JJG736-1991气体层流流量传感器检定规程.pdf

中华人 民共和国国家计量检定规程J J G 7 3 6 - 1 9 9 1气体层流流量传感器Ga s Lami nar Fl ow Tr ans duc e r1 9 9 1 一0 3 一1 2 发布1 9 9 1 一1 0 一0 1 实施国 家 技 术 监 督 局发布J J G 7 3 6 - 1 9 9 1气体层流流量传感器检 定 规 程V e r i f i c a t i o n R e g u l a t i o n o f G a s己全乙G弓Q J J G 7 3 6 - 1 9 9 1 弓o己?Lami nar Fl o w Tr a ns du c e r 本检定规程经国家技术监督局于 1 9 9 1 年 0 3 月 1 2日 批准， 并 自1 9 9 1年 1 0月 0 1日起施行。归口单位 : 浙江省标准计量管理局起草单位: 浙江省计量测试技术研究所本规程技术条文由起草单位负责解释J J G 7 3 6 - 1 9 9 1本规程主要起草人 : 沈 文新 詹志杰 参加起草人:( 浙江省计量测试技术研究所)( 浙江省计量测试技术研究所 )申屠森朱怀琪( 江苏工学院)( 江苏工学院)J J G 7 3 6 - 1 9 9 1目录一概述 ( 1 )二技术要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 2 )三检定条件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 3 )四 检定项目 和检定方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 3 )五检定结果处理和检定周期 ( 5)附录 1 气体层流流量传感器系数 Ko 的标定方法 ( 7)附录 2 气体层流流量传感器检定记录格式 ( 9)附录3 气体层流流量传感器系数K 。 标定记录格式 ( 1 0 )附录4 检定证书内页格式内容 ( 1 1 )附录 5 气体层流流量传感器空气粘性修正系数 宁 值表 ( 1 2 )附录6 极差法 ( 1 3 )J J G 7 3 6 - 1 9 9 1气体层流流量传感器检定规程本规程适用于新制造、使用中和修理后的气体层流流量传感器的检定。一概述1 气体层流流量传感器 ( 以下简称传感器)适用于空气等洁净气体流量 ( 包括脉动气流流量)的测量。2 传感器由层流元件 、安装元件的本体和取压装置组成。层流元件可由单管或多管流路组成。传感器与微差压仪表配套使用组成层流流量计。3 传感器工作原理 当气体流经传感器层流元件时，形成层流运动，在元件上下游产生静压力差。根据流体力学原理 ，流过元件的平均流速或体积流量与这一差压成正比:(l)(2)或式 中 :Q一三 4 p 产 v 层流元件管路平均流速，m/ s ;Q 层流 元 件 管 路实 际 体 积 流 量， m 3 / s ;c i 与 层流元件结构几 何尺寸有关的常数， m ; 。 与层流元件结构几何尺寸有关的常数， m3 ; / I 气体动力粘性系数， P a - s ;O p 流经层流元件产生的静压力差，P a . 传感器系数K , 定义为标准状态下测试时实际体积流量与对应差压的比值。K o 通过实验标定得到，方法见附录 t o 由 式 ( 2 )可知， 通过测量流经传感器层流元件产生的差压 p和层流元件进口 处气体绝对压力 p - 、热力学温度 T n ，可确定管道内的实际体积流量或质量流量:。 。 N 二讨 = I 下下 八。.Lip 产 /( 3 ) 户 m l T , 1 。 、 二4 一 ( P N 八 T m 八 下) P v “ 。 L-1 p( 4 )式中: Q 实际体积流量， m 3 I S ;.i T G 7 3 6 - 1 9 9 1 K o 传 感器系数，( m 3 / s ) P a - , p r J 1 N 检 定状态下和 标准状态下气体动力 粘性系数， P a . 1 ; 4 质量流量， k g / s ;p m . T . 