JJF 1314-2011 气体层流流量传感器型式评价大纲

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1314-2011

气体层流流量传感器型式评价大纲

ProgramorPatternE吨luationrorG田LaminarFlowTransducers

2011-09-20发布

2011-12-20实施

国家质量监督检验检疫总局发布

JJF1314-2:011

气体层流流量传感器型式评价大纲广一一一一--1

ProgramofPatternEvaluation,JJF1314-2011,

forGasLaminarFlowTransducers

本规范经国家质量监督检验检疫且用于2011年9月20日批准，并自

2011年12月20日起施行.

归口单位全国流量容量lj-，量技术委员会

主要起草单位。重庆市计量质量检测研究院

#加起草单位江苏省计量科学研究院

上海阿圆发动机测试工程技术有限公司

天津市计量监督检测科学研究院

本规范委托全国流量窑量计量技术委员会负责解释

JJF1314-1011

本规范主要起草人。

王硕〈重庆市计量质量检测研究院〉

王科〈江苏省叶量科学研究院)

赵万星〈茧庆市计盘质量检测研究院〉

事加起草人=

梁桂森〈上海间因发动机测试工程技术有限公司)

于陆军(江苏省计量科学研究院〉

张学斌〈天津市计量监督检测科学研究院)

JJF1314-1011

目录

I拖固(1)

2引用主献(I)

3术语.符号和代号....(1)

4叙述(2)

4.1工作原理(2)

4.2用途和蜡帕(3)

5法制管理要求.................(J)

5.1计量单位要求(J)

5.2准确庄等级要求(3)

5.3汁量法制标志和计量器具标识要求(3)

5.4击装悻志要求(3)

5.5肪缉标志要求(3)

5.6提供审查的主要技术文件(4)

5.7提供试验样机.(4)

6i"j量要求(4)

6.1准确匮等级.....".........................(4)

6.2跟大允许自差(4)

6.3重盟性句句-‘(4)

?通用技术要求(4)

7.1铭胸和标识令.(4)

7.2回机文件(4)

7.3外观(5)

7.4防爆性能.....(5)

7.5黯封性要求(5)

7.6环搅适应性要求号(5)

B型式评价项目一览表(5)

9试验项目的方法和条件......(6)

9.1观察项目甸回(6)

9.2示值误蛊试验(6)

9.3重捏住试验..........(8)

9.4环槐适应性试验(9)

9.5黯划性出验(10)

酣录AI静电子部分的气体层流流量传瞄榕的型式评价方法句命(11)

酣录B气体E流流量传撼糯型式评价原始记录格式(lS)

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气体层流流量传感器型式评价大纲

1在圄

本大纲适用于气体居部流量传感器〈以下情称传感器}的型式评价.带电子都卦的

传感器的型式评价且酣录A.

2引用文献

JJG736气体居流派量传感吉普

GB/T2423.1-2008电工电子产品环幢试验捆2部分=试验方法试验A

低温

GB/T2423.2一2008电工也子产品环搅试验第2部分z试验方法试验B

高温

GB/T2423.3-2006电工电子产品环撞试验嚣2部分试验方法试验Cab，

E定温热试验

GB/T2423.6-1995电工咆子产品环撞试验第2部分试验方法试验Eb和

导则碰撞

GB/T2423.8-1995电工电子产品环境试验第2部分z试验方法试验曰:

自由跌落

GB/T15479-1995工业自动化仪表绝缘电阻、绝缘强度技术要求和试验方法

GB/T17626.2-2006电臂'使容试验和四量技术静电放电抗扰庄试验

GB/T17625.4-2008电磁紫容试验和测量技术电快连瞬壶脉冲静j)î:扰匪

试验

GB/T17525.5-2008电础薄容试验和回量技术浪满〈冲击〉抗扰匪试验

GB/T17626.8-2006也罐，在容试验和测量技术工捆磁场抗扰皮试验

OlMLRI37-1,2006气体流量计第一部分2要求(GasMetersPart1,Re-

quirements)

上述文件中的条款通过本大细的引用而成为本大细的条款.凡是桂日期的引用文

件，其随后所有修改单〈不包销勘串的内容〉或修改稿均不适用于本大纲，然而，鼓励

根据本大纲达成协辑的各方研究是否可使用直些文件的报新脏本.凡是不在日期的引用

文件，其经新版本适用于本大捕.

