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JJG1132-2017《热式气体质量流量计检定规程》解读

一、修订背景

自1995年12月1日以来, 热式气体质量流量计依据JJG897-1995《质量流量计检定规程》进行检定。由于该规程包括了科里奥利质量流量计、量热式流量计 (热式气体质量流量计) 、冲量式流量计以及其他型式的质量流量计的检定内容, 使其通用性条款多, 专门适用于热式气体质量流量计检定的条款少。

近年来, 由于热式气体质量流量计制造技术发展快速, 使其结构型式发生了改变, 技术指标得到一定的提高, 同时应用领域不断扩大。因此, 对热式气体质量流量计检定技术要求也相应提高, 迫切需单独对热式气体质量流量计制定检定规程。

原全国流量容量计量技术委员会根据不同的质量流量计工作原理差异和计量检定工作的实际需要, 将科里奥利质量流量计和热式气体质量流量计的检定内容从JJG897-1995中分离出来, 修订成JJG1038-2008《科里奥利质量流量计检定规程》和JJG1132-2017《热式气体质量流量计检定规程》。JJG1132-2017于2017年2月28日发布, 并自2017年5月28日开始执行, 代替JJG897-1995中量热式质量流量计部分。

二、修订主要内容介绍

JJG1132-2017依据JJF1004-2003《流量计量名词术语及定义》、GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电气设备第一部分通用要求》、GB3836.2-2000《爆炸性气体环境用电气设备第二部分隔爆型“d”》、GB3836.3-2000《爆炸性气体环境用电气设备第三部分增安型“e”》、GB4208-1993《外壳防护等级 (IP代码) 》、GB50251《输气管道工程设计规范》、GB/T20727-2006《封闭管道中流体流量的测量热式质量流量计》 (idt ISO 14511:2001) 、GB/T13609《天然气取样导则》、GB/T13610《天然气的组成分析气相色谱法》、GB/T17747.2-1999《天然气压缩因子的计算第二部分:用摩尔组成进行计算》、OIML R137-1&2:2012《气体流量计》 (Gas Meters) 、ASME MFC-21.1-2010《毛细管热式质量流量计》、ASME MFC-21.2-2010《热扩散式质量流量计》, 结合我国热式气体质量流量计的技术水平及行业现状进行修订。

根据目前热式气体质量流量计技术状况, 确定计量等级为0.2级、0.5级、1.0级、1.5级、2.0级和2.5级。

根据国际建议R137 (气体流量计) , 引入了“分界流量”概念, 准确度等级按qt≤q≤qmax和qmin≤q<qt流量范围分别给出, 更加科学合理地检定和评价热式气体质量流量计。

重复性由“不超过基本误差限的1/2”改为“不超过允许误差绝对值的1/3”, 减少了重复性对流量测量的影响。

将“流量计的安装要求”由附录转移到正文, 强调流量计安装的重要性。

根据热式气体质量流量计的结构特点、技术指标, 确定检定周期一般为2年。

编写附录A“热式气体质量流量计的类型”、附录B“水的饱和蒸汽压”, 使规程更有实用性。

按JJF1002-2010《国家计量检定规程编写规则》的要求, 在附录C中给出了“检定证书/检定结果通知书内页格式”。

与JJG897-1995中的“量热式质量流量计”部分相比, 主要变化如下:

1. 将“量热式质量流量计”改为“热式气体质量流量计”。

2. 增加了“引言”。

3. 增加了“引用文件、术语和计量单位” (见JJG1132-2017之2、3) 。

4. 取消了“0.1级、0.25级和0.3级”的准确度等级 (见JJG1132-2017之5.1) 。

5. 引入了“分界流量”概念, 在同一准确度等级中按qt≤q≤qmax和qmin≤q<qt流量范围分别给出最大允许误差 (见JJG1132-2017之5.1) 。

