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文档简介

北京市地方计量技术规范

JJF(京)83-2022

漏风量测试仪校准规范

CalibrationSpecificationforAirLeakageTester

2022-04-08发布2022-05-08实施

北京市市场监督管理局发布

JJF(京)83-2022

漏风量测试仪校准规范

1范围

本规范适用于漏风量测试仪的校准。

2引用文件

JJG540-2019《工作用液体压力计》

GB50243《通风与空调工程施工质量验收规范》

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

JJF1001、JJF1004界定的及以下术语和定义适用于本规范。

3.1.1漏风量测试仪airleakagetester

一种在规定的压力和保压时间内,对管路、容器、阀门等进行强度和严密

性测定与检验的专用测试仪器。

3.1.2强度试验strengthtest

在规定的压力和保压时间内,对管路、容器、阀门等进行耐压能力的测定

与检验。[GB50243-2016,术语2.0.16]

3.1.3严密性试验leakagetest

在规定的压力和保压时间内,对管路、容器、阀门等进行抗渗漏性能的测

定与检验。[GB50243-2016,术语2.0.17]

3.1.4漏风量airleakagerate

风管系统中,在某一静压下通过风管本体结构及其接口,单位时间内泄出

或渗入的空气体积量。[GB50243-2016,术语2.0.12]

3.1.5风管duct

采用金属、非金属薄板或其他材料制作而成,用于空气流通的管道。[GB

50243-2016,术语2.0.3]

3.1.6单管[杯型]液体压力计one-tubeliquidmanometer

U型管的一边示值管做成杯形容器,并将单管与杯型容器的内径保持一定

1

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比例的液体式压力计。[JJG540-2019,术语3.1.3]

3.2计量单位

3.2.1体积单位:立方米,符号m3;或升,符号L。

3.2.2时间单位:秒,符号s;或小时,符号h。

3.2.3流量单位:立方米每小时,符号m3/h;或升每秒,符号L/s。

3.2.4压力单位:帕[斯卡],符号Pa;或千帕,符号kPa。

3.2.5温度单位:摄氏度,符号℃;或开尔文,符号K。

4概述

4.1工作原理

漏风量测试仪的基本原理为在理想状态下向一个密闭容器注入气体,保持

容器内压力恒定,此时注入的气体量与密闭容器的泄漏量相等。漏风量测试仪

一般由高精度流量管(包括但不限于差压原理)、高性能稳压风机、风管、变

频调速器等组成。

4.2用途

漏风量测试仪主要用于公用工程通风空调系统中风管、空调机、防火阀、

调节阀等设备的强度和严密性测试。

4.3结构

漏风量测试仪结构示意图如图1所示。

图1漏风量测试仪结构示意图

1-被测风管;2-单管[杯型]液体压力计;3-漏风量显示器;

2

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4-漏风量测试仪箱体;5-操作窗口;6-电机;7-稳压风机;

8-进口流量管;9-压力连接软管;10-送风连接软管;11-变频器

5计量特性

5.1漏风量测试仪压力计示值误差

5.2漏风量相对示值误差

5.3漏风量重复性

6校准条件

6.1环境条件

6.1.1环境温度:5℃~45℃;

6.1.2相对湿度:15%~95%;

6.1.3大气压力:86kPa~106kPa;

