JJF(吉) 109-2022 大容量液态物料灌装机校准规范

吉林省地方计量技术规范JJF（吉）109—2022大容量液态物料灌装机校准规范CalibrationSpecificationforLargeCapacityFillingMachineforLiquidMaterial2022-11-21发布 2023-01-01实施吉林省市场监督管理厅 发布JJF（吉）109-2022JJF（吉）109-2022JJF（吉）109-2022大容量液态物料灌装机校准规范JJF（吉）109-2022CalibrationSpecificationforLargeCapacityFilling MachineforLiquidMaterial归 口单位： 吉林省场监理厅主要起单位： 吉林省量科究院本规范由吉林省计量科学研究院负责解释本规范主要起草人：贾琨（吉林省计量科学研究院）参加起草人：王倩（李家如（丁一（JJF（吉）109-2022JJF（吉）109-2022II目 录引言 （II）1 范围 （1）引用文件 （1）术语和计量单位 （1）4 概述 （2）计量特性 （2）校准条件 （2）6.1 标准器 （2）6.2 校准环境条件 （2）校准项目和校准方法 （2）校准前准备 （2）校准项目 （3）校准方法 （3）校准结果表达 （3）定容式灌装机测量结果 （3）定重式灌装机测量结果 （4）复校时间间隔 （4）附录A 测量结果不确定度评定 （5）附录B 大容量液态物料灌装机校准记录格式（定容式示例） （10）大容量液态物料灌装机校准记录格式（定重式示例） （11）校准证书内页（定容式示例） （11）校准证书内页（定重式示例） （11）JJF（吉）109-2022JJF（吉）109-2022IIII引 言JJF1071-2010JJFJJF1001《通用计量术语及定义》和JJF1059.1表示》共同构成支撑本校准规范制定工作的基础性系列规范。本规范为首次制定。JJF（吉）109-2022JJF（吉）109-202211大容量液态物料灌装机校准规范范围本规范适用于的大容量液态物料灌装机（测量范围为60kg~2000kg/50L~1000L）的现场校准。引用文件本规范引用以下文件：JJF1009《容量计量术语及定义》JJF1059.1《测量不确定度评定与表示》JJF1070《定量包装商品净含量计量检验规则》JJG687QB/T2747《不含气液体负压灌装机》QB/T2754《定容式液体定量灌装机》凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注明日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。术语和计量单位术语以下术语和定义适用于本规范。largecapacityfillingmachineforliquidmaterial测量范围为60kg-2000kg、50L-1000L的物料灌装机。capacityquotafillingmachine以容量为计量单位进行定量灌装的灌装机。massquotafillingmachine以质量为计量单位进行定量灌装机的灌装机。fillingcapacity灌装机在单位时间内所能达到的灌装数量。productioncapacity灌装机稳定运行时，单位时间内完成灌装产品的数量。计量单位JJF（吉）109-2022JJF（吉）109-202222容量单位：升，符号L。质量单位：千克，符号kg。温度单位：摄氏度，符号℃。时间单位：分钟，符号min；小时，符号h。概述大容量液体物料灌装机（2000k/1000，如化工染料、液态糖、工业香料等需要灌装的产品。计量特性最大允许误差灌装机的最大允许误差为±0.2%，±0.5%，±1%，±2%，±3%，±5%。校准条件标准器校准标准器必须经检定或校准确定，其结果应符合表1的要求，且在溯源周期内方可使用。表1标准器一览表校准设备设备名称测量范围技术要求用途主要设备非自动衡器60kg-2000kg测量介质质量密度测量装置（0.650~2.000）g/cm3MPE:±0.0005g/cm3测量介质密度配套设备温度计（0~30）℃MPE:±0.2℃测量温度电子秒表（0~3600）s600s：MPE：±0.07s计时校准环境条件灌装机的校准应在灌装机运转正常的条件下进行。校准环境温度为（5~40）℃。灌装机必须用实际灌装物质作为介质进行校准。校准项目和校准方法校准前准备灌装机开机后，检查灌装机输送动作是否协调一致。JJF（吉）109-2022JJF（吉）109-202233灌装机连续运转正常，其实际灌装能力应符合生产能力的要求。校准项目灌装机的测量误差校准方法定容式灌装机校准根据灌装机的灌装量选用相应称量的衡器；3倍于灌装头数量的盛装容器上粘贴编号标识；依次对盛装容器进行称量，记录称量数据𝑚𝑖𝑘；灌装后取下盛装容器依次进行称量，记录称量数据𝑚𝑖𝑠；3测量并记录此时盛装容器内液体温度𝑡R。定重式灌装机校准根据灌装机的灌装量选用相应称量的衡器；3倍于灌装头数量的盛装容器上粘贴编号标识；依次对盛装容器进行称量，记录称量数据𝑚𝑖𝑘；灌装后取下盛装容器依次进行称量，记录称量数据𝑚𝑖𝑠；校准结果表达定容式灌装机测量结果盛装容器内的液体质量计算：𝑚𝑖=𝑚𝑖𝑠−𝑚𝑖𝑘 （1）式中：𝑚𝑖——第i个盛装容器内的液体质量，kg；𝑚𝑖𝑠i个装有液体的盛装容器质量，kg；𝑚𝑖𝑘i个未装液体的盛装容器质量，kg；盛装容器内的液体容量计算：𝑉=𝑚𝑖[1+𝛽(20−

