标准体积管检定规程(容积法)

本规程适用于以水作介质的新生产、使用中和修理后的各种型式的标准体积管的检定．

一、技术要求

    1  待标定或核定的标准体积管，必须具有包括型号规格及有关参数的名牌，必须符合该产品的各项技术指标．

    2  体积管在额定流量范围内，应能顺利地将球导入锥度管，并顺利地将球从液流中分离出来．

    3  球到达第一个检测开关之前和在标准容积段内运行时，密封机构必须保证密封，并便于检查．

    4  液压系统(包括推球器、液压插销和液压换向阀)必须完善、可靠．

    5  检测开关发讯和配套使用的计数器的计数必须准确、可靠．

    6  使用的一级压力表、一等温度计及用于液压系统的2．5级压力表都必须有检定合格证书．

    7  球，除必须符合产品的技术指标外，使用的球必须比体积管内径大l一4％．

使用中和修理后的体积管检定时，必须进行清洗．
 

二、性能试验

    8  耐压试验．在最大工作压力1．5倍的压力下，如10分钟内体积管的本体各处无泄漏或塑性变形，则耐压试验合格．

    9  密封性试验．密封性试验是检查密封机构的密封性能，即检查是否有液体不经标准容积段计量，而直接从密封机构漏入出口处．如10分钟之内无泄漏，则密封性合格(试验方法见附录1)．

    10  漏失量试验．在工作压力下，当球在标准容积段内运行时，应保证球与体积管内壁之间有良好的密封性能．球后的液体超越球而流到球的前面的量不得大于体积管容积的0.006％。

    11  行车试验．在标准体积管的各项试验和容积示值标定合格后，对车装式标准体积管还必须作行车试验，在三级公路的路面上行车150公里后，再按规程作耐压试验和容积示值标定。复捡—次，若其容积复检值v满足下面的关系式，则行车试验合格．

其中：    ：体积管的标准容积(m³)；

         v：体积管容积示值的复现性指标；

s：标准量器的允差．
 

三、标定系统及安装要求

    12  检定时所需要的仪器设备

    12．1根据待标定的体积管的设计容积，选择一组一等标准量器．测量余量(小于体积管设计容积的2％的量)的量器，可以用二等量器．

    12．2一台与标准量器相适应的换向器或换向阀．（对于两台500升的标准量器换向能力可选在2—10m³／时）．

    12．3除体积管的专用温度计外，尚需测量范围为0一50℃的实

验室一等温度计三支。

    12．4与最小额定流量相应的水泵、调节阀以及可容纳二倍于体积管设计容积值的水的水池．水质应保持清洁。

    13  标定系统(以图2流程为例)．体积管的人口可直接与水泵相连出口经调节阀接至换向器．如有必要可以考虑安装消气器、整流器、过滤器等附加设备．

    14  泵的吸入口应远离回水管的出口，回水管的出口应没于水中．

15  从体积管的出口到换向器之间的辅助管线应尽量短，弯头应尽量少，从检测开关D₂ 到流量调节阀之间的容积与体积管的设计容积之比应尽可能小于1／10．同时，应使体积管有一定的背压．在标定压力下各联结处不得有泄漏现象．

16  在标定流量下，换向器应无溅水、漏水和存水的现象．

    17  开始计量和结束计量时，换向器的换向应由检测开关控制，在计量过程中，可采用其他别的形式换向，换向必须可靠、无误．
 

四、体积管的示值检定

    18  所谓体积管的示值标定，就是标定检测开关D1、D2之间的容积值．用标准量器计量球在标准容积段内运行时所置换出来的水的体积，从而确定体积管所给出的标准体积．

    19  检定程序

    19．1量器分配．根据待标定的标准体积管的设计容积，计算、分配各量器的计量次数。

    19．2排气．启动水泵，打开各个排气阀，向体积管内充水，使水经体积管，换向器标准量器流回水池．进行一段时间的水循环，当确认排气阀已无气泡排出时，关闭排气阀．

    19．3测量体积管入口，出口，标准量器出口及水池的水温，当确认整个水循环系统的水漫达到平衡时，方可进行标定．为加速水温趋于一致，也可投球，使球随液流在体积管内运行．

