超聲流量計規(guī)范

1超聲流量計檢定規(guī)程本規(guī)程適用于以時間差法為原理的封閉管道用超聲流量計(以下簡稱流量計)的型GB3836爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備GB50251—2003輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范GB/T17747.2—1999天然氣壓縮因子的計算、第2部分：用摩爾組成進行計算ISO17089:2004(CDmetersforgas;metersforfiscal-andallocationISO/TR12765:1997MeasurementoffluidflowAGAReport-1992No.8CompressibilityfactAGAReportNo.9-1998MeasurementofgasbymultipatlhultrasonAGAReportNo.10-2003SpeedofsoundinnaturalgasANSI/APIMPMS5.8-2004Measurementofliquidhydrocarbmetersusingtransittimetechnology3.2超聲換能器(ultrasonictransducer)23.4外夾式超聲流量計(clamp-onultrasonicmeters)3.5傳播時間(transittime)3.7聲道角(transmisionangle)3.8單聲道流量計(single-p在最大流量和最小流量之間的流量值，它將流量范圍分割成允許誤差不同的兩個流體中的實際傳播速度是由介質(zhì)靜止?fàn)顟B(tài)下3(vm)在聲波傳播方向上的分量組成。按圖1所示，順流和逆流傳播時間與各量之間的cr——聲波在流體中傳播的速度；可利用式(1)的兩個公式得出流體流速的表達式：也可以用相似的方法獲得聲波的傳播速度：將測得的多個聲道的流體流速v,,i=1,2,…,k;來，可得到管道平均流速的估計值v,乘以過流面積A,式(4):利用數(shù)學(xué)的函數(shù)關(guān)系聯(lián)合起即可得到體積流量q,如4.2結(jié)構(gòu)形式4.2.1構(gòu)成流量計主要由流量計表體、超聲換能器及其安裝部件、信號處理單元和(或)流量4觸式流量計的換能器直接與被測流體接觸，外夾式流量計的換能器緊密安裝在管道4.2.2.2接觸式流量計根據(jù)換能器的數(shù)目不同，分為單聲道流量計、雙聲道流量計和表1為推薦的準(zhǔn)確度等級系列，如采用非表中所列準(zhǔn)確度等級，其最大允許誤差需符合表1中對應(yīng)的原則并在流量計產(chǎn)品說明書中及流量計銘牌上明示。流量計在q?≤q≤qmax的流量范圍內(nèi)，其最大允許誤差應(yīng)符合表1的規(guī)定，在qmn≤q<q,的流量范圍內(nèi)，最大允許誤差不超過表1規(guī)定的最大允許誤差的2倍。并且，對氣體流量計，q,準(zhǔn)確度等級最大允許誤差E如在檢定時改變流量計系數(shù)，則應(yīng)在檢定證書上定。如使用管徑與檢定管徑之比大于2或小于1/2,使用時流量計應(yīng)增加一個0.5%的56.1.3流量計使用說明書中應(yīng)對換能器給出工作壓力范圍和工作溫度范圍，并提供換6.1.4周期檢定的流量計還應(yīng)有前次的檢定證書及上一次檢定后各次使用中檢驗的檢6.2銘牌和標(biāo)識e.耐壓等級(僅對接觸式流量計);i.分界流量(當(dāng)流量計有該指標(biāo)時);k.防爆等級和防爆合格證編號(僅對防爆型流量計);6.2.4當(dāng)換能器的信號電纜與超聲波換能器需一一對應(yīng)時，應(yīng)在明顯位置標(biāo)有永久性6.3外觀6.3.1新制造的流量計應(yīng)有良好的表面處理，不得有毛刺、劃痕、裂紋、銹蝕、霉斑6.3.2流量計表體的連接部分的焊接6.3.4顯示的數(shù)字應(yīng)醒目、整齊，表示功能的文字符號和標(biāo)志應(yīng)完整、清晰、端正。6.3.6流量計各項標(biāo)識正確；讀數(shù)裝置上的防護玻璃應(yīng)有良好的透明度，沒有使讀數(shù)流量計應(yīng)有對流量計系數(shù)進行保護的功能，并能記錄歷史修改過程，避免意外更通過檢定介質(zhì)到最大實驗壓力，歷時5min,流量計表體上各接口應(yīng)無滲漏。