3术语、符号和代号

3.J气体居流流最传感器gaslaminarf10wtransducer

气体E流流量传感器是利用启流条件下，流连与流体理盖压成正比的流体力学原理

而制成的流量测量装置.

3.2传感器~数KotransducercoeHicientK.

l

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在悻准状在下(293.15K.101.325kP时，事测体事l流量与对血压爱的比值.可以

在事，金宝条件下标定仰望~.

3.3居流laminarf10w

与惯性力相比，警性为是阻主要作JII的植动.启流是流体的质，~~做卦E运动，在流

E之间不监生混挠的流动.

3.•霄谙世Rt:RcynoldsnumberRt

表示惯性力与苦耐性力之比的孟量纲参瞌.

&~旦

ν

式巾"一一流踵.m/sl

t特旺尺寸(!W管理的内径).ffil

~流体运动黯匪.ml/s.

3.5临界霄谙世Rt..criticalR町noldsnumberRt:",

匠，先流动从居流状牵过程集到由流状革的雷诺量临界值.一般情配下，流体通过圆形

啻迥时.Jt临界霄谐量的为2300.

3.6分界流量q，transìtìonalflow-rateq‘

在量大流量和11量小流量之间的流量缸，它将tl量在围分割成极大血许提聋的不同两

个臣，即"商臣"和·旺区气q.且为越大流量的O.2倍.

•I民运

4.1工作血理

气体居流浪量传感嚣的工作原理是哈根泊嫂Ilr(H吨cn-Poìseuille)j;Î!律，它描述

了管内不可压缩牛顿流体的居流运动.当管内流体满足下乡'1三个条件2

(I)且流状事.I!PRt<Rt:"I

(2)戮酣边界条件，流体酣费在管堕，无相对精动B

(3)可悦为不可压缩.

此时.晋盟剖面梳体平均流速与静压蓝有下纠l线性关罩，

UEEaρ(I)

式中，u-一骨肉平均流踵，m/sI

âp-居流元件的静压力踵，Pal

<.一一与传肆错JL何尺寸相关的.曲.m.

μ一一气体动力秘匪Pa•s.

根据所测量由流经传感器但流元件产生的盖压aρ和j;!流元件进口处的气体绝时压

力ρ..热力学温度T.可确定啻盟内的标准状态下的体事!流量和腼量配量2

q,.=~.~"1'"Ko6(2)

þ"-，圃P.

2

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qm=主旦丰旦缸PNKco.p(3)

PI<I1..μ.

式中qs一一换算到挥准状在下的体lR流量，m/S!

'

l

K.传感器罩盘.(m/s)'Pa-;

'

P.工作条件下气体动力量在盟.Pa.Sl

μ「一辑推状事下气体动力军白皮，Pa'91

，.一-~测质量配量.kg/S!

p圃.T.一一工作条件下居流元件进口处E力值，Pa，然力学温If，KI

PN'T一一标准状态下的压力，Pa.然力学温度，K;

Il

p，一一标准状在下气体的密度.kg/m'.

4.2用途和结构

气体层由流量传感器适用于空气等洁净气体流量的测量.

传感却一般由且流元件.传感稽本体和取压装置组成，必要时可萤嚣'整配器，如

圄1所示.其中，居流元件有用单智茸多管居流管组成的，也有用可控直役的小球构且

的多通道组成的.

传睡器与徽韭压计配套组成Jl!1!î流量计.

