DN150及以上热能表在线校准规范

陕西省地方计量技术规范

JJF（陕）XXX－XXXX

DN150及以上热能表在线校准规范

OnlineCalibrationSpecificationforHeatMetersofDN150andabove

（报批稿）

XXXX－XX－XX发布XXXX－XX－XX实施

陕西省市场监督管理局发布

JJF(陕)XXX－XXXX

DN150及以上热能表在线校准规范

1范围

本校准规范适用安装于封闭管道，介质为热水，口径大于等于150mm，流速不低于0.3m/s

的热能表（以下简称热能表）的在线校准。

2引用文件

本规范引用下列文件：

JJG225-2001热能表

JJG229-2010工业铂、铜热电阻

JJG643-2003标准表法流量标准装置

JJG1030-2007超声流量计

JJF1001-2011通用计量术语及定义

JJF1004-2004流量计量名词术语及定义

JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示

GB/T32224-2020热量表

CJ/T364-2011管道式电磁流量计在线校准要求

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

JJG225-2001、JJG229-2010、JJG1030-2007、JJF1001-2011、JJF1004-2004、GB/T

32224-2020界定的以及下列术语和定义适用于本规范。

3.1.1标准流量计masterflowmeter

本规范中指基于时差法原理、用于在线校准热能表的便携外夹式超声流量计，其通过水

流量标准装置进行量值传递，具有良好的重复性及稳定性。

3.1.2恒温槽constanttemperaturebath

本规范中指以某种物质为介质，温度可控制并能达到一定稳定程度的装置。

3.1.3标准管段standardpipeline

与被校热能表安装管道串联，适合标准流量计安装，且材质、内径、壁厚等参数已知的

一段直管段。

1

JJF(陕)XXX－XXXX

注：建议专门配置一段长度约1.5倍管道公称通径的碳钢或不锈钢管道。

3.1.4热能表在线校准onlinecalibrationforheatmeters

确定实际工作条件下被校热能表所指示的量值与对应的由标准器所复现的量值之间关系

的一组操作。

3.1.5热能表在线示值误差onlineindicatingerrorforheatmeters

在线校准测得的热能表流量传感器示值误差、单支温度传感器示值误差及配对温度传感

器温差示值误差。以下简称示值误差。

3.1.6修正系数correctionfactor

水流量标准装置对标准流量计进行校准时，水流量标准装置示值与标准流量计示值之比，

用符号F表示。

3.1.7标准流量计修正系数稳定性stabilityofcorrectionfactorofmasterflowmeter

在线校准热能表前后，使用水流量标准装置校准标准流量计得到两次修正系数之差的绝

对值。

3.1.8常用流量qpthepermanentflow-rate

热能表在不超过最大允许误差的情况下可连续运行的最大流量。

3.1.9实际流量qtheactualflow-rate

热能表工作现场实际工况流量。

3.1.10温差thetemperaturedifference

热交换回路中载热液体入口温度和出口温度之差。

3.1.11温差上限maxtheupperlimitofthetemperaturedifference

最大允许温差，在此温差下且在热功率上限值内，热能表不超过最大允许误差。

3.1.12温差下限minthelowerlimitofthetemperaturedifference

最小允许温差，在此温差热能表不超过最大允许误差。

3.2计量单位

体积单位：立方米，符号m3；

流量单位：立方米每小时，符号m3/h；

压力单位：千帕或兆帕，符号kPa或MPa；

温度单位：摄氏度，符号℃；

2