    19．4按规定湿润标准量器的内壁．使量器处于准备状态．

    19．5调节流量调节阀，以达到适当的流量．  (流量大小以所用量器能连续倒换及换向器的行程差所带来的误差可以忽略为原则)．为保证球能够以同一速度通过检测开关Dl、D2，在一次标定中调节阀的开度应保持不变．

    19. 6开始标定．使球在体积管内随液流运行．用标准量器测量检测开关Dl、D2之间被球置换出来的水的体机，测定各次量器所计量的水的温度，并记录之．

    19．7当球到达检测开关Dl时，读取体积管出口处的压力值作为该次标定时检测开关D1、D2处的平均压力；读取体积管进、出口处的温度取平均值作为该次标定时的体积管温度．

    20  在一次标定中，水温的变化不得超过l℃．

21  重复操作程序19．2，19．6，19．7进行多次测定．

22  标准体积管的标准体积值的确定．

    22．1单向型，取两个检测开关之间的标定值为体积管的标准体积值．

    22．2双向型，取两个方向上的标定值之和，即球从检测开关D1到D2，及从D2到D1的两个标定值之和，为体积管的标准体积值．

    23  标定次数不得少于6次．

    24  按上述操作程序所量得之水的体积，是在实际标定条件下量得的．因此，有必要把测量结果换算到标准状态下[20℃；一个大气压]

24．1计算公式

式中：Vm：标准体积管的标准体积(m³)

Vs：标堆量器量得之水的体积(m³)

s、 v、 m分别为标准量器的材质，水和标淮体积管材质的体膨胀系数(1／℃)

tg、tm分别为标准量器和体积管的壁温(用其水温代替)(℃)

Pm：标准体积管内液体的表压力(Pa)

D：标准体积管的公称内径（m）

E：标准体积管材质的弹性系数(Pa)

t：标准体积管壁厚(m)

Fw：水的压缩系数(1／Pa)

24.2由于采用多次测量进行标定，因此，取算术平均值作为体积管的标准体积值．

式中：n：标定次数

      V：修正后的各次标定值(m³)

25  误差

25.1 标准误差

式中：Wn：标定值中最大值与最小值之差

      dn：极差系数

 25．2极限相对误差

式中：t。(k)：置信度为0.05的t分布系数

     k＝(n—1)：为自由度

    25．3粗差弃舍  按汤姆逊 方法进行
 

五、检定结果的处理

 

26  若标定结果 v≤0.02％，则合格，发给合格证书．

27  标定结束后，对检测开关应加铅封，如检测开关铅封已破坏则必须重新标定．

28  检定周期：三年．

附录1

                   密封性试验方法

1 三球无阀式

    目的要求，检查球在体积管内起阀门作用时的密封性能．

    方法：

    1．1对于尚未进行组装的体积管，可将短节的一端按上带有加压接头的盲板，将球挤入短节内，用挡板托住球．由加压管向短节内注水，加压．观察并量出从球与管壁间漏出的水量。如在300kPa压力下无渗漏，则密封性能合格．

1．2对于已组装的体积管，可在标定压力下用推球器招球推入工作段，把进口压力和出口压力降至进出口最大工作压力差的二倍，打开泄压阀．将两球之间的水全部放空．观察并量出从泄压阀中漏出的水量，若无泄漏，则密封性能合格．

2双向一球一阀式

目的要求：检查四通阀的密封性能．

方    法：在阀门进出口的最大工作压力下，打开四通阀检漏口阀门，将存水放出，然后观察有无水从阀门中漏出，如无泄漏，则密封性能合格．或观察密封圈之间的压力有无变化．

3  一球元阀式

目的要求：检查在计量过程中，推球器兼阀栓与阀座之间的密封性能．

    方    法：观察监视阀栓和阀座之间密封性能的压力开关，若有渗漏则压力开关内的平衡将被破坏发出信号．或打开检漏口阀门，观察有无液体漏出．如无渗漏则密封性能合格．

附录2

漏失量试验方法

    目的要求；在标定流量下检查球在标准容积段内运行时，球与管壁之间的密封性能．

    方    法：拆下分离体或带检测开关的短节，在体积管的末端接上挡球网，将体积管内的存水排净，吹干．至少应在确认无存水的条件下进行试验．启动水泵，排除球后的空气，使水推球运行，当球停在档球网前时，量出球前的水量，若这一量值不超过体积管容积的