因1倍锺流"的层揽流量传感器结构示意图

5法制管理要求

5.I计量单位要求

传感稽应*m国家法定计量单位-

5.2准确E等级要求

应符合本规植6.I条的要求.

5.3ii量法制悻志和计量器具际诅要求

必须在传感器铭篇或面板、表头等明显部位标桂计量法制标志租计量梅县悻识，其

樨志、编号〈管无制量许可证编号的应留有空位〉和世明必iJj清晰可辨、牢固可拿.

5.4圭装标志要求

有置装说明的标志，革者在使用说明书中明示.

5.5防爆梧志要求

如果传感器有防爆要求，传感嚣应有防爆标志和编号.

3

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5.6提供审查的主要技术文件

(1)样机照片，

(2)产品标准和检验方法g

(3)且装固、主要零部件固和电路围，

〈的使用说明书5

(5)制造单位蓝挂术机构所做的试验报告.

5.7提供民验样机

结t在一产品申请型式评价，样l1L盘盘一般为3台a按:1\"1产品申请的.每一个革列

产品中铀取二分之一有代表性的血格产品p每种规格提供斌验样机盘量挂单一产品的原

则执行.

6计量要求

6.1准确直等级

传感器准确直等级且表1•

'畏1传画'准确度.1lI

准确度等级1.01.52.54.0

q，~q~q-士1.0%士1.5%士2.5Y.土4.0%

是大允许误差

土z.o%士3.oYo士5.0%士且.0%

q-~q<q‘

6.2是大允许误差

传感器在舰定范围内准确匪等级和段大允许提量应符合表1的观定.

6.3重直性

传感器的重直性不超过相应准确监等级规定的雄大允许自量绝对值的1/3.

7通用技术要求

7.1铭牌和挥识

应在传盛器明显部住在铭牌括明

(l)传感器名称、型号和准确庄等级a

(2)传感榻的标称口径和流量芭田，

(3)传盛稽的出厂编号、制造日期z

(4)最大工作压力;

(5)制造厂名称或倒置厂峙识s

(6)计量器具标识和制造许可证编号，

(7)流向据志，

(8)其他有提技术指标.

7.2随机立件

传感器店附有使用说明书或合格证，其中应注明制造厂名称、型号规格和准确度等

级.传感器革量凡、传感器的出厂编号、制造日期、材料且其他有关的挂术指标.

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7.3外现

传盛器外表应有良好的处理，铭牌标志J!Y.完整、准确，流向际志应清晰，恃感器本

体应平整光楠，各元稽件直接应牢固.

7.,防爆性能

对应用于爆炸性气体环境的情盛嚣，应取得国事指定的防爆俭验机构堕监的防炮战

验报告和颁宜的防爆合格证书.

7.5警封位要求

介质来用空气，在!.l情最大工作压力下，持续5min，应无泄漏和拥坏现象.

7.6环搅适应性要求

7.6.1低血适应能力

〈口传感器应能承圭GB/T2423.1..试瞌Ad"的试验.

(2)严酷等级国匮(-25土2)'C，持续2h.

7.6.2高温适应盹力

〈口传感器应能承置GB/T2423.2..试验Bd"的试验.

(2)严酷等级由匮(55土2)'C,持续2h.

7.6.3ti!lË盟热适应能力

。〉传感器应能承圭GB/T2423.3..试验Cab"的试验.

(2)严酷等级温度(40土2)'C，由庄(93同土3Yo)RH;待续48h.

7.6.4碰撞试验

〈口传感器且能承置GB/T2423.6..试挫Eb"的试验.

l

(2)严酷等级峰值加革匮100m/s，脉冲符续时间16mSI碰撞次量1000次.

7.6.5自由教荡试验

(l)传感器应能承量GB/T2423.8"试验Ed"的试验.

(2)严酷等级酷落商匪为250mm.跌落次盘2!X.

