(q)。靈敏系數(shù)c為1。b)標(biāo)準(zhǔn)金屬量器引入的不確定度分量u(V)。JJF(津)78-2022u(V)=50.211265L=7.2106m3（C.4）靈敏系數(shù)c(V)=47.6h-1。c）溫度計引入的不確定度分量u(T)。u(T)=C=0.12C（C.5）表C.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表序號符號來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度靈敏系數(shù)1u(qs)重復(fù)性引入的不確定度分量0.00854m3/h12u(V)標(biāo)準(zhǔn)金屬量器引入的不確定度分量7.2×10-6m347.6h-13u(T)溫度計引入的不確定度分量0.12℃0.00012m3/（h·℃)4u(t)秒表引入的不確定度分量1.6×10-6h-113.78m3/h2uc(qs)0.0085m3/h取包含因子k=2，擴(kuò)展不確定度為：U20.0086m3/h=0.017m3/h表C.3隔膜式計量泵輸出流量校準(zhǔn)結(jié)果序號相對行程長度實際輸出流量(qs)i3/h)擴(kuò)展不確定度U3/h)12.390U=0.01721.803U=0.03431.225U=0.01840.743U=0.00950.259U=0.010根據(jù)最小二乘法按式（C.8）和（C.9）計算a和b的數(shù)值。nqisriqisrinsri2qisriq=2.36m3/hsr+0.0315m3/h0按式(C.11)計算最小二乘擬合的不確定度為：因此，最小二乘法擬合的擴(kuò)展不確定度U=0.010m3/h×2=0.020m3/h(k=2)。在使用中可直接參考已校準(zhǔn)相對行程的不確定度，也可按照不確定度傳播律，分別計算其他具體流量點的不確定度。詳細(xì)的最小二乘法擬合不確定度分析過程可參見JJF1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》的A.3.2.2。C.2柱塞(活塞)式計量泵輸出流量相對示值誤差的校準(zhǔn)C.2.1概述C.2.1.1被校計量泵計量泵種類：柱塞式計量泵。準(zhǔn)確度等級：0.5級。C.2.1.2標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備主標(biāo)準(zhǔn)器：電子天平，最大允許誤差：±1.5e,其中e為檢定分度值1mg。溫度計最大允許誤差：±0.2℃。標(biāo)準(zhǔn)密度計：二等。序號顯示流量m;(g)介質(zhì)密度時間實際流量示值誤差E,(%)12345其中pb取8000kg/m3,pa取1.2kg/m3,測量水密度為998.5kg/m3,從而C為1.001053。u2(E)=c2(q)u2(q)+c2(m)u2(m)+c2(p)u2(p)+c2