JJG 1030-2007 超声流量计.PDF

中华人 民共和 国国家计量检定规程JJG1030-2007超 声 流 量 计Ul t r a s o n k Fl o w m e t e r s2007-08-21笨之 市2007-11-21实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局发布JJG1030-2007/_.o.o.o.o.o.o.-.o.o.ffiFlHEi,+tOE*4fE i rrclo3o-2007 EIi ft#JJG les-ree4 iverification Reguration or i+tgFifi*fiA i1-.-.-r.o.o.-.o.c.o.c.c.-.-.s-.1Ultrasonic Flowmeters本规程经国家质量监督检验检疫总局 07年8月21日 批准,并自年11月 21日 起施行。归口 单 位:全 国流量容量计量技术委员会主要起草单位:中 国计量科学研究院国家原油大流量计量站成都天然气流量分站参加起草单位:国 家水大流量计量站天津市计量监督检测科学研究院艾默生过程控制有限公司丹尼尔计量和控制部北京昌民技术有限公司北京伟业源冠科贸有限公司深圳市建恒工业 自控系统有限公司唐山汇中仪表有限公司本规程委托全国流量容量计量技术委员会负责解释JJG1030-2007本规程主要起草人:王 池(中国计量科学研究院)丘逢春(国家原油大流量计量站成都天然气流量分站)参加起草人:苗豫生(国家水大流量计量站)陈 兴(天津市计量监督检测科学研究院)王水山(艾默生过程控制有限公司丹尼尔计量和控制部)朴奇焕(北京昌民技术有限公司)史 磊(北京伟业源冠科贸有限公司)肖 聪(深圳市建恒工业 自控系统有限公司)张力新(唐山汇中仪表有限公司)JJG1030-2007目1 范围(1)2 引用文献(1)3 术语和定义(1)4 概述(2)4.1 工作原理(2)4.2 结构形式(3)5 计量性能要求(4)5.1 准确度等级(4)5.2 重复性(4)5.3 流量计系数调整(4)5.4 双向测量流量计的要求(4)5.5 外夹式流量计的要求(4)6 通用技术要求(4)6.1 随机文件(4)6.2 铭牌和标识(5)6.3 外观(5)6.4 保护功能(5)6.5 密封性(5)7 计量器具控制(6)7.1 检定条件(6)7.2 检定项目和检定方法(7)7.3 检定结果的处理(1 0)7.4 检定周期(lO)附录A 超声流董计型式评价(l1)附录B 现场检定特殊要求(1 8)附录C 使用中检验(1 9)附录D 超声流董计的安装要求(2 3)附录E 检定证书(内页)格式(2 5)JJCJ1030-2007超声流量计检定规程1 范 围 本规程适用于以时间差法为原理的封闭管道用超声流量计(以下简称流量计)的 型式评价、首次检定、后续检定和使用中的检验。本规程不适用于明渠或暗渠超声流量测量仪表的检定。2 引 用文献 人下列标准、规程所包含的条文,通 过引用而构成本规程的条文。JJF1001-19叨 通用 计 量 术 语 及 定 义 ,JJF10 流 量计量名词术语及定义 GB s s%爆炸性气体环境用电气设备 .GB/T1842001 用气体超声流量计测量天然气流量G B 1 T s 1 9 天然气 /GB 251-20 输 气管道工程设计规范 G引T13919”天然气取榉导则 ,GBl T1笳10z OO s 天 然气组分分析 气 相色谱法 :G引T17 7,2-19 天 然气压缩因子的计算第2部分:用 摩尔组成进行计算Is 017t,B9:2004(CD)Me a s u r e m e n t o f n u d f l o v i n c b s e d c o n d“Ul t r a&)i cm e t e r s f o r g a s;m e t e r s f o r f i s c a l-a n d a l l o c a t i On m e a s u r e m e n t.I顶)/TR765:1997 Me 岱u r e n l e n t o f f l 0d f l o w i n c l 猁c o n d u i“m h o 扎u n gt r a n s i t t k n e u l t r a s On i c f l o b y 11e t e r s。(丿A()Re p Or t-1992 No。8 Co n l p r e s s i b i t y 肠d t o r s o f n a t u r a l 息a S a n d o t h e r r e l a t e dhydrocarbon gasesAG丿、Re p Or t No。9-1998 Me a s u r e m e n t Of g a s b y m u l“p 蔽k u k r a n i c m e t e A(冫 Re p o r t No。102003 Sp e e d Of u n d i n n a t u r a l g a s a n d t h e r r e l a t e d h y d r o c a r-b o n g a s e s ,Ar q s API MPMS5.82004 Me a m r e m e r 1t o f h q 山d h y d r Oc a r b Om b y u l t r a n 忆n o wm e t e r s u s i n g t r a n s i t t k n e t e c h n o l Og y应注意使用上述引用文献的现行有效版本。3 术 语和定义3.1 超声流量计(d t r a“c f l O w 1 n e t e r)利用超声波在流体中的传播特性来测量流量的流量计。3.2 超声 换 能 器(u l t r a“c t r a n s d u c e r)在电信号作用下可产生声波输出,并 可将声波信号转换为电信号的器件。