气体超声流量计检定规程.docx

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1、气体超声流量计检定规程1范围本规程适用于以时间差法为原理的封闭管道用气体超声流量计(以下简称流量计)的首次检定、后续检定和使用中的检验。本规程不适用于明渠或暗渠超声流量测量仪表的检定。2引用文件下列标准、规程所包含的条文，通过引用而构成本规程的条文。JJF1004-2004流量计量名词术语及定义JJG1030-2007超声流量计GB/T11062天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法GB/T13609天然气取样导则GB/T13610天然气组分分析气相色谱法GB/T17747.2天然气压缩因子的计算第2部分：用摩尔组成进行计算GB17820天然气GB/T18604用气体超声流量计测量天

2、然气流量GB/T30500气体超声流量计使用中检验声速检验法GB/T34041封闭管道中流体流量的测量气体超声流量计GB3836爆炸性环境GB50251输气管道工程设计规范凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规程；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规程。3术语和计量单位3.1 术语本规程除引用JJF1004和JJG1030-2007中的术语外，还使用下列术语。3.1.1声道长度(path1ength)一对超声换能器端面之间的直线长度，常用1表示。3.1.2流量计组件(meteringpackage)由流量计、配套使用的上下游直管段、测温孔、取压孔以及流动调整

3、器共同组成的组件。3.1.3零流量读数(zero-f1owreading)介质静止状态下流量计最大流速读数，对于每一声道，零流量读数应小于6mm/So3.1.4最大峰间误差(maximumpeak-to-peakerror)流量计检XX果中最大误差与最小误差之间的差异。3.1.5计算声速(ca1cu1atespeedofsound)利用声速计算软件计算得到的声速。3.1.6声速偏差(speedofsound(SOS)deviation)流量计测量得到的气体中的平均声速与计算声速间的最大相对偏差。3.1.7最大声速差(maximumspeedofsoundpathspread)超声流量计各声道测

4、量声速最大值与最小值之间的差值。3.1.8诊断软件(diagnosticsoftware)超声流量计应具有对信号处理单元进行参数诊断和监控的软件，可就地或远程监控流量计运行状态。该软件至少应当显示和记录下列数据：瞬时流量、轴向平均流速、平均声速、沿每一声道的声速和气体流速、每一超声换能器所接受的声波信号的质量等。3.1.9内置压力(bui1t-inpressure)当超声流量计不带压力传感器时，用于修正表体尺寸、计算相应雷诺数的压力值，可在诊断软件中进行修改。3.1.10内置温度(bui1t-intemperature)当超声流量计不带温度传感器时，用于修正表体尺寸、计算相应雷诺数的温度值，可

5、在诊断软件中进行修改。3.2计量单位3. 2.1体积单位(或累积流量单位)立方米，符号nr；升，符号1；立方分米，符号drrP。4. 2.2瞬时流量单位立方米每小时，符号r3ho3.2.3压力单位帕（斯卡），符号Pa；千帕，符号kPaO温度单位摄氏度，符号;开尔文，符号K。4概述4.1 工作原理流量计以测量声波在流动介质中传播的时间与流量的关系为原理。通常认为声波在流体中的实际传播速度是由介质静止状态下声波的传播速度（）和流体的轴向平均流速（匕“）在声波传播方向上的分量组成。按图1所示，顺流和逆流传播时间与各量之间的关系是：1Wn=AB=t=（）Cz+Vrt1coscf-vncos式中：口超声

6、波在流体中逆流传播的时间；tdown超声波在流体中顺流传播的时间；1声道长度；Cf声波在流体介质静止状态中传播的速度;匕“流体的轴向平均流速；可利用式（1）的两个公式得出流体流速的表达式:2cos夕HdEt1)也可以用相似的方法获得声波的传播速度:将测得的多个声道的流体流速斗，i=12M,利用数学的函数关系联合起来，可得到管道平均流速的估计值下，乘以过流面积A,即可得到体积流量外,如式（4）所示：qv=Av（4）其中：歹=/（匕，以）（5）式中，2口声道数。注：即便是给出了声道的数目，但/（匕,%）的精确形式也会因声道排列情况以及数值计算方法的不同而不同。4.2 结构4.2.1 构成流量计主要

7、由流量计表体、超声换能器及其安装部件、信号处理单元和（或）流量计算机组成。对于现场接触式和外夹式流量计，安装换能器处的管道可做表体使用。接触式流量计的换能器直接与被测流体接触，外夹式流量计的换能器紧密安装在管道外壁。4.2.2 形式4.2.2.1 流量计按换能器安装方式可分为接触式和外夹式两种形式。4.2.2.2 接触式流量计根据换能器的数目不同，分为单声道流量计、双声道流量计和多声道流量计。4.223流量计的输出方式有脉冲输出、模拟量输出和数字通讯输出等。5 计量性能要求5.1 准确度等级表1为推荐的准确度等级系列，如采用非表中所列准确度等级，其最大允许误差需符合表1中对应的原则并在流量计产

8、品说明书中及流量计铭牌上明示。流量计在其规定的流量范围内，最大允许误差应符合表1的规定。并且，对应的流速应不大于3m/so表1气体超声流量计准确度等级准确度等级0.51.01.52.0最大允许误差EqWqWqmi0.51.01.52.0qminqV/1.0+2.0+3.04.0最大峰间误差qqqma0.51.01.52.04mi)WqV%1.02.03.04.05.2 重复性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1/5o5.3 测量声速技术要求超声流量计的测量声速应满足表2的要求。表2流量计测量声速技术要求声速偏差允许范围，Ec0.2%各声道测量最大声速差允许范围，Ec

