水表的检定系统和计量标准

水表的检定系统和计量标准时间：2006-3-239:37:20第一节水表的检定系统和计量标准一、水表的量值传递任何一种计量器具，都具有不同程度的误差，这些误差是否在允许范围内，必须通过适当等级的计量标准来检定，判断其是否合格。通过量值传递系统来保证量值传递的统一是非常重要的。量值传递是将国家计量基准所复现的单位量值，通过计量基准和计量标准互助组传递到工作计量器具的检定过程。量值溯源，是量值传递的逆过程。相对于量值传递来说，量值溯源通过一条具有规定不确定度的不间断链(溯源链)，使测量结果或测量标准的值能够与规定参考标准(通常是国际或国家计量基准)联系起来。从工作计量器具到计量标准器具直至国家计量基准，自下而上进行量值溯源，以形成一个准确可靠的量值保证体系，从而达到在全国范围内量值统一、准确的目的。量值传递自上而下，是具有强制性的政府行为，应按检定规程逐级传递。而量值溯源自下而上，是企业的自身需要，可采用多种传递方式，可逐级或越级比较。水表是流量计中的工作计量器具之一。流量的标准值一般由容量、质量、时间等基准组合导出。水表及水流量计量器具检定系统框图见图3-1。二、水表的计量标准1定义和分类计量标准是为了定义、实现、保存或复现量的单位或一个或多个量值，用作参考的实物量具、测量仪器、参考(标准)物质或测量系统。在给定地区或在给定组织内，通常具有最高计量学特性的测量标准称为最高计量标准，在该处所做的测量均从这个计量标准导出。水表的计量标准主要有水表检定装置(12317100)，还有水流量标准装置(12313303)和标准表法水流量标准装置(12313311)，括号内的数字为三种计量标准在JJFl022—1991(计量标准命名》中所规定的代号。一般情况下，水表制造企业的最高计量标准为企业中所有符合要求的水表检定装置，或有代表性的、系统性能较好的水表检定装置，也可以是所有用于出厂检验的水表检定装置。按照目前流量仪表规程体系的划分，水表检定装置划入“液体流量标准装置”范围内，依据JJGl64—2000《液体流量标准装置计量检定规程》进行检定。水表制造企业在取得计量器具制造许可证前，或水表检定站在取得开展检定的授权前均应完成水表计量标准的建立。计量标准的考核按JJFl033—200l《计量标准考核规范》的要求和方法进行。除了设备的购置和运行外，材料准备工作主要为计量标准技术报告(俗称“建标报告”)、计量标准考核(复查)申请书。建标工作完成后，应按工作情况和设备、管理变动情况及时记入计量标准履历书。3—1水表及水流量计量器具检定系统框图2申请书和履历书的填写(1)在JJFl033—2001《计量标准考核规范》规定的“计量标准考核(复查)申请书”格式中，a.“计量标准器”一栏应填写检定水表的主要设备的名称，如“水表检定装置”或“水表校验台”等(注意：不应填写装置中的工作量器或玻璃转子流量计等)。主要配套设备中一般填写稳压设备、水泵、压力表、温度计等。b．“拟开展的检定及校准项目”一栏测量范围一般写“水表的口径或流量范围”，准确度等级一般填写“±2％”或“计量等级A级、B级”。(2)在计量标准履历书中，除在建标时填写最初的设备情况外，以后应随时详细记录：a．设备管理人员变更情况。b．主要仪器仪表设备送检结果，以及相应的变差。c．设备维修和变更记录。说明：如主标准器发生更换，应向计量标准批准单位备案。d．设备使用记录。三、计量标准技术报告在初建“水表检定装置”这一计量标准时，需填写计量标准技术报告，以后复查时，如采用的装置和方法有变化，应及时改动。水表计量标准技术报告的填写要注意以下几点：1计量标准的工作原理及其组成一般简要说明所用水表检定装置的工作原理、结构组成和覆盖范围。例如：水表检定装置采用收集法检定水表，即将流量水表的水收集到标准量器中测量得其实际流过的水容积，水表的指示值与该值相比得出其误差值。水表检定装置由供水系统、管道系统和一组工作量器组成。水表检定装置的试验管道口径为15，20，25，40和50mm。