7.6.6试验后的性瞄要求

试验后，传感器应能满足本大纲6、7.3、7.5的要求-

8型式评价项目一直褒

襄2传...型式i事也作项目'在'使

试验项目名称试验方法

Il'号锺术要求备注

5.3-5.6

19>现割项目

外观及随饥文件7.1-7.3

相对'"由误差6.,9.,试验项目

2

计量性'但

6.39.3试验项目

重复性

7.49.1现测项目

防爆性能

3

安全性能

密封性能7.59.5试撞项目

5

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'随"续》

1!'号a童术要求备注

钱'拿项目名8年

憬'金方法

1.6.I9.4.1

低温运应能力

试'鱼项目

1.6.29...2

高，且退应能力试*'项目

1.6.39.4.3试幢项目

组定2显然;a应能力

4环撞适应性

碰撞畸瞌7.6.•9...4

试'宣项目

1.6.59.>\.5

自由骸常斌验

战险项目

试瞌后性幢幢聋7.ιB9...6试踵项日

g试验项目的方法和条件

9.I观察项目

〈口在型式评价俏，应进行量计审查，包括样机外观与申请时键供的技术文件〈包

括田纸和使用说明书等L

(2)Jll~测法和常规撞具对传感器进行外观位置.所有外观位置且精且本大纲

5.3-5.6、7.1-1.4的要求.

9.2示由误盖试验

川西验目曲

碰撞传感器的计量准确性.

b)试撞条件

〈口一般试'金大气条件2

-一环被温度(5-35)'CI

一一相时植置不大于85月3

一一大气压力(86-106)kPa.

(2)国验流量点

-成验流量点应包含下，)J流量点q忡I0.8q酌.O.6q酌.0句中'矶，每个流

量点试'金!Xlt不少于6次.

-一核查流量点采用q;每个流量点试'金次数不少于3次.

-一在国验过程巾.试理鱼流量血不跑过规定流量土5%.

0)试'鱼设备

(1)传感穗试'鱼装置可用钟1Il式气体流量标准接置、标准我法气体流量装置和临界

流宜丘里啧嘴法气体流量保准装置.

(2)被置l且具有位庭或佼准证书.Jt装置的扩脆不确lEJl(k-的晴是大允许国虫

不超过试撞传感器量大允许误差的1/3.

(3)试验用微量压住袤的是大允许自量且不起过传感器是大允许说量的1/2.

〈的酣属设备z

测量值参与国量计算的酣属计量部Jt.必须持有有徽的控直证书就核准证书，且血

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该满足山下要求

温度计分匪值为o.1Kj

压力汁。量显压力汁的分辨力忧于10Pa.水位式压力计的分蓝la优于20Paj

压力表优于1.5级e

一一秒装分辨力优于o.1s.

d)liI:验程序

传感器且按其使用啤明书的要求击装必要的上下lrI直管段和有关附件，後入试验罩

统中.

如果使用说明书中配有规定，则传感器庄置装在离任何上精扰动部件至少10倍括

称通程和离F游扰动部件5倍标称通役的直管臣中.

标准表法的试验革统示意圄且固2.

嚣'且调节"

图2传罐揭试验系统示怠翻

(1)每次试验记录装置内的气体绝对压力ρ.和热力学温IXT..传感器层流元件进

口处气体绝对压力h和然力学温度T..

(2)传睛糯差压的帽定果用静态间歇璋量方法，一次试验过理中有效匪数次敛不仰

少于10汰，晶后取其平均值作为班次试验的韭压值ßþ.

(3)根据传感器层流元件进口处温度值，查出或求出传盛嚣的秸匮修正系盘E值.

ε为标准状态下实际使用气体的功力翁IX"，与试验条件下空气的动力都E陆的比值阳/ι.

对于使用介质为空气的传感嚣，事古E修正系舷夺可查相关文献.