)] （2）𝑖 𝜌 𝜌=𝜌1+𝜌2+𝜌33

（3）式中：𝑉𝑖——第i个盛装容器内的液体在20℃下的容量值，L；𝑚𝑖——第i个盛装容器内的液体质量，kg；𝜌——液体平均密度，g/cm3或kg/m3；JJF（吉）109-2022JJF（吉）109-202244𝜌1、𝜌2、𝜌3——分别为3次测量的液体密度值，g/cm3或kg/m3；𝛽——灌装机的体胀系数，1/℃，体胀系数可查询表2；𝑡R——校准时液体的温度，℃。表2体胀系数表灌装机材质体胀系数碳素钢、合金钢33×10-6℃-1不锈钢50×10-6℃-1玻璃纤维（2.9~5）×10-6℃-1碳纤维0.7×10-6℃-1钠钙玻璃25×10-6℃-1硼硅玻璃10×10-6℃-1（3）灌装量的相对误差计算

𝐸=𝑉−×100% （4）𝑉𝑖式中：𝐸——灌装量相对误差，%；𝑉𝑖——第i个盛装容器内液体的实际容量值，L；𝑉——灌装量的标称值，L。定重式灌装机测量结果质量计算𝑚𝑖=𝑚𝑖𝑠−𝑚𝑖𝑘 （5）式中：𝑚𝑖——第i个盛装容器内的液体质量，kg；𝑚𝑖𝑠i个装有液体的盛装容器质量，kg；𝑚𝑖𝑘i个未装液体的盛装容器质量，kg；灌装量的相对误差计算𝐸=𝑚−𝑚𝑖×100% （6）𝑚𝑖式中：𝐸——灌装量相对误差，%；𝑚𝑖——第i个盛装容器内的液体质量，kg；𝑚——灌装量的标称值，kg。复校时间间隔客户应根据校准结果、使用频次、使用条件等情况自行确定复校时间间隔。JJF（吉）109-2022JJF（吉）109-202255附录A测量结果不确定度评定定容式灌装机测量结果不确定度评定100水。灌装机在常温下进行校准且以L为单位，被校准灌装机的测量模型：𝐸=𝑉B−𝑉×100%,其中𝑉=𝑚[1+𝛽(20−𝑡

)] （A.1）𝑉式中：𝑉B—灌装量的标称值，L;

𝜌 R𝑉—盛装容器内的液体在20℃下的容量值，L；𝑚—盛装容器内的液体质量，kg；𝜌—液体密度，g/cm3或kg/m3；𝛽—灌装机的体胀系数，1/℃；𝑡R—校准时液体的温度，℃。[𝜇B(𝑉)]2=𝑐2[𝜇(𝐿)]2+𝑐2[μ(𝜌)]2+𝑐2[𝜇(𝛽)]2+𝑐2[𝜇(𝑡R)]2 （A.2）1 2 3 4其中： =𝜕𝑉=1[1+𝛽(20−𝑡R)] （A.3）𝜕𝐿 𝜌𝑐=𝜕𝑉=−𝑚[1+𝛽(20−

)] （A.4）2 𝜕𝜌 ρ2 R𝑐=𝜕𝑉=𝑚(20−

) （A.5）3 𝜕𝛽 𝜌 R𝑐=𝜕𝑉=−𝑚𝛽 （A.6）A类评定

4 𝜕𝑡 𝜌对100L的灌装机应用非自动衡器称量，分别测量6次，测量结果如下：表A1.测量重复性数值次数123456示值m（kg）100.02100.02100.00100.02100.02100.00𝑠𝑚

=√ 1𝑛−1

𝑛∑(𝑚𝑖𝑖=1

−̅)2

（A.7）𝑢𝑚=（A.8）式中：𝑠𝑚—测量重复性实验标准偏差，kg；n—测量次数；JJF（吉）109-2022JJF（吉）109-202266𝑚𝑖—每次测量秤的化整前示值，kg；̅—n次测量秤的化整前示值的平均值，k；𝑢𝑚—重量重复性引入的标准不确定度，g。通过计算可得：𝑢𝑚

=𝑠𝑚

=√ 1𝑛−1

𝑛∑(𝑃𝑖𝑖=1

−̅)2=0.3g （.9）在水的温度为15℃，测得其密度为0.9991g/cm3，故：𝑢𝑉

=𝑢𝑚=10.34cm3（A.10）𝜌式中：𝑢𝑉—测量重复性引入的标准不确定度，cm3。标准器引入的不确定度非自动衡器引入的不确定度分量Max=150g100kgMPE=±30其标准不确定度为：𝑢=|MPE|=30g=17.3g （A.11）L √3 √3密度测量装置引入的不确定度分量密度测量装置的误差为±0.0005g/cm3，服从均匀分布，故其不确定度为：0.0005g/cm3 3𝑢𝜌=