2计量标准的主要技术指标一般写明水表检定装置的扩展不确定度以及装置可用于试验的试验管道口径或试验流量范围。装置的扩展不确定度一般为Urel．2％，k＝2，也可以写水表检定装置的准确度等级0．2级，或其最大允许误差±0．2％。说明：准确度等级为0．5级的水表检定装置一般不作为水表的计量标准。3计量标准的量值溯源和传递框图一般写明本级计量标准装置溯源到的高一级计量标准的计量技术机构单位、准确度等级，传递到的计量器具或次级标准的名称、准确度等级和量程范围。示范例图见图3—2。4计量标准的测量重复性考核测量重复性的考核应选用一块重复性较好的水表进行试验，一般可在常用流量点下对该水表在相同的试验条件下连续进行10次以上的试验，计算其标准偏差作为考核结果。如果这一偏差值比不确定度分析时所用的值大，则应重新试验确定结果的可靠性，并用该值代入不确定分析的相关项目中重新计算测量结果的不确定度。图3-2水表检定装置计量标准量值溯源图5计量标准的测量稳定性考核测量稳定性的考核应选用一块稳定性较好的水表进行试验。按JJGl033—200l的要求，在不同环境条件下用受考核的计量装置对相同的被测对象进行m次(至少要4次)的测量，每次间隔时间在一个月以上，每次测得，2组数据，取其平均值作为每次的测量结果。对于水表的测量，n一般可选3次以上。在m次测量结果中，其最大值与最小值之差应不大于计量标准装置的扩展不确定度，：即2X1036测量结果的不确定度分析水表示值误差的测量结果不确定度分析要结合所使用的计量标准装置的型式、所采用的方法等进行，结果一般用包含因子是＝2的相对值的扩展不确定度Urel表示。详细方法和例子参看第四章第三节。一般情况下，水表的测量结果的不确定度，对于检定，应小于水表误差限的1/3于定型鉴定，应小于水表误差限的1/5。7计量标准的测量不确定度验证该栏是指对所给的不确定度合理性的检验。JJGl033—2001中规定了三种验证方法，即传递验证法、两台(套)比较法和多台(套)比较法。对水表检定装置这一计量标准来说常用的为后两种方法，用不同实验室之间的两台(套)或多台(套)装置对同一稳定的被测量对象(选择可靠性较好的水表)的检验结果进行比较。例如两台比较法中，一台为受考核的水表检定装置计量标准，另一台选择已通过考核的水表检定装置计量标准或试验条件较好的水表检定装置，其扩展不确定度分别为U1和U2用两台装置对同一块水表进行其示值误差的测量，可分别得到结果y1和y2，如果满足式认为符合。对于水表检定装置，一般U1=2×10-3，所以上式结果为：多台比较法中，可采用3台或3台以上具有相同准确度等级的计量标准，对同一稳定的水表进行其示值误差的测量。若U为被考核计量标准的扩展不确定度(一般为0．2％)，y为由被考核计量标准得到的测量结果，而多台(套)计量标准得到的测量结果的平均值为，如果满足式，则认为符合。说明：实验室之间的装置比对工作也可参照此方法进行。第二节水表的型式评价和型式批准按照JJFl015—2002《计量器具型式评价和型式批准通用规范》的规定，型式评价定义为：为确定计量器具型式可否予以批准，或是否应当签发拒绝批准文件，而对该计量器具的型式进行的一种检查。型式评价也经常称为定型鉴定。型式批准定义为：承认计量器具的型式符合法定要求的决定。一、水表型式评价的要求1表型式评价含义在一些水表技术文件中，水表的型式评价称为新产品全性能试验、新产品样机试验、定型鉴定、型式试验等，今后这类试验将统称为型式评价或定型鉴定。定型鉴定与样机试验的区别在于：凡制造在全国范围内从未生产过的计量器具新产品，必须申请定型，计量器具新产品定型包括定型鉴定和型式批准；制造全国范围内已经定型而本单位未生产过的计量器具新产品，应申请样机试验。样机试验的内容原则上与定型鉴定是一样的。水表国家标准GB／T778—1996《冷水水表》等效采用国际标准ISO4064，其第3部分《试验方法和试验设备》的内容主要就是关于水表型式批准(定型鉴定)的方法规定。