6. 重复性由“不超过基本误差限的1/2”改为“不超过最大允许误差绝对值的1/3” (见JJG1132-2017之5.2) 。

7.“流量计的安装要求”由附录移到正文 (见JJG1132-2017之7.1.7) 。

8. 将“流量计的检定周期根据使用情况确定, 但用于贸易结算的一般不超过1年, 其他的检定周期一般不超过2年”改为“流量计的检定周期一般不超过2年” (见JJG1132-2017之7.2) 。

9. 增加了附录“热式气体质量流量计的类型” (见JJG1132-2017之附录A) 。

1 0. 增加了附录“水的饱和蒸汽压” (见JJG1132-2017之附录B) 。

1 1. 修改了“检定证书/检定结果通知书内页格式” (见JJG1 132-2017之附录C) 。

三、JJG1132-2017执行过程中应该注意的问题

1. 热式气体质量流量计是利用热传递原理测量质量流量的计量器具, 在流量计内设置热源, 根据气体流过热源时发生的温度变化, 得到气体的质量流量。体积流量是通过质量流量和介质密度换算得到的。测量介质改变时传热系数和密度均发生改变, 质量流量和体积流量的测量误差都将发生变化。所以, 应尽量使测量介质与检定介质接近。

2. 目前国内绝大部分的气体流量标准装置都是给出体积流量 (如钟罩、皂膜式、活塞式气体流量标准装置等) , 所以, 检定显示质量流量的热式气体质量流量计时, 必须将气体流量标准装置的体积流量换算成质量流量才能与热式气体质量流量计相比较。

3. GB/T20727-2006的标准状况 (0℃, 101.325k Pa) 的体积流量, 与JJG1132-2017的标准状况 (20℃, 101.325k Pa) 的体积流量, 两者的温度不同, 对同一密度、同一质量流量换算后的标况体积流量也不同。所以, 热式气体质量流量计检定时应注意标况体积流量的换算。

4. 基于目前热式气体质量流量计产品现状, 小流量点线性差, JJG1132-2017中允许采用引用误差来表述, 应区别引用误差和相对示值误差。某些国家的流量计在大流量 (高区) 采用相对示值误差方式, 流量低区又采用引用误差来表述, 对使用客户来说是不公平的, 容易误导用户。所以, JJG1132-2017中明确了只能一种方式表述误差, 不能混用。采用引用误差的流量计应给出相对流量上限的最大允许误差, 例:±1.0%FS。

采用引用误差的热式气体质量流量计适合于工业现场对流量要求不高的场合, 不适合于贸易结算场合。

5. 不同等级的热式气体质量流量计, 在每个流量点的每一次检定过程中, 介质的温度变化要求不同, 准确度等级越高, 在每个流量点的每一次检定过程中, 介质的温度变化要求越高, 检定时, 介质温度变化越小越好。

如采用高压氮气瓶和皂膜式气体装置 (或者钟罩式装置) 标定时, 由于高压气体放出变成常压时, 气体压力会大幅降低 (流量越大, 温度变化越大) , 影响检定数据的真实性, 造成检定结果的误判。此时, 应采用温度补偿方式让温度不发生突变。

6. 每次测量时间应不少于气体流量标准装置允许的最短测量时间。当测量时间不够时, 增大测量结果的不确定度。如:气体流量标准装置的检定证书中给出的最短测量时间是30s, 每次测量时间应大于等于30s。若每次测量时间为29s, 则检定数据无效。

7. 检定脉冲输出的热式气体质量流量计, 一次检定中气体流量标准装置累积脉冲数应不少于热式气体质量流量计最大允许误差绝对值倒数的10倍。使累计脉冲总量时所引入的不确定度分量可忽略。如:检定1级的热式气体质量流量计, 热式气体质量流量计最大允许误差绝对值应为1%, 其倒数的10倍应为1000, 则一次检定中气体流量标准装置累积脉冲数应大于等于1000。若一次检定中气体流量标准装置累积脉冲数为990, 则检定数据无效。

注释

()段慧明为JJG1132-2017的主要起草人。

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