层流元件进口 处气体绝对压力 ( P a )和热力学温 度 ( K ) ; P N 标准状态下气体的密度， k g / m 3 ; O p 流经层流元件产生的静压力差 ， P a .传感器本体取1t装置层流儿件整流器图 1 层流流量传感器结构示意图二技术要求4 传感器壳体上应具有铭牌 ，铭牌上应标有下列内容: a . 产品名称和型号; b . 公称口径; c . 流量范围; d . 准确度等级; e . 制造 日期和出厂编号; f . 制造厂名或厂标 ; 9 . 计量器具标志和编号。5 在传感器外壳的明显部位应有流向标志。6 传感器应附使用说明书， 说明书中应注明传感器的型号、 公称压力和传感器系数 K a值及配套使用的微差压仪表的要求。周期检定的传感器应有上一次检定的检定证书。7 新制造传感器的表面镀层或喷漆应均匀牢固，不应有气泡、划痕等缺陷。8 传感器的层流元件应用耐水气腐蚀的材料制成，并牢固地固定在传感器本体上。9 测压接头内如有阻尼元件，其性能应可靠。1 0 传感器应在 1 . 5 倍公称压力下持续 5 mi n 保持不泄漏和损坏。使用中的传感器应能 2 J J G 7 3 6 -1 9 9 1保证在最大使用压力下不泄漏和损坏。1 1 传感器的准确度等级分为 1 . 0级、1 . 5级、2 . 5 级和 4 . 0 级 ，其相应的基本误差限分别为士1 . 0 %，士1 . 5 %，士 2 . 5 %和士4 . 0 % o1 2 传感器重复性不应超过基本误差限绝对值的二分之一。三检定条件1 3 检定设备1 3 . 1 检定传感器的气体流量标准装置 ( 以下简称装置)可用钟罩式装置、标准表法装置和 p V T t 法装置。1 3 . 2 装置应具有检定合格证书，其基本误差应不超过被检传感器基本误差限的三分之1 3 . 3 检定系统应具有良好的密封性，一次检定过程中流量应稳定。1 3 . 4 微差压仪表可根据传感器的准确度等级相应选用。微差压仪表在传感器流量下限处测试时的误差应不超过传感器基本误差限的二分之一。1 4 附属设备1 4 . 1 分度值 0 . 2 K的温度计。1 4 . 2 三等标准液体压力计。1 4 . 3 1 . 5 级压力表。1 4 . 4 四级秒表。1 4 . 5 气压计。1 5 环境条件1 5 . 1 环境空气温度为 5 - - 3 5 0 C a1 5 . 2 大气压力为 8 6 -1 0 6 k P a o1 5 . 3 环境空气相对湿度不大于 8 5 %.1 6 检定介质为空气 ， 一次检定过程中其温度变化不超过 0 . 5 K，检定时间不少于3 0 s o四检定项目和检定方法( 一)外观检查1 7 用目测方法检查传感器的外观、其结果应符合本规程 4 -8 条要求。( 二)密封性试验1 8 传感器进行密封性试验时，把传感器安装在一密封系统中，用空气作加压试验，其结果应符合本规程第 1 0条要求。( 三)基本误差检定1 9 按照传感器的流量范围，选择五个流量检定点:Q m e x , 0 . 8 Q m a x , 0 . 6 Q , a x ,0 . 4 Q _ x , Q,。每个流量点检定两次。J J G 7 3 6 - 1 9 9 12 0 检定方法2 0 . 1 传感器应按其使用说明书的要求安装必要的上下游直管段和有关附件，并按照装置检定的要求接人检定系统中。图 2 为以标准表法为例的传感器的检定系统示意图。阀温度计传感器温度汁1+ : 力计标准表1 k . 力 计图 2 传感 器检定系统示意 图2 0 . 2 每 次检定记录装置内的气体绝对压力 p 、 和热力学温度 T , 、 传感器层流元件进口处气体绝对压力 p m 和热力学温度 T , o2 0 . 3 传感器差压的测定采用静态间歇读数方法，一次检定过程中有效读数次数不得少于1 0 次， 最后取其平均值作为 该次检定的 差压值 p .2 0 . 4 根据传感器层流元件进 口处温度值，查出或求出传感器的粘性修正系数 东 值。 占 为标准状态下实际使用气体的动力粘性系 数,U N 与检定条件下空气的动力粘性系数1 1 的比值11 N / , 。 对于使用介质为空气的传感器，粘性修正系数 e 值可查附录5 02 0 . 5 传感器流量的计算2 0 . 5 . 