6.1.4无明显的电磁干扰和机械振动。

6.2主标准器及配套设备

6.2.1主标准器

漏风量测试仪可选用补偿式微压计、数字压力计、标准压力发生器或其他

符合要求的压力标准器对漏风量测试仪压力计进行校准。标准器的准确度等级

应优于0.5级。

漏风量测试仪可用气体流量标准装置对漏风量进行校准,标准装置流量范

围应与被校漏风量测试仪的测量范围相适应,标准装置的相对扩展不确定度应

优于0.5%(k=2)。

6.2.2配套设备

配套设备见表1。

表1配套设备

序号设备名称技术要求用途

1温度计MPE:±0.5℃测量介质、气体和环境温度

测量标准器和被校仪器介质压

2压力计优于0.5级

3湿度计MPE:±10%RH测量环境湿度

4气压计MPE:±2.5hPa测量大气压力

注:也可采用满足以上要求的温度、湿度、压力变送器。

3

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7校准项目和校准方法

7.1校准项目

表2校准项目一览表

序号校准项目

漏风量测试仪压力计示值

1

误差

2漏风量相对示值误差

3漏风量重复性

7.2校准方法

7.2.1一般检查

漏风量测试仪外观应无明显损伤,可正常开机,连接插件应牢固可靠,显

示的数字应醒目、整齐,表示功能的文字符号和标志应完整、清晰、端正。

当漏风量测试仪采用单管[杯型]液体压力计测量风管压力时,其可见部

分应无明显的瑕疵、划痕及影响计量性能的缺陷;单管[杯型]液体压力计测

量玻璃管应光洁透明,不得有划痕、气丝、气泡及其他影响读数的缺陷;单管

[杯型]液体压力计刻度标尺应平直,宽度应均匀,不应有影响外观和读数的

缺陷,标尺上的刻度线粗细应均匀。

7.2.2密封性检查

漏风量测试仪需进行密封性检查,输入最大工作压力,持续时间不少于

5min,无漏气现象。

7.2.3漏风量测试仪压力计示值误差的校准

7.2.3.1校准操作

漏风量测试仪压力计的示值误差是通过比较被校压力计示值与标准器示值

得到的。压力计校准点的数量一般不少于5个点(包括零点、压力计测量上

限),均匀分布在量程范围内,也可以根据客户要求选取。

校准时,通过压力发生器产生压力,由零点开始校准,逐渐平稳加压到各

个校准点,直至测量上限;然后由测量上限开始,逐渐平稳降压到各校准点,

直至零点,每个校准点压力稳定后,分别读取并记录标准器示值和压力计示值,

此为一个循环。压力计应进行正反行程的三个循环校准。

7.2.3.2数据处理

漏风量测试仪压力计各校准点示值误差按公式(1)计算:

4

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()

pi=pip0i1

式中:—第i个校准点的压力示值误差,Pa;

pi

—第i个校准点的压力示值,Pa;

pi

—第i个校准点的标准器示值,Pa。

p0i

漏风量测试仪压力计示值误差按公式(2)计算:

(2)

p=pimax

7.2.4漏风量相对示值误差及重复性的校准

7.2.4.1校准前准备

a)漏风量测试仪定温

漏风量测试仪应在校准环境条件下放置4h以上。

b)管路连接

校准时,选择标准装置上适合的管路与漏风量测试仪管路连接,试验管段

的连接部位应无泄漏。

c)预运行

运行标准装置及漏风量测试仪,在设备铭牌或厂家说明书所示最大流量下

通气5min,运行期间仪器无异常状况。

d)流量调节

标准装置的流量应在漏风量测试仪的漏风量范围内连续可调。

7.2.4.2校准流量点

漏风量测试仪的漏风量可按用户要求校准。当用户无要求时一般按qmax、

0.75qmax、0.5qmax、0.25qmax、qmin五个点校准。校准过程中,每个校准点的实

际流量与设定流量的偏差不超过设定流量的5%,最大流量不超过仪器的测量范

围。

7.2.4.3校准次数

漏风量测试仪漏风量每点校准一般不少于3次。

7.2.4.4校准操作

漏风量校准开始前,被校漏风量测试仪应通气预运行,在明示的最大流量

下通气5min,分别调节流量到选定的校准点。稳定后记录流量标准装置和被

5

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校漏风量测试仪的瞬时量、温度、压力,按公式(4)将标准装置的瞬时量换算

到被校漏风量测试仪处的瞬时量,再代入公式(3)计算相对示值误差。重复以

上过程不少于3次,完成一个漏风量相对示值误差的校准。记录本次校准数据

后按公式(7)计算该漏风量的重复性。

7.2.4.5数据处理

a)漏风量相对示值误差计算

漏风量单次校准的相对示值误差按公式(3)计算:

(qv)ij-(qs)ij

Eij=100%(3)

(qs)ij

式中:Eij—漏风量i第j次校准时漏风量的相对示值误差,%;

(qv)ij—漏风量i第j次校准时漏风量测试仪显示的漏风量瞬时值,

m³/h或L/s;

(qs)ij—漏风量i第j次校准时标准装置的瞬时流量值换算到被校漏

风量测试仪处的瞬时流量值,m³/h或L/s。

标准装置的瞬时流量值换算到被校漏风量测试仪处的瞬时流量值qs按公式

(4)计算:

Tmps(4)

qs=q

Tspm

式中:q—标准装置的瞬时流量值,m³/h或L/s;

qs—标准装置瞬时流量值换算到被校漏风量测试仪处的瞬时流量值,

m³/h或L/s;