〈的接直流量的计算

以钟Z在武试验装置为例，按下式将装置产生的流量换算到标准状在下的体积流量

〈其他方法参且相韭规理),

P.TNV.

q~..=(4)

SNPNT.t

式中q~换算到际准状在下的装置体租流量，m1/sj

P..T.装置内气体绝对压力，p,热力学温度，K=

P1/'T1/-→标准状鑫下气体绝时压力P，.然力学温度K,

J

V.一一辈置排出的气体体扭，mI

t→→排出时间，,.

"敛据处理

7

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(!)传瞄着普罩曼，K.的计算

对各流量点的每次试验，用下式计算传感器系盘凡j,

KJE豆豆1，旦

Þ..1-"，ξßp〈盯

式中'.J一一流量点序号，和第2次试验.

þ",.T..一-Jj!流元件进口处气体绝肘压力.Pa，热力学温匪.K;

l

K.，一一传感器罩盘，(m'/s)'Pa-;

e一一街E修正革数值.~=阳/p，

Aρ一一气体流经层流元件产生的静压力盘，Pa.

每个流量点的传感器革曼史

L;K;.;

K,="'-"'-一(6)

式中n试验次盘."~6.

传感器罩散K.挂下式计算z

K。=÷[山田.+川_l(7)

1

式中(K，)町•(K，)_一一各流量点传感器歪曲K;中的量大值和戴小值.<m'/s)'Pa-•

(2)传感稽的示值误盖

在"高1&:"范围内:

(K,)-<K,)æo.

专苦斗皿ι才告斗旦x100%(8)

(K皿..+民..

式中E-一传晤嚣的相时示由自盖.

(3)传瞌器示值惺量的核查

取，-作为在衷查流量点，试验次数nE目汰，试验直飞去与K。试验方法相同

j

E=(K)副墨-KoX100%

=主=斗~."".X100~(9)

式中τ(K)一-，-配置传感帮革数K，中的级大值.

j

。合格割据

如果计算与核查所得的传感糠的相对示值混韭E同时满足本大细6.1、6.2的要求

时，则判亘古传感器的计量准确性合格，否则为不合格.

9.3重复性试验

时试验目的

检验传盛梯的计量直直住­

M试验方法

噩直性出验与相对示值诅盖世坠同时进行­

d散据处理

(!)重重性计算

在"商臣"范围内，每个流量点草草试验nlÃ直直性核下式计算=

8

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l

Z-

l1

试ι

<KK

理布一

……凡一1-

(0)

-

式E·川

!由ι一置直传性感梯嚣一个位

捕

帮的

<11>

E,=(E..-)...

式中E，传感棒的重复性.

(2)l!t:li性核查

在"旺臣"范围内，取q作为核查流量点，试验次数n~3次­

q~流量点的传感错革量K按下式计算

L;K;

Km=tL•

n

重重性核查按下式计算

E=tj二TZ饵j-K(12)

d)古将判据

如果计算与核查所得的传感器重罩住同时满足本大纲6.3的要求时，则如tlli!院传昂

嚣的计量Jlijl性合格，否则为不合格.

9.4环绕适应性试验

9.4.1低温适应能力试验

的试验目的

检验传感器在低温环绕下运输在储存的适应盹为­

M试验方法

饺Gß/T2423.1"试验Ad"的规定进行斌验，将传盛器放入iII温试验箱内.试'金

温应为(-25土2)'CI待续16h;恢草时间2h.升温和降温速度不翻过1'C/mìn.

9.4.2商温i孟应能力试验

.)试验目的

位验传精器在高由环搅下运输蓝储存的适应酷力.

b)试验方法

按GB/T2423.2"试验剧'的规定进行试验，将传感器放入高温试验箱内.试验

温匮为(55士2)'(;，I争续16h，恢直时间2h，升温利降国直匪不超过1'C/mìn.