1 按下式把传感器实际体积流量换算到标准状态下的体积流量 :Q 一 P N )I T . ( P N 卜 二 ，( 5 )式中:Q 换算到标准状态下的传 感器体积流量值， m s / s ;p N , T N 标准状态下的绝对压力 ( P a )和热力学温度 ( K ) ;p, ， T . , 传感器层流元件进口处绝对压力 ( P a )和热力学温度 ( K) ; /! N I P 粘性修正系数宁 值; K o 传感器系数，W / s ) - P a 一 。2 0 . 5 . 2 如果 p / 2 p m大于传感器基本误差限的三分之一，式 ( 5 )中 p .应用( P . 、 一 p / 2 ) 代替。6 装置流量的计算6 . 1 用钟罩式装置检定 ，按下式将装置产生的流量换算到标准状态下的体积流量:2020_/ p ., I T , V sw s N = I I T f一 万 、 P / 卫 5 /( 6 ).L i G 7 3 6 - 1 9 9 1式中: Q SN 换 算到 标准 状 态 下的 装置 体 积 流 量， m 3 / S ; p s , T G 装置内 气体绝对压力 ( P a )和热力学温度 ( K ) ; V .5 装置排出的气体体积， m 3 ; t 排出时间， S .2 0 . 6 . 2 用标准表法装置检定，按标准表的工作原理将其流量换算到标准状态下的体积流量 QS N -2 0 . 6 . 3 用p V T t 法装置检定， 按下式将装置产生的体积流量换算到 标准状态下的体积流量 :Q S NTp21卜p NTT2一 f? , - T N ) V Op N 1 .1 )t( 7 )式中:p t , T , 气体进人之前标准容器内气体绝对压力 ( P a )和热力学温度 ( K) ; P 2 , T 2 气体进人之后标准容器内 气体绝对 压力 ( P a )和 热力学温度 ( K ) ; V o 标准容器容积，m3 ; t 测量时间，S .2 1 计算传感器的基本误差和重复性2 1 . 1 各检定点每次检定的基本误差:一 Q Q S N x 1 0 0 0( ， 一 1 ,2 ) 以 S N( 8 )式中:角码 2 流量检定点序号 ; 角码少 第j 次测量。2 1 . 2 每点检定的基本误差8 ;=喜 ( 。乙+S Z )2 1 . 3 每点检定的重复性占 r=1 占1 占 2 2 1 . 4 传感器基本误差S=士 S ,2 1 . 5 传感器重复性S , 二( S + ) . a x ( 9 )( 1 0 )( 1 1 )( 1 2 )2 2 传感器的基本误差和重复性应符合本规程第 1 1 和 1 2条的规定。五检定结果处理和检定周期2 3 检定合格的传感器发给检定证书，检定证书格式见附录 4 ;检定不合格的传感器发 5.i d G 7 3 6 - 1 9 9 1给检定结果通知书，或进行修理并按附录 1 进行标定 ，根据所能达到的准确度等级发给检定证书。2 4 传感器检定周期根据具体使用场合条件确定，一般不得超过 2 年。J J G 7 3 6 - 1 9 9 1附录气体层流流量传感器系 数 K 。 的标定方法1 标定传感器的设备和环境条件应符合本规程第 1 3 - 1 6 条的规定。2 标定方 法2 . 1 传感器应按其使用说明书的要求安装必要的上下游直管段和有关附件，并按装置的要求接人检定系统中。2 . 2 按 照 传感 器 的 流量 范 围，选 择 五个 标 定 点:Q, , , , , 0 . 8 Qm , x , 0 . 6 Q _ _0 . 4 Q . a x , Q m j 。每 个流量点标定次 数应不少于3 次。2 . 3 每次标定记录装置内 气体绝对压力p 、 和热力学温度 T、传感器层流元件进 I 处气体绝对压力 p . 和热力学温度 T, 、传 感器平均差压 p以 及粘性修正系数拿 值， 记录格式见附录 3 。差压 p按本规程 2 0 . 3 条方法测定。3 传感器系数 K 。 的计算3 . 1 对各标定点的每次标定，按下式计算其传感器系数 : P N T m 1 Q S N八 。 一 ( P - 八 T , 八 万 O p( 3一1 )式中:P N , 力。