JJC|1030-20073.3 接触式超声流量计(w e t t d d t r a s Oo c m e t e r s)将换能器嵌人流体管道内,换 能器直接与流体接触的流量计。3.4 外夹式超声流量计(c l a r n p _ O 1 1 u l t r a 血 c m e t e r s)将换能器固定在流体管道外,声 波传播的路径透过流体管道壁的流量计。3.5 传播时间(t r a n t t h e)超声波信号在流体介质部分传播的时间。3.6 声道(a c。u s t 忆p a t h)超声波信号在成对的超声波换能器间传播的实际路径。3.7 声道角(t r a n s m i s c,1 1 a 1 1 g 忆)声道与管道轴线之间的夹角。3,8 单声道流量计(n 匪e p a t h m e t e r)只有一对换能器的流量计。3.9 双声道流量计(d u d _ p a t l l s m e t e r)有两对换能器的流量计。3.1 0 多声道流量计(m d t,k m t h s m e t e r)有两对以上换能器的流量计。3.表体(m e t e r b o d y)安装超声换能器等部件,并 经过特殊制造,在 各方面都符合有关标准规定的管段。3.1 2 零流量读数(z e r c,f l c,w r e a 山吒)介质静止状态下流量计最大流速读数。3.1 3 脉冲 系 数(p t l k%c t o r)单位体积的流体流过流量计时流量计发出的脉冲数,通 常叉称系数,用 符号 K表示。3.1 4 流动调整器(n。w c()山 1 o n e r)能减少旋涡和改善速度分布的部件。3.1 5 信号 处理单元(g l l d l,r。c e s“l l g t l 1 1 i t)山电子元件和微处理器系统纽成,足 流董计的一部分。3.16 分界 流 量%(t r a n t。n f b w r a t e)在最大流量和最小流量之间的流董值,它 将流量范围分割成允许误差不同的两个区,即“高区”和“低区。3.17 流量计系 数(n l e t e r h c t o r)对流董计进行实流检定,并 按结果对流量计示值进行修正的系数。其值为标准器示值与流量计示值之比。一般用符号 F表 示。4 概 述4.l 工作原理流量计以测量声波在流动介质中传播的时间与流量的关系为原理。通常认为声波在流体中的实际传播速度是由介质静止状态下声波的传播速度(“f)和 流体轴向平均流速JJG1030-2007(v)在 声波传播方向上的分量组成。按图1所 示,关系是:L彦d。b n=Ar 3=l 丁T瓦T瓦面珂 莎u p式中:莎u p 超声波在流体中逆流传播的时间;彦d。Ml 超声波在流体中顺流传播的时间;L声道长度;c f 声波在流体中传播的速度;v 流体的轴向平均流速;声道角。图 1 通 用示意图可利用式(1)的两个公式得 出流体流速的表达式:顺流和逆流传播时间与各量之间的=矽:A=丁瓦=T 瓦c o s)(1)(3)利用数学的函数关系联合起即可得到体积 流董 g、,如(4)(5)二 璧 莹 7(瓦 T六)0乙也可以用相似的方法获得声波的传播速度将测得的多个声道的流体流速 v ,f=l,2,虍;来,可 得到管道平均流速的估计值 v,乘以过流面积 A,式(4):rl-4,_ li:f(r/1 1.,u4)其中:式中:泛声道数。注:即 便是给出了声道的数目,但/(v l,v 走)的 精确形式也会因声道排列情况以及数值计算方法的不同而不同。4.2 结构形式4.2.1 构成流量计主要 由流量计表体、超声换能器及其安装部件、信号处理单元和(或)流 量3生_=_夕r1丝JJC:1030-2 07计算机组成。对于现场接触式和外夹式流量计,安 装换能器处的管道可做表体使用。接触式流量计的换能器直接与被测流体接触,外 夹式流量计的换能器紧密安装在管道外壁。4.2.2 形式4.2.2.1 流量计按换能器安装方式可分为接触式和外夹式两种形式。4.2.2.2 接触式流量计根据换能器的数目不同,分 为单声道流量计、双声道流量计和多声道流量计。4.2.2.3 流量计的输出方式有脉冲输出、模拟量输出和数字通讯输出等。5 计 量性能要求5.1 准 确度等级表1为推荐的准确渡等级系列,如 采用非表屮所列狠确度等级,其最大允许误差需符合表 1中对应的原则并在流量计产品说明书中及流量计铭牌上明示。流量计在%gq u x 的流 量 范 围内,其最 大 允 许 误 差 应符合 表1的规 定,在g 11.l l l q(%的流 量 范 围内,最 大允许误差不超过表1规 定的最大允许误差的 2倍。并且,对 气体流量计,%对应的流速应不大于3m/s;对液体流量计,g 对应的流速应不大于 0.3m/s。表1 5.2 重 复性流量计的重复性不得超过相应准确度等级规定附最大允许误差绝对值的 1/5。5.3 流 量计系数调整如在检定时改变流量计系数,则 应在检定证书上标明前一次的流量计系数、本次调整后的流量计系数,以 庾硫量计系数调整量。5.4 双向测量流量计的要求双向测量的流量计两个测量方向应分别进行检定。5.5 外 夹式流量计的要求外夹式流量计应对所有换能器进行检定,并 尽董在与使用管径相同的管径下进行检定。如使用管径与检定管径之比大于2或小于 1/2,使 用时流量计应增加一个 0.5%的附加误差。6 通 用技术要求6.1 随 机文件6.1.1 流量计应附有使用说明书。6.1.2 外夹式流量计的使用说明书中应详细说明流量计的安装方法和使用要求。4准确度等级0.20.51.01.52.0最大允许误差 0.2%0.5%1。0%1.5%2.0%JJC:1030-20076.1.3 流量计使用说明书中应对换能器给出工作压力范围和工作温度范围,并 提供换能器安装的几何尺寸。接触式超声流量计在随机文件中应包括流量计出厂检验时几何尺寸的检验报告。6.1.4 周期检定的流量计还应有前次的检定证书及上一次检定后各次使用中检验的检