Ts、Tm—分别为标准装置和被校漏风量测试仪处的热力学温度,K;

ps、pm—分别为标准装置和被校漏风量测试仪处的绝对压力,Pa。

漏风量i相对示值误差按公式(5)计算:

n

1(5)

EiEij

nj1

式中:—漏风量i相对示值误差,%。

Ei

漏风量相对示值误差按公式(6)计算:

(6)

E=Eimax

6

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式中:E—漏风量相对示值误差,%。

b)漏风量重复性计算

各漏风量校准点重复性按公式(7)计算:

1

1n2

2(7)

(Er)i(EijEi)

(n1)j1

式中:—流量点i的重复性,%。

(Er)i

漏风量重复性按公式(8)计算:

E=E(8)

rrimax

8校准结果的表达

校准证书应给出校准结果及测量不确定度,其内页格式见附录B,原始记

录格式见附录A,不确定度评定示例见附录C、D。

9复校时间间隔

漏风量测试仪的复校时间间隔建议一般为一年。也可根据被校漏风量测试

仪使用环境、使用频率或管理要求由使用单位自行决定复校时间间隔。

7

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附录A

校准记录的参考格式

A.1基本情况

申请单位

申请单位地址

计量器具名称规格型号

器具编号制造单位

环境温度相对湿度

大气压力校准介质

校准依据

校准地点

校准所用主要标准器

准确度等级/

名称测量范围编号测量不确定度/最证书号有效期至

大允许误差

A.2校准结果

A.2.1一般检查:

A.2.2密封性:

A.2.3漏风量测试仪压力计示值误差校准:

计量单位()

型号规格

示值误差扩展

第一次第二次第三次示值误

标准值不确定度U,

正行程反行程正行程反行程正行程反行程k=2

8

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A.2.4漏风量相对示值误差校准:

标准平均漏风示值误标准装被校仪被校仪器平均示值误

漏风量标准装置压重复性标准不确定

序号流量量差置温度器温度压力差

()力(Pa)(%)度(%)

()()(%)(℃)(℃)(Pa)(%)

漏风量测试仪压力计示值误差:

漏风量测试仪压力计校准结果的扩展不确定度:U=(k=2)

漏风量相对示值误差:%

漏风量重复性:%

漏风量校准结果的扩展不确定度:Ur=%(k=2)

复校时间间隔建议:年

9

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附录B

校准证书的(内页)参考格式

B.1校准依据

B.2校准地点

B.3环境条件、介质

温度(℃):相对湿度(%):

大气压力(kPa):校准介质:

B.4校准所用主要标准器

名称:

准确度等级或测量不确定度或最大允许误差:

有效期至:年月日

B.5校准结果

B.5.1一般检查:

B.5.2密封性:

B.5.3漏风量测试仪压力计示值误差校准:

计量单位()

第一次第二次第三次示值误差扩展

示值

标准值不确定度U,

正行程反行程正行程反行程正行程反行程误差

k=2

10

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B.5.4漏风量相对示值误差校准:

平均示标准不

标准流量平均漏风量

序号值误差确定度

()()

(%)(%)

B.6测量结果:

漏风量测试仪压力计示值误差:

漏风量测试仪压力计校准结果的扩展不确定度:U=(k=2)

漏风量相对示值误差:%

漏风量重复性:%

漏风量校准结果的扩展不确定度:Ur=%(k=2)

B.7复校时间间隔建议:年

———(以下空白)———

11

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附录C

漏风量测试仪压力计测量结果不确定度评定示例

C.1概述

C.1.1被校计量器具

名称:漏风量测试仪

测量范围:(0~2500)Pa。

C.1.2标准器

标准器信息见表C.1

表C.1标准器

现场全自动压力校验

名称

准确度等级0.02级

测量范围(-5~5)kPa

C.1.3校准环境条件

校准时环境温度:21.0℃,相对湿度:54%,大气压:100.730kPa。

C.2测量结果

漏风量测试仪压力计示值误差校准结果见表C.2。

表C.2漏风量测试仪压力计校准结果

计量单位(Pa)

示值误差扩

第一次第二次第三次示值误

标准值展不确定度

正行程反行程正行程反行程正行程反行程U,k=2

0010010010+520

500510510510510510510+1020

1000100010001000100010001000020

1500149014901490149014901490-1020

2000198019801980198019801980-2020

2200218021802180218021802180-2020

C.3不确定度分析

C.3.1数学模型

依据本规范,漏风量测试仪压力计示值误差是在所要求的校准条件下,用现

场全自动压力校验仪作标准器,以测量被校漏风量测试仪压力计为例,进行不确

定度评定。(如式(C.1))