JJF(陕)XXX－XXXX

时间单位：小时、分钟或秒，符号h、min或s。

4概述

4.1工作原理

热能表的工作原理是：将配对温度传感器分别安装在热交换回路的入口和出口的管道上，

将流量传感器安装在入口或出口管道上，流量传感器测量载热液体（热水）的流量，配对温

度传感器分别测量入口和出口处载热液体的温度，计算器采集流量传感器的流量信号和温度

传感器的温度信号，按给定的模型计算并显示载热液体从入口流至出口所释放的热量值。

4.2组成和用途

热能表主要由流量传感器、配对温度传感器和计算器组成。其用途为测量、记录和显示

载能介质流经热交换系统释放或吸收的热量。

5计量特性

5.1不同准确度等级的热能表流量传感器、单支温度传感器、配对温度传感器温差的最大允

许误差见表1。

表1最大允许误差

最大允许误差

准确度等级

流量传感器单支温度传感器配对温度传感器温差

qp

10.01%

1级q

且不超过5%

qp

20.02%

2级q（0.300.005）℃（0.53min）%

且不超过5%

qp

30.03%

3级q

且不超过5%

5.2流量传感器、单支温度传感器、配对温度传感器温差的重复性应不大于最大允许误差绝

对值的二分之一。

注：以上计量特性要求仅供参考。

6校准条件

6.1环境条件

6.1.1温度：（-20～50）℃，相对湿度：（15～85）%。

3

JJF(陕)XXX－XXXX

6.1.2交流电源电压应为（187～242）V，电源频率应为（50±1）Hz，也可根据要求使用合

适的交流或直流电源（如24V直流电源）。

6.1.3应无明显外界磁场干扰、机械振动和噪声。

6.1.4在线校准的场地应满足安全操作的要求。

6.2校准介质

现场校准介质应是充满封闭管道的热水。

6.3标准器及配套设备

标准器及配套设备见表2。

表2标准器及配套设备

序号设备名称技术要求用途

最大管径与被校热能表的口径之比应大于1/2；

1水流量标准装置水流量标准装置的扩展不确定度应不大于热能校准标准流量计

表流量传感器最大允许误差绝对值的1/5

适用口径范围：DN（150～2000）；

重复性应不大于0.10%；

修正系数稳定性应不大于0.20%；

标准流量计测量结果的扩展不确定度应不大于

2标准流量计被校热能表流量传感器最大允许误差绝对值的校准热能表流量

1/3；

在线校准热能表前后应在水流量标准装置上分

别进行校准，校准管径与热能表口径之比应大

于1/2

测量范围：（0～50）mm；

3测厚仪MPE：±0.1mm，（0～10）mm；测管道壁厚

MPE：(±0.1+H/100)mm，（10～50）mm

2m/5m/10m；

4钢卷尺测管道外周长

不低于Ι级

测量范围：大于999s；

5秒表计时

分辨力不低于0.1s

测量范围：大于2000s；

6同步拍照系统采集数据

同步性不低于0.1s

测量范围：（0～419.527）℃；

7标准铂电阻温度计温度、温差校准

二等；

8电测仪器0.005级及以上测量标准铂电阻阻值

测量范围：（5～90）℃；

9恒温水槽工作区域最大温差0.02℃；提供稳定温场

工作区域水平温差0.01℃

测量范围：（90～200）℃；

10恒温油槽工作区域最大温差0.03℃；提供稳定温场

工作区域水平温差0.015℃

4

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7校准项目和校准方法

7.1校准项目

校准项目见表3。

表3校准项目

序号校准项目

1流量传感器示值误差

2单支温度传感器示值误差

3配对温度传感器温差示值误差

7.2校准方法

7.2.1校准前的准备

7.2.1.1在线校准热能表前，应使用水流量标准装置校准一次标准流量计。

将标准流量计安装于水流量标准装置上，优先选择与被校热能表相同的管径，当不能满

足时管径与被校热能表的口径之比应大于1/2。可根据现场校准实际工况需要选择校准流速

点，或选择0.5m/s、1.0m/s、1.5m/s、2.0m/s为校准流速点。按JJG1030-2007中7.2.3规定的

