JJF 1358-2012 非实流法校准DN1 000～DN15 000液体超声流量计校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1358-2012

非实流法校准DNl000-DN15000

液体超声流量计校准规范

CaJibrationSpecificationforDNlOOO-DN15.0.00LiquidUllrasonic

FlowmctcrsCalibrationbyNonPracticalFlowMethod

2012-09-03盘布

2012-12-03实施

国家质量监督检验检疫总局发布

JJf1358~2012

非实流法校准DNlOOO-DNlS000

60-sboFa-刷如仙-d

>

飞

j1019

液体超声流量计校准规范

--zw巳⑤"也4Z

1

Calibl"ationSpecificationfOI"DNI000-DN15000

·

』咱叩咿咱吗一唱

0

Liq刷dUItTaSOnÎCFlowmetersCalibl"atioD

byNonPracticalFlowMethod

归口单位全国流盘容量计盘技术委员会

主要起草单位中国计量科学研究院

。圄家*-大流量计量站

事加起草单位

中国长江三峡集团公司

南京审瑞电气系统控制有限公司

唐山汇中仪表股份有限公司

北京昌民技术有限公司

本规范委托全国流量容量计量技*'委员会负责解释

JJF1358-2012

本规范主要起草人

孟涛(中国计量科学研究院〉

事加起草人

苗隐生(国家*大流量τt-Jil站)

胡鹤鸣(rll困计量科学研究院}

李友平{中国长江三峡集团公司〉

徐春荣(南京申瑞电气系统控制有限公司〉

张力新<Iiì山汇中仪表股份有限公司)

朴奇焕(北京昌民技术有限公司)

JJF\358斗2012

目录

茸校技核计概术引纽连语范1用国11111

境条量符造盟作34442且4布1和立件理定且

3性排原2声工33332

信时栓计樵量佼流法制延查分何准计校验准役准件条川酣量性酣法形式帖何是胜参

何估几-含且用

11544

量

流计计儿7校6准6测6校6环5准流条件酣置4444444

挠班世目和备质件

<

32准介

量

世

项

目方

现朝使值时站行场分速量时时何准项

77773712多

-HEEE役势力766

查件查能量时

4

准确场分用用间果状76流5方讨计零实

件问法的校辜动流机法算影功检

7

8

7始坐陌现我积797889佼准运俭条位这UM99988

附附附附附附内评条算但标录C录录录BA流模动圭三型查流计准儿流量流方量讨盹参数参影盘H

FED性响参号

tu

a

MM

录不书定皮EE

录佼证且

四

<

f

JJF1358-2012

非实流法技准DNI000-DNIS000

渡体超声流量计校准规范

1.1范围

本伎准规范适用于以时盖法为工作原理的封闭管道用液体接触式多声迫Il!j!f流量计

的非实流伎准且期间核查.

流量计口在范围为(1-15)m.

2引用文件

本规植引用丁下列文件

JJG1030-2001垣声流量计

JJF1004-2004流量计量名词术语且定且

J1F1059-19凹捆量不确定匮评定与表示

GB/T23900-2009:5吃翻检测材料甜声连匮捆量为卢法

IEC41-1991确定水轮机、富陆军和水董水轮机水力性能的现场验收试验(Field

acceptanceteststodeterminethehydraulicperformatÎoflofhydraulicturbines.storage

pumpsandpump-turbines)

ASMEPTC18-2002(RevisionofPTCIB-1992)水轮机和水草水轮机性酷描试规

拖(HYDRAULlCTURBlNESANDPUMP-TURBINES,PerformanceTestCodes)

凡是在日期的引用文件，但在日期的陋本适用于本规范，凡是不挂日期的引用文

件，其簸新脏本〈包括所有的修改单)适用于本规范.

3术语和E义

3.1声盟acoustÎcpath

超声波伯号在成对的超声披候能器间传锚的路线.

3.2声盟角transmissionangle

声道与管道轴线之间的夹角.

3.3多声迫姐声流量计multiplepathsultrasonicflowmeters

有两对或两时以上换酷嚣的流量汁.

3.4後触式超声流量计wettedultrasonÎcrJowmeters

将候能指嵌入流体管道内，换曲器直接与流体接触的流量计-

4概述

4.1组成

撞触式多声Jl!1l!I的配置计〈以下简称为流量计〉一艘由流量计表体、超声换幢警告以

JJF1358-2012

且二次仪表〈流量计主机〉组成.流量计坦成示意圄如圈1所示.

因1流量忖组成示届蓝图

4.2工作原理

姐声时盖法超声测流是利用越声撞在流体中的传播特性测量流量的，测量其顺梳传

播时间"和逆流传播时间ι的整值，从而汁挥出流体流动的线平均革匪.工作血理圄如

圄2所示.

主客

/

/

」主

，二字

"叫

」

图2流量计工作原理图

说体的轴向线平均流班".可用下式表示

L111飞

口〉

一一l一--，

m2co~份飞tdt.1

式中

'.-超声植在流体中逆流〈囱8到j八〉传播的时间"

，，-一届庐放在流体中顺流〈囱A到B)传循的时间.s;

L声逝长匪.m;

".流体的轴向线平均流蕴，m/s;

￠声道角.(O).