12

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pi=pip0i(C.1)

式中:—第i个校准点的压力示值误差,Pa;

pi

—第i个校准点的压力示值,Pa;

pi

—第i个校准点的标准器示值,Pa。

p0i

C.3.2不确定度来源

a)被校压力计的示值pi引入的不确定度分量upi

b)标准器的压力值引入的不确定度分量

p0iu(p0i)

C.3.3不确定度分量的评定

C.3.3.1输入量的标准不确定度分量的评定

piupi

a)被校压力计重复性引入的不确定度分量upi1

对被校漏风量测试仪压力计在2000Pa处重复测量10次,其测得值如表C.3

所示。

表C.3

10次测量

测量次数

12345678910

示值198198198198199198198199198198

(Pa)0000000000

n2

pip

upi4.216Pa

i1n1

b)被校压力计分辨力引入的不确定度分量upi2

仪表分辨力引入的误差区间的半宽为分辨力的1/2,取均匀分布(分辨力为

20Pa)

20

upi25.8Pa

23

c)标准不确定度upi的确定

13

JJF(京)83-2022

22

upiupi1upi27.17Pa

对公式(式C.1)求偏导,得到upi的灵敏度系数cpi1

C.3.3.2输入量的标准不确定度分量的评定

p0iu(p0i)

根据检定证书,现场全自动压力校验仪的测量范围为(-5000~5000)Pa,准

确度等级为0.02级,其最大允许误差0.02%100002.0Pa,则置信区间半

宽度a=2.0Pa,服从均匀分布,k3,其标准不确定度为

a2.0

up0i1.154Pa

k3

对公式(式C.1)求偏导,得到的灵敏度系数

up0icp0i1

C.3.4合成标准不确定度uc

由于被校压力计的示值与标准器的压力值之间彼此独立,互不相关,根

pip0i

据不确定度传播定律,合成其标准不确定度为

2222

uccpiupicp0iup0i7.3Pa

C.3.5标准不确定度一览表

表C.4

灵敏系数标准不确定度

序号符号不确定度分量来源

ci

被校压力计示值引入

117.17Pa

upi的不确定度分量

分辨力引入不确定度

2/5.8Pa

u(pi2)分量

标准器压力值引入的

3-11.154Pa

up0i不确定度分量

合成标准不确定度

uc7.3Pa

C.3.6计算扩展不确定度U

取包含因子k=2,其测量结果的扩展不确定度为

Ukuc27.314.6Pa

由于被校漏风量测试仪压力计的分度值为20Pa,扩展不确定度位数与测量结

果的位数一致,因此被校压力计的扩展不确定度U为20Pa。

14

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附录D

漏风量测量结果不确定度评定示例

D.1概述

D.1.1被校计量器具

名称:漏风量测试仪

测量范围:(3~140)L/s。

D.1.2标准器

标准器信息见表D.1

表D.1标准器

临界流喷嘴气体流量

名称

标准装置

测量不确定度Urel=0.31%(k=2)

测量范围(2.5~2500)m³/h

D.1.3校准环境条件

校准时环境温度:21.0℃,相对湿度:54%,大气压:100.730kPa。

D.2测量结果

漏风量相对示值误差校准结果见表D.2。

表D.2漏风量测量结果

标准漏风量平均漏风示值误标准装被校仪标准装被校仪平均示

流量量差置温度器温度置压力器压力值误差

(L/s)(L/s)(L/s)(%)(℃)(℃)(Pa)(Pa)(%)

122.4-2.1420.9820.96100010100005

1125.074122.6122.5-1.9820.9821.02100010100005-2.03

122.6-1.9820.9921.03100010100005

69.6-0.3721.0021.01100320100310

269.85669.669.7-0.3721.0021.01100320100310-0.27

69.8-0.0821.0021.01100320100310

57.12.2521.0221.01100350100320

355.84257.157.12.2521.0221.001003501003202.25

57.12.2521.0221.00100350100320

42.0-1.0421.0220.99100410100380

442.44242.042.0-1.0421.0020.99100410100380-1.04

42.0-1.0421.0120.99100410100380

15

JJF(京)83-2022

表D.2漏风量测量结果(续)

标准漏风量平均漏风示值误标准装被校仪标准装被校仪平均示

流量量差置温度器温度置压力器压力值误差

(L/s)(L/s)(L/s)(%)(℃)(℃)(Pa)(Pa)(%)