方法进行校准，，每个校准点至少重复测量6次。

标准流量计第i个校准点第j次的示值误差按式（1）计算；

QQ

mijwij（）

Emij100%1

Qwij

式中：—第个校准点第次校准时标准流量计的示值误差，；

Emijij%

第个校准点第次校准时标准流量计累积流量示值，；

Qmij—ijm³

第个校准点第次校准时水流量标准装置累积流量示值，。

Qwij—ijm³

标准流量计各校准点的示值误差按公式（2）计算；

n

1（）

EmEm2

iij

nj1

式中：—第个校准点标准流量计的示值误差，。

Emii%

标准流量计各校准点的重复性按公式（3）计算；

1n2

EEE（3）

mrimijmi

(n1)j1

式中：—第个校准点标准流量计的重复性，。

Emrii%

5

JJF(陕)XXX－XXXX

标准流量计各校准点现场使用前修正系数按公式（4）计算：

1

F（4）

1i

1Emi

7.2.1.2实施热量表在线校准前应现场检查热能表的安装是否满足至少前10D后5D直管段

的要求。观察并记录热能表计算器内置的流量特征系数，热能表当前工作状态下的流量示值、

温度示值和温差示值，计算现场实际流速，将与现场实际流速对应的修正系数置入标准流量

计。

7.2.1.3选定标准管段位置，详见附录F。应优先选择不带衬里的管道作为标准管段，如无法

避开，衬里材质与厚度应已知。标准流量计的安装、管道周长与管道壁厚的测量详见附录G。

7.2.1.4连续观察并记录现场热能表瞬时流量示值，间隔10s记录一次，至少记录30次，按

公式（5）计算现场流量波动量：

qq

imaximin100%（5）

q

式中：—流量波动量，%；

—记录的最大瞬时流量示值，³；

qimaxm/h

—记录的最小瞬时流量示值，³；

qiminm/h

q—记录的瞬时流量平均值，m³/h。

7.2.2选择校准流量点

根据现场实际工况条件与热能表用户协商确定校准流量点，每个校准点的校准次数应不

少于3次。

7.2.3流量传感器示值误差及重复性校准

7.2.3.1一般原则

现场流量波动量小于等于3%时，可采用瞬时流量法和累积流量法；现场流量波动量大于

3%时，应采用累积流量法。

7.2.3.2瞬时流量法

校准时同时读取并记录标准流量计和热能表的瞬时流量示值，间隔1min记录一组示值，

校准时间不少于30min，一次校准的数据不少于30组。取多组的算术平均值分别作为该校准

点该次校准时标准流量计和热能表瞬时流量示值，表示为和，重复不少于次。

qsijqij3

6

JJF(陕)XXX－XXXX

7.2.3.3累积流量法

校准时同时读取并记录标准流量计和热能表的累积流量初值和终值，校准用时不少于30

min。取终值和初值的差分别作为该校准点该次校准时标准流量计和热能表的累积流量示值，

表示为和，重复不少于次。

QsijQij3

7.2.3.4示值误差计算

第i个校准点第j次校准的示值误差按公式（6）或（7）计算：

-

qijqs

Eij100%（6）

qij

qsij

式中：E—第i个校准点第j次校准时热能表流量传感器示值误差，%；

qij

第个校准点第次校准时热能表瞬时流量示值，；

qij—ijm³/h

第个校准点第次校准时标准流量计瞬时流量示值，。

qsij—ijm³/h

QijQs

Eij100%（7）

Qij

Qsij

式中：E—第i个校准点第j次校准时热能表流量传感器示值误差，%；

Qij

第个校准点第次校准时热能表累积流量示值，；

Qij—ijm³

第个校准点第次校准时标准流量计累积流量示值，。

Qsij—ijm³

热能表流量传感器各校准点校准的示值误差按式（8）或（9）计算：

1n

EE（8）

qiq

nj1ij

1n

EE（9）

QiQ

nj1ij

7.2.3.5重复性

各校准点校准时热能表流量传感器的重复性按式（10）或（11）计算，

1n2

EEE（10）

qriqijqi

n1j1

1n2

EEE（11）

QriQijQi

n1j1

7