，T N 标准状态下的绝对压力 ( P a ) 和热力学温度 ( K ) ;T, 层流元件进 口处气体绝对压力 ( P a )和热力学温度 ( K) ; e 粘性修正系数，e = U N 华 ; A p 传感器平均差压值; Q S N 换算到标准 状态下的装置 体积流量， tn 3 / S ;角码 : 标定点序号;角码7 第， 次标定。用钟罩式装置标定，式 ( 3 一1 )实际为 P s / T m 1 V sn i, 一 ( P m 八 T s 八 万 ) t - A p( 3一2 )式中: p s , T y 装置内气体绝对压力 ( P a )和 热力学温度 ( K ) ; v s 装置 排出 的 气 体 体积， m 3 ; t 排出时间，5 。3 . 1 . 2 用标准表法装置标定，应按标准表的工作原理将其流量换算到标准状态下的体积 流 量Q S N ， 用 式 ( 3 一 1 ) 计 算K , o3 . 1 . 3 用 p V T t 法装置标定 ，式 ( 3 一 1 )实际为 7J J G 7 3 6 - 1 9 9 1K ;p 2 T mp m T2pI Tmp - T, 一 V ,) o p( 3一3 )1一右式中: p i . T i 气体进人之前标准容 器内的绝对压力 ( P a )和 热力学温度 p 2 ,几气体进人之后标准容器内的绝对压力 ( P a )和 热力学温度 V o 标准容器的容积， m 3 t 测量时间，5 。3 . 1 . 4 如 p / 2 p m 大于传感器基本误差限绝对值的三分之一， 式 ( 3 一 1 ) ,( 3 一 3 )中p . 应用 ( p m 一 p / 2 ) 代替。3 . 2 每个标宁点的传威器系数( K) ;( K) ;( 3一2 ) 、 艺 K ,jK一 Y( 3一4 )式中:n 标定次数，n %3 o3 . 3 每个标定点的重复性误差K , m 一K m ,.dKx 1 0 0( 3一5 )式中:K ;凡m in 每 点 传 感 器系 数K 。 中 的 最 大 值和 最 小值， ( m 3 / s ) - P a d , 极差系数 ，可查附录 6 04 传感器系数 K。 按下式计算:、 。 一 告 (、 m ax + 、 . iv )( 3一6 )式中: K , m a x ， K i m i . 各标定点传感器系数 K ， 中的最大值的 最小值， ( m 3 / s ) P a3 . 5 传感器线性度误差二 。 、 一K; ,+Kx 1 0 0%( 3一7 )K一K计算传感器的准确度和重复性 传感器准确度8 = 土 ,/ 8 2 + s zo n + s ;( 3一8 )式中: s , 装置准确度; s o ft 微差压仪表 基本误差。2 传感器重复性占 ， = ma x 占J J G 7 3 6 - 1 9 9 1附 录 2气体层流流量传感器检定记录格式送检单位规格型号表 号检定占气体层流流量传感器标准装置误差计算pP mTmEQP,TVtQ ti N基本误 差重复性 SS ,;S环境 条件大气压力P a室温相对湿度%检定设 备备注检定结果检定员复核员检定 日期J J G 7 3 6 - 1 9 9 1附录 3气体层流流量传感器系 数 K 。 标定记录格式规格 型号出厂编号制造 厂流量范围标定占气体层流流量传感器标准装置传感器系数pPmTmfhT,V,tQ s vK ,;K环境条件大气压力P a室温相对湿度%计算 , K ti1K ; = 一 万 一K a = 万 ( R i m s , + K , _)备注 标定员1 0标定 日期记录编号J J G 7 3 6 - 1 9 9 1附录 4检定证书内页格式内容气体层流流量传感器检定结果流 量范围标准状态下传感器系数K 准确度重复性检定时介质温度，大气压力J .T G 7 3 6 - 1 9 9 1附录 5气体层流流量传感器空气粘性修正系 数 f 值表( $ = P N / r 1 ，以2 0 时空气动力粘性系数为基准)温度r n / L ,:一一 温 度一一m /U ， :一温度r m/ t 、E11 . 0 5 4一0. 9 9 74 10 . 9 4 621 . 0 5 12 2 一4 20 . 9 4 331 . 0