说明：由于水表部分项目的试验(如加速磨损试验)时间长、耗能大，对全国统一设计型水表样机进行试验时，涉及水表使用耐久性方面的试验有时简化或者省略。2承担水表产品型式评价的单位按照国家质量技术监督局文件《关于加强电能表等6种重点管理计量器具新产品管理的通知》[质技监局量发(2000)204号]的规定，凡列入“首批重点管理的计量器具目录”的19家，见附录B。3需要进行水表型式评价的情况一般在下列情况下，需要进行水表的型式评价(定型鉴定)：a．新产品试制定型时；b．正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；c．产品长期停产后，恢复生产时；d．国家质量监督机构提出进行型式评价要求时。4改进型水表产品与部件的型式批准有些产品是在老产品的基础上做了部分改进，如改进部分与原产品在结构上有一定的独立性，可以只做改进部件的试验。说明：水表国际建议和国际标准的改动有种趋势，即可对水表的测量传感器或指示装置单独进行型式批准。一些组合式的水表，如果采用了已型式批准的测量传感器或指示装置，则相应的试验可以免做。在国内由于对水表各部件型式没有正式的明确定义和分类，相应的部件型式批准也尚未进行。二、型式批准的申请以销售为目的的计量器具制造单位，应向省级政府计量行政部门申请型式批准。1型式批准申请时应递交的文件资料(1)计量器具型式批准申请书一式三份；(2)申请单位合法经营的证明文件(复印件)；(3)样机照片；(4)产品标准(含检验方法)；(5)总装图、电路图和主要零部件图；(6)使用说明书(或者产品样本)；(7)制造单位或技术机构所做的试验报告。2申请内容填写计量器具型式批准申请书上要确定所申请的产品名称和规格范围。说明：表按口径的系列产品进行申请时，应将规格范围写齐。3初审和安排省级政府计量行政部门接到计量器具型式批准申请书后，应在10个工作日内对报送材料进行初审。初审通过后，委托国务院计量行政部门授权的技术机构进行型式评价。4确定水表的样机规格和数量(1)按单一产品提出申请一般情况下提供3台样机。规格较大的水表可减少样机数量。按GB／T778．3—1996《冷水水表第3部分：试验方法和试验设备》规定：常用流量在100m3／h(不含)至1000m3／h(含)(对应公称口径一般为150mm至400mm)的水表可提供2台样机，常用流量大于1000m3／h(对应公称口径大于或等于500mm)的水表只需提供l台样机。(2)按系列产品申请每个系列产品中抽取三分之一有代表性的规格产品，每种规格提供试验样机的数量，按申请单一产品的原则执行。说明：水表产品一般按公称口径形成系列。受理单位与承担试验的技术机构根据申请单位提供的技术文件确定具有代表性的规格的产品。(3)申请型号较多如申请型号较多，按以上原则样机数量太多，可适当减少样机的品种数量。一般情况下，水表样机由申请单位自行送样至承担试验的技术机构(以下简称技术机构)。技术机构接受委托并收到技术资料、样机后，开始审定技术资料、编制型式评价大纲和试验工作。三、型式评价和型式批准型式评价包括审查技术文件资料，制定型式评价大纲，试验完成后，出具型式评价报告和计量器具注册表并上报等。型式评价工作一般应在三个月内完成。1审查技术文件资料技术资料审查主要内容为：(1)技术资料是否齐全、科学、合理；(2)是否符合行政管理要求；(3)计量技术指标是否合理、实用。2制定型式评价大纲水表的型式评价大纲一般按照国家标准、行业标准或产品所执行的企业标准等来制定，如果标准中未包含样品选择要求、试验项目的主次分类、单项判定及综合判定的方法，则在大纲中应予补充。大纲的编写应按JJFl016—2002计量器具型式评价大纲编写导则》的格式要求进行。大纲由技术机构指定技术人员起草，经科学论证，由技术机构的技术负责人审批后生效。判定原则应规定：(1)试验项目可划分为主要单项和次要单项。主要单项一般是指影响法制管理要求、计量性能、安全性能等的项目。非