JJF(陕)XXX－XXXX

7.2.4单支温度传感器示值误差及重复性校准

7.2.4.1校准方法

按使用说明书的要求使恒温槽处于正常工作状态，标准铂电阻温度计和单支温度传感器

插入恒温槽内，浸没深度应符合制造商规定的深度，稳定时间不少于15分钟。单支温度传感

器不应带外保护套。在（20±5）℃、（50±5）℃、（80±5）℃、（90±5）℃、（135±5）℃、

（160±5）℃中选取不少于3个落在现场实际水温范围内的校准点，校准点应基本均匀分布

且覆盖现场实际水温范围的上下限。将单支温度传感器与标准铂电阻温度计放入同一个恒温

槽内并尽可能靠近，按上述校准点调节恒温槽温度，待恒温槽达到热平衡后，同时记录单支

温度传感器和标准铂电阻温度计的温度示值，测量次数不少于6次，取多次测量的平均值作

为该校准点单支温度传感器和标准铂电阻温度计的温度示值。

7.2.4.2示值误差

单支温度传感器第i个校准点的示值误差按公式（12）计算：

（）

Etimisi12

式中：—第个校准点单支温度传感器示值误差，；

Etii℃

第个校准点单支温度传感器温度示值，；

mi—i℃

第个校准点标准铂电阻温度计温度示值，。

si—i℃

7.2.4.3重复性

单支温度传感器第i个校准点的重复性按式（13）计算：

1n2

E（13）

trimijmi

n1j1

式中：—第个校准点单支温度传感器的重复性，；

Etrii℃

—第个校准点第次校准时单支温度传感器温度示值，。

mijij℃

7.2.5配对温度传感器温差示值误差及重复性校准

7.2.5.1校准方法

配对的两支温度传感器，应在温度不同的两个恒温槽内，在表4的3个温差范围内各选

一温差点进行校准。按表4校准点调节恒温槽温度，待两台恒温槽达到热平衡后，分别记录

两支标准铂电阻温度计和两支温度传感器的温度示值，测量次数不少于6次。取温差多次测

量的平均值作为该校准点的标准铂电阻温度计和配对温度传感器的温差示值。

8

JJF(陕)XXX－XXXX

表4温差范围

温差范围/℃

≤≤

低温min1.2min

中温10≤≤20

-≤≤

高温max5max

～

注：1.温差试验时，高温端温度应在max5max范围内。

2.min一般为3℃。

7.2.5.2示值误差

配对温度传感器第i个校准点的温差示值误差按公式（14）计算：

Emisi（14）

ci

si

式中：—第个校准点配对温度传感器温差示值误差，；

Ecii%

第个校准点配对温度传感器的温差示值，；

mi—i℃

第个校准点标准铂电阻温度计的温差示值，。

si—i℃

7.2.5.3重复性

配对温度传感器第i个校准的温差重复性按公式（15）计算：

1n2

E（15）

crimimij

n1j1

式中：—第个校准点配对温度传感器温差重复性，；

Ecrii%

—第个校准点第次校准时配对温度传感器温差示值，。

mijij℃

7.2.6标准流量计使用后校准

在线校准热能表后，需使用水流量标准装置按7.2.1所述方法再次校准标准流量计，得到

标准流量计现场使用后修正系数，用于不确定度评定。

F2i

8校准结果表达

8.1校准结果处理

经校准的热能表出具校准证书，校准证书应符合JJF1071—2010中5.12的要求，并给出

各校准项目名称和测量结果，并给出示值误差的扩展不确定度。校准原始记录（推荐）格式

9

JJF(陕)XXX－XXXX

见附录A，校准证书内容及内页（参考）格式见附录B。

8.2校准结果的不确定度

热能表校准结果的不确定度按JJF1059.1－2012的要求评定，校准结果不确定度评定示

例见附录C～附录E。

9复校时间间隔

建议热能表复校时间间隔不超过12个月。

由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定

的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。

10

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附录A