梳量计是在上述原理基础上，在流量计营段内按照一定的规则由置多条声道，将各

条声道测得的管道铀向线平均流速采用相应的积分方法进行担分计算，得到营迫内流体

的且流量.

以IEC41中果用的Gauss-Jacobi面职分法为例，其4声道流量ì-t圆lfJ截商管道流

量tq.的计算仕式

2

JJF'1358-2012

v号主W."(2)

式中

D一←管迫直毡，mj

";一一第g芦遭测碍的流体输向线平均流邃.m/s;

W;一一第2声逝的加钗罩盘，与流E分布且声道萤革位置有关-

4.3声道排布Ifj式且相盖儿何参数含且

流量计芦遭排布规则由班量计所采用的事1分算法决定，仍以Gauss-Jacobi丽朝分法

为例，其典型的8ì街道配量计严迫徘布Ifj式如图3所示.

』丽E平面B

B2，83、

B2.8‘

在矿

81'.84

B2',83

，，-一

守翼E平面A

(a).ffltl回

EZ

在二E)

<bl正斟因，<)截画图

图3典型8庐道流量计庐道'"布图

流量计相关几何参敢说明

的流量计管道直在D;

b)声道挺直L每时换li1!!!监射/钱收丽之间的实际应离a

，)声迥角如

d)声道高匪d，-d，:.声遭到肾型轴线的应离，如固3(c)所示6

.)测量平面如围3(叶中的测量平顶A、测量平固自.

4.4用途

流盘计主要用于城市供水主管道、引水涌洞且水电机组的流量测量-

5计量特性

5.1流量圃量性能

流量计流量测量的相对扩展不确定匪一般应小子5%.

法以上指标不是用于舍格位判刑，仅供参考.

3

JJF13目2012

6核准条件

6.1环搜条件

温度一般为(5-35)'C;

相对温度一舷为15%-95%;

大气压力一般为(86-106)kPa.

6.2校准介盾条件

校推介质应克满'整个实验管道-

6.3测量设备t

6.3.1流量计几何参量的测量设备

测量设备的测量班回应瞄覆盖世校班量计几何参盟咆困.

推荐使用的测量设备主坐标矶、金'在但、内在千分R.经纬仪.

,

6.3.2标准时间测量世奋

标准时间测量世晶准确匪应优于被测班量计正tt于1ns.

6.3.3标准声速测量进备、

声直测量不确定匮应优于O.1月.

6.3.4温庄测量设备i

分势力且由于0.05'C.

6.:1.5~时校准蜡糟,1

延时校准实验精内温度测点应不少于3个，分布大政均句，工作区域兹大温盖应忧

于0.05'C.

7校准项目和彼准方法

7.1校准项目

校推且期间核查项目且我1.

袋I枝准及副陶被盗项目盹袋

佼嗣同属查

准

战准项目

儿何，致+

计时系统分势力位聋+

计时系统延时+

梳Z酷

班Jtìt军施量实验++

斑速计算功能幢壶+

在分方法植茸+

量t"+"表示进行技准，"-"表示可平进行技唱，

现川艘多准数需极准

22

77

场要测量的凡何参数且表

2

4

JJF1358-2012

褒2测量几饵"除集

分类

几何"配名称符号

直径D

班'配计

管段e

团枝皮

L

声1lI1<度

声道角4

'民能稽

相关多数d

前遭高度

换瞌帽蜻丽与管道壁画相对位置e

这z示.圃，旦回3，

7.2.2几何#111校准方法

流量计几何参量的彼准方法随便用仪器不间，存在一直盟界.这里但作基本要求.

具体"Jit.击使用三坐标饥测量操作万法且附录A，使用圭站住测量镰作方法且酣录ß，

7.2.2.1班量计营且直径

在流量计管段内〈对于非管且主流量计，取缺能器分布区域，以下相同).在垂直

流量汁输向方向选取至少5个戳丽.锁面分布庄大致均匀且富盖流量计换能器安装班回

《如围4所示)，在每个植面上选取不少于6个位置进行直在测量，值置分布应大致均

匀.取各次直在测量结果的平均值作为饺准结果.

测.平部

回4穗'险计管遁直径，跑.

流量计营段圆柱匮

流量it管屉阁位置8的计算方法可参考式(3)，

2.;(o，刷D;.)

8_;_1亏百一一一一Xl∞%(3)

5

3日F1358-2012

式中

D;.mo.-一-第J植面的测悍的管道直程的最大值，mj

D，.oain一一串J戳面的测得的管世直挂的簸，)、值，m;

m一一测量植面量.

7.2.2.3声道长匮

逐一测量每时换瞌器瑞丽间的距离，对每时挨脏器迸行测量，测量!x敢不少于

3次，取平均植作为核准结果.