9.4.3恒走湿热适应能力试验

0)试璋目的

检验传感器在高温热环横下运输革储存的适应能力­

b)t式验方法

技Gß/T2423.3..试验Cab"进行试戳，将传感器放入试验箱内，环搅条件悻证回

度为(40土2)'Ci湿度为(93%土3%)RH;持续48h;恢盘时间2h，升温和降温速

匪不且过1'C/min.在过覆中Jil避免出现玲踵现象.

9

JJFlJ14-2011

9.4.4碰撞目'金

的试验目的

徨验传感稽在运输期间可酷遭量重'llIil!冲击的适应幢力­

M试验方法

锥GB/T2423.6"试验Eb"的规足进行试验，将传摩器茧固在夹共和〈或〉碰撞机上，

峰值如直匮为(100士10)m!s飞脉忡持续时间16mSI每方向的碰撞!x最为(1000士10>rx.

9.4.5自由跌蕾惊险

.)试验目的

位验非包装状牵下的传感像在搬运期间可酷经量到自由跌落曲适应能力­

M试验方法

撞GB!T2423.8"试验旧"的规E进行试验，使传罐器处于正常运输时的!I!态进

行自由草案槽，联榕商E为250mm.耻落在世2次.试验褒面且是醒醒土瞌惘制成的平

剂、坚硬的刚性褒顶-

9.4.6试验后性能彼查

环境适应性试验所有项目结束后，核9.1、、9.5进行试'鱼，如果酷满足

要求，则周应族传肆嚣的环咙适应性为合格，虫"有一项不合格，则为不告格-

9.5密封俭斌'金

0)试'金目的

撞撞传感锦在1.1倍最大工作压力下的密封性能­

M试验方法

将传盛器撞入一带有压力我的刽阳曹路中，并对管郎中的空气进行加压民It.压力

达到1.1怕是大工作压力，保待时间5min.

<1合格割据

观测传感锦.如果元世露和扭坏现象，则别应该传感稽黯封性能为合格，否则为不

合格.

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附录A

带电子部分的气体层流流量传感器的型式评价方法

A.1通用挂术要求

带电子部分的气体且说流量传感器，除了满且5、6、7，8的要求外，电子部分还

需满足本酣录的要求.

A.I.1显示部分

传盛器显示窗的世字、文字符号和标识应清晰和完整，茜键且没有粘连茸茸E店

规章.

A.1.2电源适应位

当传感器电源在额定电压+10判和-15自范阴内变化时，传感器且能正常工作.

A.1.3电气量金性盹

A.l.3.1绝缘强度

甜GB/T15479进行，在一徽试验环境大气压力下.将传感器处于後遇位置，用直

榄耐压试验扭〈或耐压绝缘测试装置〉在传感据各端子之间且与金属外壳〈革与组〉主

间，施加表A.1所盟定的试验电压时，且不出现击穿和飞弧等现象.

'曼A.1施细的试'盒咆愿

使用试挂电压

恃噩器工作电压

保待时间

变革ZZOV.50HE1500V

1min

直流36V且以下500V

A.1.3.2绝缘也阻

结Gß/T15479进行，传感稽的有提测试篇子之间且与外壳之间的绝缘也阻应不小

于20Mn.

A.1.4电磁兼容

A.1.4.1静电量电抗扰匪

(1)应符合GB/T17626.2-2006的要求，试验等级为3级.

(2)试验过覆中和试始后传感器不应出现功能故障.

A.1.4.2工醺磁场抗扰匪

(J)应符合GB/T17626.8-20峭的要求，试验等级为3级.

(2)试验过程中和试验后传感器不应出现功能故障.

A.1.4.3咆t处理Ml!:脉忡群抗扰庄

(J)应符合GB/T17626.4-2008的要求，试验等级为3级.

〈盯拭验过程中允许样机出错，在试验结束应陆自动恢直.

A.1.4.4浪涌抗扰庄

。〉应符合GB/T17626.5一2008的要求，试5金等级为3级.

(2)试验过程中允许佯饥出锚，在试验结束应能自功恢直.

II