热能表在线校准记录(推荐)格式

证书编号：

委托单位

名称型号规格

被校

计量器具

制造厂家出厂编号

不确定度/准确度

名称测量范围等级/最大允许误证书号有效期至

差

主标准器

校准地点

在线校准热能表前校准标准流量计（时间：环境：℃，%RH）

流速点流量点标准流量计示值水流量标准装置示值示值误差平均示值误差

m/sm³/hm³m³%%

流量点/m³/h

修正系数

F1i

在线校准热能表后校准标准流量计（时间：环境：℃，%RH）

流速点流量点标准流量计示值水流量标准装置示值示值误差平均示值误差

m/sm³/hm³m³%%

流量点/m³/h

修正系数

F2i

校准核验校准日期年月日建议校准周期

11

JJF(陕)XXX－XXXX

证书编号：

委托单位

名称型号规格

被校

计量器具

制造厂家出厂编号

不确定度/准确度

名称测量范围等级/最大允许误证书号有效期至

差

主标准器

校准地点

标准流量计示值被校热能表流量传感器示值示值误差

流量点重复性

m³/h或m³m³/h或m³%

m³/h%

123123123

单支温度传感器

校准点标准铂电阻示值入口温度传感器示值示值误差重复性

℃℃℃℃℃

校准点标准铂电阻示值出口温度传感器示值示值误差重复性

℃℃℃℃℃

校准核验校准日期年月日建议校准周期

12

JJF(陕)XXX－XXXX

证书编号：

委托单位

被校名称型号规格

计量器具

制造厂家出厂编号

不确定度/准确度

名称测量范围等级/最大允许误证书号有效期至

差

主标准器

校准地点

配套温度传感器温差

入口标准铂电阻示出口标准铂电阻示入口温度传感器示出口温度传感器示

校准点

值值值值

℃

℃℃℃℃

校准点标准温差显示温差示值误差重复性

℃℃℃%℃

U流量=xx，k=2；U温度入=xx，k=2；U温度出=xx，k=2；U温差=xx，k=2

校准依据：JJFXXXX-XXXX

校准核验校准日期年月日建议校准周期

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JJF(陕)XXX－XXXX

附录B

校准证书内容及内页格式

B.1校准证书应至少包括以下信息：

a）标题：“校准证书”；

b）实验室的名称和地址；

c）进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）；

d）证书的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识；

e）送校单位的名称；

f)被校对象的描述和明确标识；

g)进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日期；

h)如果与校准结果的有效性和应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；

i)校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；

j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；

k)校准环境的描述；

l)校准结果及测量不确定度的说明；

m）对校准规范的偏离的说明；

n）校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识；

o）校准结果仅对校准对象有效的声明；

p）未经校准实验室书面批准，不得部分复制校准证书的声明。

14

JJF(陕)XXX－XXXX

B.2校准证书内页（参考）格式

证书编号：XXXX-XXXX

校准结果

1.校准介质：水

2.校准结果：

在线校准热能表前校准标准流量计（时间：环境：℃，%RH）

流速点流量点标准流量计示值水流量标准装置示值示值误差平均示值误差

m/sm³/hm³m³%%

流量点/m³/h

修正系数

F1i

在线校准热能表后校准标准流量计（时间：环境：℃，%RH）

流速点流量点标准流量计示值水流量标准装置示值示值误差平均示值误差