6計量器具控制包括型式評價、首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗。附錄A規(guī)定了型式評價的試驗條件、項目和方法。附錄B規(guī)定了現(xiàn)場檢定的特殊要求。附錄C規(guī)定7.1.1.1流量標(biāo)準(zhǔn)裝置(以下簡稱裝置)及其配套儀表均應(yīng)有有效的檢定證書。7.1.1.4需要測量流經(jīng)流量計的流體溫度時，可直接從流量計表體上的測溫孔測溫。無特殊要求，對于單向測量的流量計，應(yīng)將溫度測量位置設(shè)在流量計下游(3～5)D處(D為管道內(nèi)徑);對于雙向測量的流量計，應(yīng)設(shè)在距流量計至少5D處。所用溫度計的測量誤差對檢定結(jié)果造成的影響應(yīng)在流量計最大允許誤差的1/5以內(nèi)。7.1.1.5需要測量流經(jīng)流量計的流體壓力時，可直接從流量計表體上的取壓孔取壓。如流量計表體上無取壓孔，應(yīng)根據(jù)流量計本身要求確定壓力的測量位置。如無特殊要求，裝置應(yīng)在流量計上游側(cè)10D處安裝壓力計。取壓孔軸線應(yīng)垂直于測量管軸線，直徑為(4～12)mm。所用壓力計的測量誤差對檢定結(jié)果造成的影響應(yīng)在流量計最大允許誤差的1/5以內(nèi)。(1)檢定用流體應(yīng)為單相氣體或液體，充滿試驗管道，其流動應(yīng)無旋渦。(2)檢定用流體應(yīng)是清潔的，無可見顆粒、纖維等物質(zhì)。(3)液體流量計應(yīng)使用液體作為檢定介質(zhì)，氣體流量計應(yīng)使用氣體作為檢定用介(1)檢定用液體在管道系統(tǒng)和流量計內(nèi)任一點上的壓力應(yīng)高于其飽和蒸氣壓。對于定用液體飽和蒸氣壓力的1.25倍。(2)在每個流量點的每次檢定過程中，液體溫度變化應(yīng)不超過±0.5℃。(3)液體中不夾雜氣體。(1)對工作壓力在0.4MPa及以上的流量計，管道內(nèi)氣體的壓力不低于0.1MPa并盡量使其與實際使用條件相一致。對工作壓力在0.4MPa以下的流量計，管道內(nèi)氣體的壓力不得高于0.4MPa,可在常壓下進行檢定。(2)無游離水或油等雜質(zhì)存在，粉塵等固體物的粒徑應(yīng)小于5μm。(3)對準(zhǔn)確度等級不低于1.0級的流量計，在每個流量點的每一次檢定過程中，檢7定用氣體的溫度變化應(yīng)不超過±0.5℃,對準(zhǔn)確度等級低于1.0級的流量計，在每個流(4)檢定用氣體為天然氣時，天然氣氣質(zhì)應(yīng)符合GB17820二類氣的要求，天然氣的相對密度為0.55～0.80。(5)檢定用氣體為天然氣時，在檢定過程中，氣體的組分應(yīng)相對穩(wěn)定。天然氣取樣按GB/T13609執(zhí)行，天然氣組成分析按GB/T13610執(zhí)行。(6)在每個流量點的檢定過程中，壓力波動應(yīng)不超過±0.5%。7.1.3.1環(huán)境溫度一般為(5～45)℃;濕度一般為(35～95)%RH;大氣壓力一般為(86~106)kPa。7.1.3.2交流電源電壓應(yīng)為(220±22)V,電源頻率應(yīng)為(50±2.5)Hz,也可根據(jù)流量計的要求使用合適的交流或直流電源(如24V直流電源)。7.1.3.5當(dāng)以天然氣等可燃性或爆炸性流體為介質(zhì)進行檢定的場合，所有檢定裝置及其輔助設(shè)備、檢測場地都應(yīng)滿足GB50251的要求，所有設(shè)備、環(huán)境條件必須符合7.1.4.1流量計的安裝應(yīng)符合附錄D的要求。誤差絕對值倒數(shù)的10倍。首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗的檢定項目列于表2中。檢定項日首次檢定后續(xù)檢定隨機文件及外觀+十++++一 +十+十+流量計系數(shù)修正++87.2.2.1檢查隨機文件，應(yīng)符合第6.1條的要求。7.2.2.2用目測的方法檢查流量計外觀，應(yīng)符合第6.2條和6.3條的要求。用目測的方法檢查流量計密封性，應(yīng)符合第6.5條的要求。