JJF(津) 78-2022 计量泵流量参数校准规范

JJF75-2022CalibrationSpecificationforFlowofMeteringPumps2023-01-30实施2022-10-30发布计量泵流量参数校准规范布发JJF（津）78-2022天津市地方计量技术规范天津市市场监督管理委员会JJF(津)78-2022计量泵流量参数校准规范CalibrationSpecificationforFlowofMeteringPumps归口单位：天津市市场监督管理委员会主要起草单位：天津市计量监督检测科学研究院本规范委托天津市计量监督检测科学研究院负责解释JJF(津)78-2022JJF(津)78-2022本规程主要起草人：安海骄（天津市计量监督检测科学研究院）张璋（天津市计量监督检测科学研究院）郑维君（天津市南开区计量检定所）赵轶（天津市计量监督检测科学研究院）JJF(津)78-2022I引言…………………………………………………………………………………（II）1范围…………………………………………………………………………………（1）2引用文件……………………………………………………………………………（1）3术语和计量单位……………………………………………………………………（1）3.1术语………………………………………………………………………………（1）3.2计量单位…………………………………………………………………………（1）4概述…………………………………………………………………………………（2）4.1工作原理…………………………………………………………………………（2）4.2分类和组成………………………………………………………………………（2）4.3用途………………………………………………………………………………（3）5计量特性……………………………………………………………………………（3）6校准条件……………………………………………………………………………（3）6.1环境条件…………………………………………………………………………（3）6.2主标准器及配套设备……………………………………………………………（4）7校准项目和校准方法………………………………………………………………（4）7.1校准项目…………………………………………………………………………（4）7.2校准方法…………………………………………………………………………（4）8校准结果的表达……………………………………………………………………（8）9复校时间间隔………………………………………………………………………（8）附录A校准记录参考格式……………………………………………………………（9）附录B校准证书（内页）参考格式…………………………………………………（11）附录C测量不确定度评定示例……………………………………………………（13）目录JJF(津)78-2022II引言本规范根据我国计量泵的使用和流量量值溯源现状进行制定。本规范所用术语，除在本规范中专门定义的外，均采用JJF1001—2011《通用计量术语及定义》和JJF1004—2004《流量计量名词术语及定义》。根据JJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》第3.1、3.2条，本规范将隔膜式计量泵输出流量及其扩展不确定度、柱塞（活塞）式计量泵输出流量示值误差及其扩展不确定度列为计量性能并作为计量校准的主要工作。本规范是首次制定。JJF(津)78-20221计量泵流量参数校准规范1范围本校准规范适用于计量泵流量参数的校准。2引用文件本规范引用了下列文件：GB/T7782—2020计量泵GB/T7784—2018机动往复泵试验方法GB/T7785—2013往复泵分类和名词术语凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3术语和计量单位3.1术语JJF1004—2004《流量计量名词术语及定义》界定的及以下术语和定义适用于本规范。3.1.1计量泵meteringpump能够通过流量（或行程长度）调节机构（或设备），按流量（或相对行程长度）显示机构（或设备）上的示值精确地调节和输送流体的泵。[GB/T7785，按主要用途分3.6.1]3.1.2计量腔meteringroom计量泵内已知容积的腔室。3.1.3最大行程长度maximumlengthofstroke具有行程长度调节机构的计量泵的行程长度允许调节的最大值。3.1.4相对行程长度relativelengthofstroke具有行程长度调节机构的计量泵的任一行程长度与最大行程长度的比值。一般隔膜式计量泵行程长度调节机构的刻度值用相对行程长度表征。3.2计量单位3.2.1体积单位：立方米，符号m3；或升，符号L；或毫升，符号mL。JJF(津)78-202223.2.2质量单位：千克，符号kg；或克，符号g。3.2.3时间单位：秒，符号s；或分钟，符号min；或小时，符号h。3.2.4瞬时流量单位：立方米每小时，符号m3/h；或毫升每分钟，符号mL/min。3.2.5密度单位：千克每立方米，符号kg/m3。3.2.6压力单位：帕[斯卡]，符号Pa；或千帕，符号kPa。3.2.7温度单位：摄氏度，符号℃。4概述4.1工作原理计量泵是一种定量输送流体的设备，通过计量腔充满和排放流体的次数或位移来测量排出流体的流量，实现调节、计量液体流量的功能。4.2分类和组成计量泵主要由动力源、传动机构、计量腔、调节机构和显示机构等部分组成。计量泵按照计量腔结构可分为隔膜式和柱塞（活塞）式，结构见图1和图2所示。计量腔内做直线往复位移的元件是柱塞（活塞）的计量泵。[GB/T7785，按主要用途分3.6.1.1]。柱塞（活塞）式计量泵一般具有直观的流量调节、显示机构，通过改变柱塞（活塞）的移动速度控制输出流量。计量腔内做周期性挠曲变形的元件是薄膜状弹性元件的计量泵。