7.2.2.4声直角

首先确E班量计啻段的轴线，再逐一测量并计算每对换陆器端面中u连线与轴线的

央剑，对每对换酶器测量不少于3次，取平均值作为佼准蜻躲.

声道高匪J

测量并讨算每条ï"遭到轴线的距离，每条芦逝测量不少于3次，取平均值作为饺准

结果.

候酶器端困与管道堕团相对位置

瞌查换能器童装位置且凸入〈由陷〉管道商直〈探配ι应符合流量计说明书要求.

'-'计时罩在分势力俭查

7.3.I具有外部计时检测接口的流量计

7.3.1.1流量计在启动且停止其内部计时革班的同时，严过其计时检测摆口向标准时

间测量监备盎出倍号，进行同步计时.并分组IJiC.录iii[量计计时系统测量结果~以且标

准时间测量设备测量结躲'..取1..-..1作为该次ìi时孟加m元检查结桌tR.i•

7.3.1.2挂7.3.1.11!且实验不少于6汰.取tR=(句，lmH

这笨"小子标准时间暴量设备的准确皮(1，).则'RzaEhh!

7.3.2对于计时系tJé无法直撞撞测的配量剖，被校单位或流量汁生齐厂家应盹提供其

计时分势力的说明，并提供相应的验证方法.

7.4计时革统延时彼准

7.4>本条适用于配量计使用前的首次校准，应在换盹稽茸辈子表体上之前进行，彼

准结果可作为佳正值置入流量计主机.

7.4.2佼准则液体应与班量计工作介盾尽量一致，校准前实验精内液体应静宜足够长

的时间，温度应均匀、稳定，且没有明显的相对运动.

7.4.3取流量计1条庐逝的1对换能帮放入实验槽肉，待实验状态稳定后.且实验槽

内液体温革小于0.1'C，测量并记录Jt声道妖Iî(L，)，记录流量计测得的超声波传擂

时间〈川，并同时记录实验槽内液体温度(T).

n

7.4.4改变换能嚣的声i1H"匪，待'!J:验状在跑走后，且实验稽内液体温量小于O.I'C.

测量并记录且声盟长度(Lz)•记录流量计测悍的超严波传播时间(t2)，并同时记录:;;

验槽内液体ìßll(T).如因5所示.

n

6

JJF1358-2012

E二二3

梳氢叶主机

一-一、

鳞'脏器A

主

/阳B\\

叫-

-

L,

四s讨时系统延时核准示意图

7.4.5班声置的计时罩挠延时(a，ρ可副武(4)计算得到

兰-

LtLzF

a---EZ

d

h1

-(4)

注

1通常应L，/L.;;:2，

2(TT，-T(应小子0.05"C.否则应考虑，速变化对测量结果的影响.

n

7.4.6披7.4.3-7.4.5方法，实验次世应不少于3次，取平均值作为佼准结果.

7.4.7倍7.4.3-1.4.6方法，逐一位准流量计每条F街道.

7.5流量计零流量实验

饺准用液体血与流量计工作介质且盘一致，实验介质与流量计工作介质声直相量不

应超过3%.校准前流量计内液体应静置足够长的时间，位准介I!i混匪血稳定，且在营

血肉世有明显的相对运动.

7.5.1信号强匪

在一段时间内连续记录流量计各声道的信号强匮〈革增益七一次回盘时间应不短

于2min，其量但应满足流量计说明书要求.

7.5.2牢点流速

7.5.2.1零点流且校准实验方法

在一段时间内连续记录流量计各声道的显示流速1一次测量时间应不短于5min.

且每条声置记录次数应不少于50lX.将每条声道记录的流连进行平均，得到l各芦型的

零点流连.

1.5.2.2级方法，实验次数应不少于3次，取平均值作为伎准蜡果.

7.5.2.3每条声茧的零点流速实验标准盖可按照贝塞尔公式计算得到Jj•

7.5.3严速测量

7.5.3.1声速回量方楼

在段时间内连续E录流量计各声遭测得的声盟，一次测量时间且不短于5min.

且每条声道记录次曼史应不少于50lX.将多次测量的结果进行平均，得到每条如迫的

声速.

7.5.3.2记录如直的同时应记录水温，一次实验过程中水温变化且不纽过0.1"C，各

声道IÜJ介脆的最大温韭应不趟过Q.1'C.

7

JH'1358-2012

擅7.5.3.1-7.5.3.2方法，实验放量应不少于3次，取平均由作为测量

结果.

7.5.3.-4各声遣的声速圃量结果与标准芦理偏草一般应小子0.2目，标准声直可由标

准芦迫测量革置实验得到，对于常见介质也可由查表得到.

委主

l使用标准芦速测量设备进行标准l'速测量，应在流量计测量声遣的网时进行

2使用聋4捷方式时，所采用标'雀l'邃数据库引用巳JI.布实'也约标准规程及，.范.如水中，曾速可

参考GB!T239()(←2009‘无视俭"材料短l'速度测量方法).并应雄鑫适用键因.

7.5.3.5计算各声