7.2.3.3流量計應(yīng)在可達到的最大檢定流量的70%～100%范圍內(nèi)運行，至少5min,7.2.3.4流量點的控制和檢定系數(shù)(1)檢定一般應(yīng)包含下列流量點：qmi,q,0.40qmax和qmax;對于準(zhǔn)確度等級不低于0.5%,且量程比不大于20:1的流量計，增加0.25qmm和0.70q兩個流量點；對于準(zhǔn)確度等級優(yōu)于0.5%,且量程比大于20:1的流量計，再增加一檢定點，其流量為大流量：液體應(yīng)不小于10q;氣體應(yīng)不小于4q。(3)在檢定過程中，每個流量點的每次實際檢定流量與設(shè)定流量的偏差應(yīng)不超過設(shè)定流量的±5%或不超過±1%qmx,最小流量點對應(yīng)的流體流速應(yīng)不小于流量計銘牌標(biāo)(4)每個流量點的檢定次數(shù)應(yīng)不少于3次，對于型式評價和準(zhǔn)確度等級不低于0.5級的流量計，每個流量點的檢定次數(shù)應(yīng)不少于6次。(1)把流量調(diào)到規(guī)定的流量值，達到穩(wěn)定后。記錄標(biāo)準(zhǔn)器和被檢流量計的初始示(2)按裝置操作要求運行一段時間后，同時停止標(biāo)準(zhǔn)器(或標(biāo)準(zhǔn)器的記錄功能)和被(3)記錄標(biāo)準(zhǔn)器和被檢流量計的最終示值。(4)分別計算流量計和標(biāo)準(zhǔn)器記錄的累積流量值或瞬時流量值。(1)流量計單次檢定的相對示值誤差為：9當(dāng)每個流量點重復(fù)檢定n次時，該流量點的重復(fù)性按下式評定：結(jié)果應(yīng)符合5.2的要求。后，應(yīng)在q,以下及以上分別選至少1個流量點進行測試以確認其修正效果，并計算流量計系數(shù)調(diào)整量然后將舊流量計系數(shù)F?、新流7.3檢定結(jié)果的處理經(jīng)檢定合格的流量計發(fā)給檢定證書，檢定證書內(nèi)容要求見附錄E。流量計發(fā)給檢定結(jié)果通知書，并注明不合格項目。對使用中檢驗的流量計發(fā)給檢驗檢定周期一般不超過2年。對插入式流量計，如流量計具有自診斷功能，且能夠保留報警記錄，也可每6年檢定一次并每年在使用現(xiàn)場進行使用中檢驗。A.1范圍導(dǎo)則：振動(正弦)電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Cab:電子電工產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程試驗Db:交變濕熱試驗電子電工產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Fc和GB4208—1993外殼防護等級(IP代碼)GB/T4857.2—2005包裝運輸包裝件基本試驗第2部分：溫濕度調(diào)節(jié)處理GB/T17626.2—2006電磁兼容試驗與測量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗GB/T17626.5—1999電磁兼容試驗和測量技術(shù)浪涌(沖擊)抗擾度試驗GB/T17626.8—2006電磁兼容試GB/T17626.11—1998電磁兼容試驗和測量技術(shù)電壓跌落，短期中斷和電壓GB/T17747.2—1999天然氣壓縮因子的計算第2部分：用摩爾組成進行計算GB/T11062—1998天然氣發(fā)熱量、密度、相對密度和沃泊指數(shù)的計算方法A.3.1提交的技術(shù)資料應(yīng)符合JJF1015第5章的要求。A.3.2在接觸式流量計中，標(biāo)稱直徑不大于100mm的流量計應(yīng)選擇3臺樣機；標(biāo)稱直徑大于100mm、不大于300mm的流量計應(yīng)選擇2臺樣機；標(biāo)稱直徑大于300mm的流量計應(yīng)選擇1臺樣機。外夾式流量計應(yīng)選擇3臺樣機。A.3.3進行型式評價的超聲流量計系列產(chǎn)品應(yīng)選取包括最小口徑在內(nèi)的1/3有代表性A.3.4技術(shù)資料審查結(jié)果如果發(fā)現(xiàn)有重大的缺陷或不足，應(yīng)將資料和樣機退回申請單流量計應(yīng)采用法定計量單位。優(yōu)先選用流量計量單位為m3/h,體積單位為m3,壓A.4.2準(zhǔn)確度等級(最大允許誤差)流量計的準(zhǔn)確度等級規(guī)定應(yīng)符合本規(guī)程5.1條款的要求。