[GB/T7785，按主要用途分3.6.1.2]。图1隔膜式计量泵结构示意图JJF(津)78-20223图2柱塞式计量泵结构示意图4.3用途计量泵广泛应用于石油化工、水处理、精细化工、航空航天、制药领域，实现液体定量加注等作用。5计量特性计量泵在规定范围内的输出流量准确度等级和最大允许误差见表1。表1准确度等级及最大允许误差对应表注：1以上指标不用于合格性判别，仅供参考。2示值误差指标仅适用于柱塞（活塞）式计量泵。6校准条件6.1环境条件6.1.1校准环境条件一般应满足：环境温度：（10～35）℃；相对湿度：40%～95%；大气压力：（86～106）kPa。6.1.2校准介质一般为水。在一次校准过程中，介质温度变化应不超过±0.5℃。6.1.3机械振动、噪声、磁场等对标准装置和计量泵的影响应小到可以忽略不计。准确度等级0.5级1.0级2.0级3.0级最大允许误差±0.5%±1.0%±2.0%±3.0%JJF(津)78-202246.2主标准器及配套设备6.2.1主标准器及配套设备均应有有效的检定/校准证书。6.2.2主标准器及配套设备应满足表2要求。表2主标准器及主要配套设备一览表7校准项目和校准方法7.1校准项目7.1.1隔膜式计量泵输出流量的校准。7.1.2柱塞（活塞）式计量泵输出流量示值误差的校准。7.2校准方法7.2.1校准前准备7.2.1.1被校仪器应具有仪器名称、生产厂家、型号、出厂编号等标识。7.2.1.2被校仪器应结构完整，无影响正常工作和妨碍读数的缺陷及机械损伤。7.2.1.3被校仪器运行时，传动与调节机构工作平稳，动力端应无异常声响并可靠工作，各部件无泄漏现象。7.2.1.4校准前使计量泵通电预热，在校准流量下运行10min，排出管路内的气体，等待流体温度、压力和流量稳定后进行校准。7.2.2隔膜式计量泵输出流量的校准7.2.2.1校准点与校准次数校准点应根据被校仪器的实际适用范围按用户需要确定。当用户无要求时，在相对行程长度为100%、75%、50%、30%、10%处校准计量泵的输出流量。每个点至少校准3次。7.2.2.2校准操作名称测量范围技术要求电子天平（0.01～3100）g级或优于级标准金属量器1L、5L、20L、100L等二等或优于二等温度计（0～50）℃MPE：±0.2℃二等标准密度计（640～1500）kg/m3二等或优于二等秒表（计时器）（0～1）hMPE：±0.01sIIIIIIJJF(津)78-20225校准操作应在工况条件下进行。将计量泵的行程调节机构置于校准点位置，待流体温度、压力和流量稳定后，从加注口处将介质开始注入标准金属量器或称重容器，同时启动秒表开始计时。运行一段时间后停止加注，同时停止计时。注入时间不小于1min。使用容量比较法校准时，应按规定提前润湿标准器内壁，并记录试验过程中标准金属量器内的介质温度。使用衡量法校准时，应在每次试验后记录介质密度。7.2.2.3数据处理a）衡量法的数据处理。在第i个校准点，第j次试验中，计量泵排出液体流量的实际值(qs)ij按式（1）计算。fs()ijijijijmCqt（1）式中：mij——第i个校准点，第j次试验，电子天平测得液体的质量，kg；ρij——第i个校准点，第j次试验，称量容器内液体的密度，kg/m3；tij——第i个校准点，第j次试验的试验时间，s；Cf——浮力修正因子，按式（2）计算。bafba(-)(-)ijijC（2）式中：ρb——电子天平检定时所用标准砝码的密度，kg/m3；ρa——空气密度，kg/m3。b）容量比较法的数据处理。在第i个校准点，第j次试验中，计量泵排出液体流量的实际值(qs)ij按式（3）计算。ss1(20)()ijijijijVTqt（3）式中：Vij——第i个校准点，第j次试验，标准金属量器读出的容积，L；Tij——第i个校准点，第j次试验，标准金属量器内的液体温度，℃；βs——标准金属量器的体膨胀系数，℃-1。JJF(津)78-20226c）重复性计算和相对行程长度—流量关系曲线。各校准点（相对行程长度）处计量泵输出流量的实际值s()iq按式（4）计算。ss11()()niijjqqn（4）式中：n——校准次数。第i个校准点，计量泵输出流量的重复性Ei按式（5）计算。smaxsmin[()][()]ijijinqqEd（5）式中：[(qs)ij]max——第i个流量点，计量泵输出流量实际值的最大值；[(qs)ij]min——第i个流量点，计量泵输出流量实际值的最大值；dn——极差系数，其值见表3。表3极差系数dn数值表采用数理统计回归运算方法（最小二乘法拟合），给出计量泵在工况条件下相对行程长度与输出流量的关系曲线和数学表达式，从而在实际运行中用来进行流量调节。7.2.3柱塞（活塞）式计量泵输出流量示值误差的校准7.2.3.1校准前的准备校准前使计量泵通电预热，在校准流量下运行10min，排出管路内的气体，等待液体温度、压力和流量稳定后再进行校准。7.2.3.2校准流量点与校准次数校准流量点应根据被校仪器的实际适用范围按用户需要确定，当用户无要求时，按qmax、0.75qmax、0.5qmax、0.25qmax和qmin五个流量点校准。每个流量点至少校准3次。7.2.3.3校准操作将计量泵输出流量调至待校准流量点，待流体温度、压力和流量稳定后，将介质开始校准次数n345678910极差系数dn1.692.062.332.532.702.852.973.08JJF(津)78-20227注入标准金属量器或称重容器，同时启动秒表开始计时。运行一段时间后停止加注，同时停止计时。注入时间不小于1min。使用容量比较法校准时，应按规定润湿标准器内壁，并记录试验过程中标准金属量器内的介质温度。使用衡量法校准时，应在每次试验后记录介质密度。7.2.3.4数据处理a）使用衡量法或容量比较法时分别按7.2.2.4a）或7.2.2.4b）进行基本数据处理。b）相对示值误差计算。在第i个校准点，第j