9、.nux0.5m/s5.4 流量计系数调整调整量娱及流量计经检定后可按合适的方法对流量计进行系数修正，并计算流量计系数如在检定时改变流量计系数，则应在检定证书上标明前一次的流量计系数6、本次调整后的流量计系数F,以及流量计系数调整量，调整量不超过其准确度等级的2倍，否则降级处理。5.5 双向测量流量计的要求双向测量的流量计两个测量方向应分别进行检定。5.6 外夹式流量计的要求外夹式流量计应对所有换能器进行检定，并尽量在与使用管径相同的管径下进行检定。如使用管径与检定管径之比大于2或小于1/2,使用时流量计应增加一个0.5%的附加误差。5.7 压力、温度和气体组分影响除非由制造厂家特别指出，超声

10、流量计在整个操作压力、温度和气体组分范围内，在不需要人工调整情况下，应当满足上述的流量测量准确度要求。如果需要人工输入来定性气体流动条件（如内置温度、内置压力、气体密度和粘度等），那么制造厂家应该给出流量计受这些参数影响的程度，以便当操作条件改变时，用户可确定是否需要改变这些参数。6通用技术要求6 .1随机文件6.1.1 流量计应附有使用说明书。6.1.2 外夹式流量计的使用说明书中应详细说明流量计的安装方法和使用要求。6.1.3 流量计使用说明书中应对换能器给出工作压力范围和工作温度范围，并提供换能器安装的几何尺寸。接触式超声流量计在随机文件中应包括流量计出厂检验时几何尺寸的检验报告。6.1

11、.4 周期检定的流量计还应有前次的检定证书及上一次检定后各次使用中检验的检验报告。6.2铭牌和标识6.2.1 流量计应有流向标识。6.2.2 流量计应有铭牌。表体或铭牌上一般应注明：a.制造J名；b.产品名称及型号；c.出厂编号；d.制造计量器具许可证标志和编号；e.耐压等级（仅对接触式流量计）；f.标称直径或其适用管径范围；g.适用工作压力范围和工作温度范围；h.在工作条件下的最大、最小流量或流速；1 .分界流量（当流量计有该指标时）；j.准确度等级；k.防爆等级和防爆合格证编号（仅对防爆型流量计）；1.制造年月；以及其他有关技术指标。1.1.3 每一对超声波换能器应在明显位置标有永久性的唯

12、一性标识和安装标识。1.1.4 当换能器的信号电缆与超声波换能器需一一对应时，应在明显位置标有永久性的唯一性标识和安装标识。1.3 外观1.3.1 新制造的流量计应有良好的表面处理，不得有毛刺、划痕、裂纹、锈蚀、霉斑和涂层剥落现象。密封面应平整、光滑，不得有损伤。1.3.2 流量计表体的连接部分的焊接应平整光洁，不得有虚焊、脱焊等现象。1.3.3 接插件必须牢固可靠，不得因振动而松动或脱落。1.3.4 显示的数字应醒目、整齐，表示功能的文字符号和标志应完整、清晰、端正。1.3.5 按键应手感适中，没有粘连现象。1.3.6 流量计各项标识正确；读数装置上的防护玻璃应有良好的透明度，没有使读数畸变

13、等妨碍读数的缺陷。1.4 保护功能流量计应有对流量计系数进行保护的功能，并能记录历史修改过程，避免意外更改。流量计系数的值应与上次检定时置入的系数相同并没有进行过修改。1.5 密封性通过检定介质到最大实验压力，历时5min,流量计表体上各接口应无渗漏。6 .6声速检验流量计算机应具有声速计算的功能，该声速计算方法应是GB/T30500中提供的声速计算方法或其他与其计算结果相同的方法。检定过程应至少进行1次声速检验。7 计量器具控制计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中检验。附录A规定了现场检定特殊要求。附录B规定了规定了使用中检验的试验条件、项目和方法。附录C规定了超声流量计的安装要求。附

14、录D给出了检定证书（内页）的建议格式。附录E给出了测量结果不确定度评定实例。7. 1检定条件7.1.1 流量标准装置的要求7.1.1.1 流量标准装置（以下简称装置）及其配套仪表均应有有效的检定证书。7.1.1.2 装置测量结果的不确定度应不大于被检流量计最大允许误差绝对值的1/3o7.1.1.3 需要测量流经流量计的流体温度时，可直接从流量计表体上的测温孔测温。如流量计表体上无测温孔，应根据流量计本身要求和有关规定确定温度的测量位置。如无特殊要求，对于单向测量的流量计，应将温度测量位置设在流量计下游（25）D处（D为管道内径）；对于双向测量的流量计，应设在距流量计（3-5）D处。所用温度计的

15、测量误差对检XX果造成的影响应在流量计最大允许误差的1/5以内。7.1.1.4 需要测量流经流量计的流体压力时，可直接从流量计表体上的取压孔取压。如流量计表体上无取压孔，应根据流量计本身要求确定压力的测量位置。如无特殊要求，装置应在流量计上游侧IOD处安装压力计。取压孔轴线应垂直于测量管轴线，直径为（4-12）mm。所用压力计的测量误差对检XX果造成的影响应在流量计最大允许误差的1/5以内。7.1.2 检定用流体7.1.2.1 检定用流体应为单相气体，充满试验管道，其流动应无旋涡。且检定介质与实际使用介质的密度、黏度等物理参数相接近。无游离水或油等杂质存在，粉尘等固体物的粒径应小于5m.7.1.2.2 检定用流体应是清洁的，无可见颗粒、纤维等物质。7.1.2.3 对工作压力在0.4MPa及以上的流量计，管道内气体的压力不低于0.1MPa并尽量使其与实际使用条件相一致。