A.4.3計量法制標(biāo)志和計量器具標(biāo)識必須在流量計銘牌或面板、表頭等明顯部位標(biāo)注A.4.5安裝標(biāo)識A.5.1流量計的主要計量性能為流量范圈、準(zhǔn)確度等級(最大允許誤差)、工作壓力范A.5.2流量計的最太允許誤差、測量重復(fù)性應(yīng)符合本規(guī)程5.1和5.2條款的規(guī)定。A.5.3零流量讀數(shù)A.5.3.1氣體流量計對于每一聲道，氣體流量計的零流量讀數(shù)應(yīng)不大于12mm/s。對于每一聲道，液體流量計的零流量讀數(shù)應(yīng)不大于4mm/s。A.5.4除所列試驗項目以外，可以根據(jù)樣機的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和提供型式評價的技術(shù)要求增A.6.1.1提交的技術(shù)資料除應(yīng)符合本規(guī)程第6.1條款的要求外，還應(yīng)有：樣機照片；產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)(含檢驗方法);制造單位或技術(shù)機構(gòu)所做的試驗報告等。A.6.1.2流量計外觀，應(yīng)符合本規(guī)程第6.2、6.3條款的要求。A.6.1.3流量計密封性，應(yīng)符合本規(guī)程第6.5條款的要求。A.6.2安全性能影響A.6.2.1防爆防護性能對不同應(yīng)用的流量計，應(yīng)滿足GB4208相應(yīng)的防護等級要求，并取得國家認可的流量計表體應(yīng)能承受試驗壓力為1.5倍最大工作壓力下5min的耐壓強度試驗而不流量計的電源端子與接地端子、輸出端子與接地端子之流量計的電源端子與接地端子、輸出端子與接地端子之間應(yīng)能承受頻率為50Hz電保持時間交流220V、50Hz流量計應(yīng)具有可靠的抵御外部非正常操作的能力。當(dāng)受根據(jù)流量計的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和提供型式評價的技術(shù)要求確定輸件6規(guī)定進行預(yù)處理4h。將運輸包裝件按GB/T4857.5中3.5條的要求使其一底傾斜根據(jù)GB/T17626.11實驗等級0%U,進行。合本規(guī)程5.1條款的要求。A.7.1型式評價的條件A.7.1.1進行型式評價試驗的流量標(biāo)準(zhǔn)裝置應(yīng)符合本規(guī)程7.1.1條款的要求。A.7.1.2進行型式評價試驗的試驗介質(zhì)應(yīng)符合本規(guī)程7.1.2條款的要求。A.7.1.3進行型式評價試驗的環(huán)境條件應(yīng)符合本規(guī)程7.1.3條款的要求。A.7.2法制管理要求目測檢查，符合A.6.1.1、A.6.1.2和A.6.2.1的要求。將流量計緩慢注入液體至1.5倍最大工作壓力，保持5min,緩慢卸壓。在壓力保在濕熱儲存試驗完成后馬上進行，用兆歐表測量流量計的電出端子與接地端子之間的絕緣電阻，應(yīng)滿足A.7.6.1零流量讀數(shù)量腔內(nèi)壓力、溫度應(yīng)保持穩(wěn)定。對每一聲道測量的流速至少觀測并記錄30s。結(jié)果應(yīng)滿足A.5.3條款的要求。A.7.6.2用目測的方法檢查流量計密封性，應(yīng)符合A.6.1.3的要求。A.7.6.3按照本規(guī)程7.2.3.4選取流量點并確定檢定次數(shù)。A.7.6.4按照本規(guī)程7.2.3.5的程序開展試驗。A.7.6.5按照本規(guī)程7.2.3.6的方法計算流量計的相對示值誤差。A.7.6.6按照本規(guī)程7.2.4的方法計算流量計的測量重復(fù)性。A.7.7氣候環(huán)境試驗按A.6.5.1要求，將流量計處于低溫-40℃條件下2h,恢復(fù)時間2h,升溫和降溫按A.6.5.2要求，將流量計處于高溫55℃條件下2h,恢復(fù)時間2h,升溫和降溫的溫度變化率不超過1C/min,對空氣濕度要求在整個試驗期間應(yīng)避免凝結(jié)水。