=0.00029g/cm√3

（A.12）灌装机的体胀系数引起不确定度分量灌装机的材质为不锈钢，查表可知其体胀系数为50×10-6℃-1，服从均匀分布，故：𝜇(𝛽)

50×10−6=√3

℃−1

=2.9×10−5

℃−1

（A.13）液体温度测量引起不确定度分量温度计的最大允许误差MPE=±0.2℃，服从均匀分布，故：𝜇(𝑡)=0.2℃=0.12℃ （A.14）√3B类标准不确定度的合成通过测量和查表可知：𝑡R=15.0℃，𝜌=0.99907g/cm3，𝑚=100.00kg，JJF（吉）109-2022JJF（吉）109-202277𝛽=50×10-6℃-1。从而计算传播系数，可得：𝑐1=1.0cm3/g，𝑐2=−100211.3cm6/g，𝑐3=500465.4cm3℃，𝑐4=−5.0cm3℃−1。[𝜇B(𝑉)]2=𝑐2[𝜇(𝐿)]2+𝑐2[𝜇(𝜌)]2+𝑐2[𝜇(𝛽)]2+𝑐2[𝜇(𝑡R)]2=21184.19cm31 2 3 4

𝜇B(𝑉)=22.82cm3 （A.15）𝜇=√𝑢2+𝑢2=√(10.34)2+(22.82)2L=0.025L𝑉 B相对合成不确定度表示为：

1000

（A.16）𝜇=𝜇=0.025L

×100%=0.030%𝑐 𝑉

100.09L测量结果的扩展不确定度为：𝑈=𝑘∙𝜇𝑐=2×0.030%=0.1%，k=2 （A.18）灌装机测量不确定度一览表表A2.灌装机测量不确定度一览表测量不确定度分量𝜇(𝑥𝑖)不确定度来源不确定度值𝜇(𝑥𝑖)传播系数𝑐𝑖𝑢𝑉重复性（A类）10.34cm3-𝑢L非自动衡器引入的不确定度分量17.3g1.0cm3/g𝑢𝜌密度测量装置引入的不确定度分量2.9×10-4g/cm3-100211.3cm6/g𝜇(𝛽)灌装机的体胀系数引起不确定度分量2.9×10-5℃-1500465.4cm3℃𝜇(𝑡)液体温度测量引起不确定度分量0.12℃-5.0cm3℃-1合成不确定度𝜇0.03L相对合成不确定度𝜇𝑐0.03%测量结果的扩展不确定度U（k=2）0.1%JJF（吉）109-2022JJF（吉）109-202288定重式灌装机测量结果不确定度评定100kg灌装机的测量模型：𝐸=𝑚B−𝑚×100%，其中𝑚=𝐼 （A.19）𝑚式中：𝑚B—灌装量的标称值，kg;m—灌装机的灌装量的质量，kg；I—非自动衡器显示值，kg。只考虑A类标准不确定度分量和非自动衡器引入的不确定度分量，其余分量不予考虑。A类评定对100L的灌装机应用非自动衡器称量，分别测量6次，测量结果如下：表A3.测量重复性数值次数123456示值m（kg）100.02100.02100.00100.02100.02100.00𝑠𝑚

=√ 1𝑛−1

𝑛∑(𝑚𝑖𝑖=1

−̅)2

（A.20）𝑢𝑚=（A.21）式中：𝑠𝑚—测量重复性实验标准偏差，kg；n—测量次数；𝑚𝑖—每次测量秤的化整前示值，kg；̅—n次测量秤的化整前示值的平均值，k；𝑢𝑚—重量重复性引入的标准不确定度，g。通过计算可得：𝑢𝑚

=𝑠𝑚

=√ 1𝑛−1

𝑛∑(𝑃𝑖𝑖=1

−̅)2=.0g （.22）非自动衡器引入的不确定度分量Max=150g100kgMPE=±30其标准不确定度为：JJF（吉）109-2022JJF（吉）109-202299𝑢=|MPE|=30g=0.017kg （A.23）L √3 √3合成不确定度和扩展不确定度𝜇=√𝑢2+𝑢2=√(0.010)2+(0.017)2kg=0.020kg （A.24）𝑚 L相对合成不确定度表示为：𝜇𝑐

=𝜇𝑚

=0.020kg100.00

×100%=0.020% （A.25）测量结果的扩展不确定度为：𝑈=𝑘∙𝜇𝑐=2×0.020%=0.1%，k=2 （A.26）JJF（吉）109-2022JJF（吉）109-20221010附录B大容量液态物料灌装机校准记录格式（定容式示例）记（证书编号： 第1页 共1页委托单位地址被校准计量器具名称规格型号出厂编号制造单位标称值最大允许误差灌装头校准介质使用的主要计量标准器具标准器名称出厂编号测量范围最大允许误差/准确度等级/测量不确定度溯源证书编号有效期至校准依据盛装容器内介质温度℃环境条件温度： ℃校准地点校准日期（建议）有效期至校准员核验员校准测量𝜌1𝜌2𝜌3平均值密度值（g/cm3）灌装头编号未装液体