21.7-3.4321.0020.96100480100430

522.47121.721.7-3.4321.0020.96100480100430-3.28

21.8-2.9920.9820.96100480100430

9.95-2.9320.9520.97100650100645

610.2509.959.95-2.9320.9520.97100650100645-2.93

9.95-2.9320.9520.97100650100645

注:校准点为用户选取流量点。

D.3不确定度分析

D.3.1数学模型

漏风量相对示值误差按式(D.1)进行计算:

q-q

E=vs100%(D.1)

qs

Tmps(D.2)

qs=q

Tspm

式中:E—校准时漏风量的相对示值误差,%;

—漏风量测试仪显示的漏风量瞬时值,m³/h或L/s;

qv

qs—标准装置瞬时流量值换算到被校漏风量测试仪处的瞬时流量值,

m³/h或L/s;

q—标准装置的瞬时流量值,m³/h或L/s;

Ts、Tm—分别为标准装置和被校漏风量测试仪处的热力学温度,K;

ps、pm—分别为标准装置和被校漏风量测试仪处的绝对压力,Pa。

D.3.2测量不确定度来源和传播公式

从式(D.2)可得,影响测量不确定度的因素主要有:标准装置的瞬时流量值

换算到被校漏风量测试仪处的瞬时流量值引入的不确定度分量和被校漏风量

ur(qs)

示值引入的不确定度分量,各不确定度分量互不相关。

ur(qv)

流量稳定后,一次校准在30s内可完成,可认为标准装置处的气体温度与被

校漏风量测试仪处的气体温度一致,即气体流动过程可视为等温过程。由于压力

16

JJF(京)83-2022

损失,标准装置处与被校漏风量测试仪处的压力不同,因此需进行压力补偿。从

式(D.2)可得标准装置的瞬时流量值换算到被校漏风量测试仪处的瞬时流量值引

入的不确定度分量为

ur(qs)

u(q)c2(q)u2(q)c2(p)u2(p)c2(p)u2(p)

rsrrrsrsrmrm

其中,各分相对量灵敏系数为:

;;;。

cr(q)1cr(ps)1cr(pm)1cr(qs)1

根据不确定度传播律可得

u(E)c2(q)u2(q)c2(q)u2(q)

rrsrsrmrm

D.3.3不确定度评定

a)标准装置瞬时流量值换算到被校漏风量测试仪处的瞬时流量值引入不确

定度分量

ur(qs)

临界流喷嘴气体流量标准装置的扩展不确定度Urel=0.31%(k=2),则相对标准

不确定度为

0.31%

u(q)0.155%

r2

压力测量引入的不确定度分量和

ur(PS)ur(Pm)

标准装置处绝对压力ps是差压变送器所测压力psm与当地大气压pA之和。

引起压力测量不确定度的因素是所用差压变送器的不确定度和测量大气压力

的振筒气压计的不确定度。

差压变送器最大量程为30kPa,准确度等级为0.1级,因此,标准装置的压

力最大测量误差为±30Pa,基于均匀分布考虑,取k3,则

300000.001

u(psm)17.3Pa

3

振筒气压计检定证书给出测量准确度为±40Pa,基于均匀分布考虑,取

k3,则

40

u(pA)23.1Pa

3

因此,标准装置处压力测量的标准不确定度分量为

17

JJF(京)83-2022

u(p)u2(p)u2(p)28.9Pa

csrsmrA

标准装置处的绝对压力为100650Pa,因此,标准装置处绝对压力测量的相对

标准不确定度分量为

28.9

u(p)100%0.028%

rs100650

被校漏风量测试仪处压力测量与标准装置压力测量相同,标准不确定度为:

28.9Pa。但被校漏风量测试仪处绝对压力为100645Pa,故压力测量引入的相对标

准不确定度分量为

28.9

u(p)100%0.029%

rm100645

综上,标准装置的瞬时流量值换算到被校漏风量测试仪处的瞬时流量值引入

的标准不确定度分量为:

ur(qs)

222

ur(qs)ur(pS)ur(pm)ur(q)

(0.028%)2(0.029%)2(0.155%)20.160%

b)被校漏风量示值引入的不确定度分量

ur(qv)

漏风量示值读数由厂家定制的标尺得出,标尺的分辨力为0.2L/s,标尺量程为

140L/s,基于均匀分布考虑,取k3,所以漏风量分辨力引入的不确定

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