A.7.7.3恒定濕熱試驗按A.6.5.3要求，將流量計處于溫度30℃,相對濕度93%條件下48h,恢復(fù)時間A.7.7.4交變濕熱試驗按A.6.5.4要求，將流量計置于恒溫恒濕箱中，溫度在25℃和55℃之間交替變化，在溫度下限時保持95%以上相對濕度，在溫度上限時保持93%相對濕度，當(dāng)溫度上升時，電子器件表面可能發(fā)生凝結(jié)水。試驗時間兩個24h周期，每個周期依照GB/T2423.4的規(guī)定程序進行。A.7.8.1正弦波振動試驗按A.6.6.2要求進行。試驗后檢查包按A.6.8.2要求，試驗10次，每次放電有一定的時間間隔。A.7.10.3工頻磁場抗擾度試驗按A.6.8.3要求，對樣機施加連續(xù)磁場，試驗場強10A/m。按A.6.8.4要求，在選定點上至少加五次正極性和五次負極性，重復(fù)率為每分鐘不超過1次。施加浪涌強度為線-線間干擾0.5kV,持續(xù)時間50μs,線-地間干擾按A.6.8.5要求，在正常供電狀態(tài)下，供電電源中斷10次，每次間隔時間至少為按A.6.9要求，每點各檢定3次。A.7.12判定原則A.7.12.2樣機不出現(xiàn)程序紊亂和功能故障，樣機內(nèi)參數(shù)和歷史數(shù)據(jù)在干擾施加前后A.8.1型式評價項目分主要項目和非主要項目，A.6.1.2條款中項目為非主要項目，A.8.3型式評價有一項以上(含一項)主要項目不合格，則型式評價結(jié)果判為不合A.8.4系列產(chǎn)品中一個規(guī)格的產(chǎn)品型式評價結(jié)果為不合格，則系列產(chǎn)品型式評價結(jié)果附錄B現(xiàn)場檢定特殊要求B.2.4在流量標(biāo)準(zhǔn)器管段上安裝的溫度、壓力變送器應(yīng)滿足本規(guī)程7.1.1.4和附錄C使用中檢驗超聲流量計使用中的檢驗用于在實流裝置上檢定完成后，在C.1.1檢驗時間安排在被檢驗流量計安裝到管路上投入使用后的一個月內(nèi)進行第C.1.2流量計進行使用中檢驗時必C.2.1.1標(biāo)準(zhǔn)流量計應(yīng)滿足本規(guī)程附錄B.1.2和B.1.4的要求。C.2.1.2標(biāo)準(zhǔn)流量計應(yīng)有良好的復(fù)現(xiàn)性能，且其準(zhǔn)確度等級不得低于被檢驗流量計的C.2.2標(biāo)準(zhǔn)流量計的安裝條件C.2.4.1測量偏差E=±|E;|mx(C.1)F;——第一次檢驗得到的第i檢驗點流量計系數(shù)平均值。流量計的重復(fù)性按7.2.4計算。流量計的測量偏差E和重復(fù)性不超過流量計準(zhǔn)確等級對應(yīng)的允許值，判定為合格，C.3.1.1使用的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備包括：在線色譜分析儀、取樣器；溫度計；壓力表；計算C.3.1.3取樣系統(tǒng)的選擇、安裝應(yīng)滿足GB/T13609—199C.3.1.4取樣點附近應(yīng)安裝溫度、壓力變送器。溫度、壓力變送器的安裝應(yīng)滿足本規(guī)程7.1.1.4和7.1.1.5的規(guī)定。壓力變送器的準(zhǔn)確度應(yīng)優(yōu)于0.1%,溫度變送器的準(zhǔn)確度應(yīng)優(yōu)于0.1℃。C.3.1.6分析出表C.1所列管線氣體各組分，在條件允許時可分析更多組分，以確保通用范圍相對密度甲烷乙烷丙烷丁烷已烷+氮氣二氧化碳一氧化碳氬氣#氧氣#水C.3.2.2聲速測量標(biāo)準(zhǔn)器是一對超聲波換能器，其間的距離經(jīng)過精密測量且穩(wěn)定不C.3.2.3應(yīng)使聲速測量標(biāo)準(zhǔn)器浸入管道流體，且流體的溫度、壓力與管道內(nèi)流體相C.3.4.2機械檢查：對被檢流量計按照檢定規(guī)程、國家標(biāo)準(zhǔn)(或生產(chǎn)廠家的企業(yè)標(biāo)(1)把流量調(diào)到規(guī)定的流量值，穩(wěn)定后。同時進行取樣分析、聲速測量和被檢流量(2)被檢設(shè)備的輸出(3)對氣體流量計標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的輸出記錄應(yīng)包括：(4)對液體流量計標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的輸出記錄應(yīng)包括b.取樣時間內(nèi)管道內(nèi)溫度