m/sm³/hm³m³%%

流量点/m³/h

修正系数

F2i

标准流量计示值被校热能表流量传感器示示值误差重复

流量点

m³/h或m³值m³/h或m³%性

m³/h

123123123%

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JJF(陕)XXX－XXXX

单支温度传感器

校准点标准铂电阻示值入口温度传感器示值示值误差重复性

℃

℃℃℃℃

校准点标准铂电阻示值出口温度传感器示值示值误差重复性

℃℃℃℃℃

配套温度传感器温差

校准点入口标准铂电阻示值出口标准铂电阻示值入口温度传感器示值出口温度传感器示值

℃℃℃℃℃

校准点标准温差显示温差示值误差重复性

℃℃℃%℃

U流量=xx，k=2；U温度入=xx，k=2；U温度出=xx，k=2；U温差=xx，k=2

注：请下次校准带此证书。

以下空白

16

JJF(陕)XXX－XXXX

附录C

流量传感器示值误差测量不确定度评定示例

C.1概述

按本规范的校准方法，采用标准流量计对热能表流量示值误差进行校准，以DN400

热能表、2000m³/h校准点为例，对热能表流量传感器示值误差的测量不确定度进行评定。

在校准点为2000m3/h下，重复测量三次，取三次测量的平均值1.02%为该流量点的示

值误差，重复性为0.31%。

C.2所用标准器及配套设备技术指标

C.2.1标准流量计

由标准流量计溯源证书得到标准流量计在该条件下的扩展不确定度为0.32%（k=2）。

标准流量计校准热能表前F1=1.0038，标准流量计校准热能表后F1=1.0044。

C.2.2管道截面积测量

通过测量管道周长及壁厚计算管道截面积，管道周长测量使用Ι级卷尺，最大允许误

差为∆=±(0.1＋10-4L)mm。壁厚测量采用超声测厚仪，扩展不确定度为0.1mm（k=2）。

C.3测量模型

流量传感器示值误差按公式（）计算。

QQsC.1

Ei100%

Qs

QQs

EQ（C.1）

Qs

D2

QvAv（C.2）

s4

D2L

A(2)2（C.3）

44

式中：

EQ—流量传感器示值误差；

Q—热能表流量示值，m3/h或m3；

33

Qs—标准流量计流量示值，m/h或m；

v—平均流速，m/s；

D—管道内径，m；

17

JJF(陕)XXX－XXXX

L—管道周长，m；

—管道壁厚，m。

各输入量彼此独立不相关，合成标准不确定度按式（C.3）计算

（）2222（）

ucEQc1u(Q)c2u(Qs)C.4

C.4灵敏系数

E1（）

c1C.5

QQs

EQ

（）

c22C.6

QsQs

C.5不确定度来源

测量不确定度来源主要有：热能表流量示值引入的标准不确定度，标准流量计流量示

值引入的标准不确定度，标准流量计修正系数稳定性引入的标准不确定度。

C.6不确定度评定

C.6.1热能表流量示值引入的标准不确定度分量uQ

uQ主要来自于测量重复性，重复性为：

n

12

ErEQjEQ0.31%

n1j1

则：

E

uQr0.18%

3

标准流量计流量示值引入的标准不确定度分量

C.6.2uQs

主要来自于标准流量计流速测量、修正系数稳定性及管道截面积测量。

uQs

C.6.2.1标准流量计流速测量引入的标准不确定度分量uv

由标准流量计溯源证书可知，其流速测量扩展不确定度为，，则：

U10.32%k=2

U0.32%

uv10.16%

22

C.6.2.2管道截面积测量引入的标准不确定度分量u(A)

18

JJF(陕)XXX－XXXX

u(A)主要来自于管道周长测量和壁厚测量。

管道周长采用Ι级钢卷尺测得，最大允许误差为=±（0.1＋10-4L）mm，测量DN400

管径时，管道周长L=1.319m，最大允许误差∆±0.1△0mm则：

0.1=0mm

uL0.058mm

33

壁厚由超声测厚仪测得，由超声测厚仪溯源证书可可知，其扩展不确定度为

（），则：

U20.1mmk=2

U0.1mm

u20.05mm