0.006％，则认为试验合格，漏失量可以忽略．

附录5

                 检定程序(以二个量器为例叙述)

    1  量器分配。根据待检定的标准体积管的设计容积，计算、分配备量器的计量次数及余量的计量方法．

    2  排气．启动水泵打开各个排气阀，向体积管内充水，使水经体积管、换向器、标准量器流回水池，进行一段时间的水循环．当确认排气阀已无气泡排出时，关闭排气阀．

    3  测定体积管入口、出口、标准量器出口及水池中的水温．当确认整个水循环系统的水温达到平衡时，方可进行检定．为加速水温趋于一致，也可投球，使球在体积管内随液流运行．

    4  按规定湿润标准量器的内壁．使量器I处于准备状态．这时，水流经量器Ⅱ流回水池．

    5  调节流量调节阀4，以达到适当的流量(流量大小以两个量器能连续倒换及换向器的行程差所带来的误差可以忽略为原则)．为保证球能以同一速度通过检测开关D1、D2，在一次检定过程中调节阀3的开度应保持不变．

    6  开始检定．使球随波流运行，当球触发检测开关Dl时，D1发出信号使换向器换向，这时，换向器将水流导入处于淮备状态的量器1中，开始计量．同时，按量器的放水时间关闭量器Ⅱ的放水阀使量器Ⅱ处于准备状态．

    7  为缩短检定时间，也可以打开设置在量器I、Ⅱ上方的调节阀3、5，分别向量器I、Ⅱ充水．但必须注意，在不改变调节阀4开度的情况下，使量器I、Ⅱ顺利地倒换．

    8  当液面升至量器I的读数位置时，使换向器将水流导向量器Ⅱ．按标准量器的读数要求读数，并记录之．

    9  按8反复操作，分别记下量器I、Ⅱ的各次读数值．直到球触发检测开关D2．

    10  若液面正好升至读数刻线，则读出并记录之．若余量为负量，则可加入同一温度的液体，使其液位升至读数刻线．记下填入的液体量．若余量为正量，则应在球到达D3之前事先量出之．

    11  测定并记录各次量器所计量的水的温度．

12  用标准量器量得之水的总体积为：

式中：Vs，t℃下标准量器量得的水的总体积(m³)

Vs，t℃下标准量器I、Ⅱ量得之各次水的体积值(m³)

“十”：为量出值；

“—”；为量入值l

 k；量器I、Ⅱ的使用次数．

附录4

                  计算公式中各项说明

把计算公式（2）改写成

 

其小：Vs，  标准量器在ts℃下读得之名义值

  把标准量器在ts℃下使用时的名义值计算到ts℃下的实际值．ts是标准量器的壁温，这里用标准量器中的水温代替之．

    是体积管内水温与标准量器内水温差所引起的水膨胀修正量．

    把tm℃下体积管的容积值换算20℃标准状态．tm是体积管的壁温，这里取体积管进出口处水温的平均值代替之．

体积管材质的压缩修正量

水的压缩修正置

附录5

                       备用球的检验

备用球的容积示值标定．每球各标二次，若二次标定值的平均值V满足关系式(1)则可以互换

附录6

检定流量的选择

若换向器的相对行程误差小于体积管容积示值复现性的1／6，则可以忽略，有关系式

根据水流量标堆装置的要求，换向器的最大行程的时间差不大于20ms计算得

    t＝600秒    即10分钟

    只要检定时球从D1运行到D2所历时间长于10分钟，由换向器引起的误差可以忽略．这时的流量可作为标定流量．

附录7

极差法

在多次测量中，若各独自测量值

        V1，V2…，Vn

服从正态分机则在其中选出最大值Vmax和最小值Vmin它们的差Vmax—Vmin＝Wa称之为极差．则一次测量的均方根误差为

附录8

       

附录9

汤姆逊 方法

杨姆逊 方法，可以认为适用于只有一个粗差的情况，其内容如下：

    l计算一组测定值的平均值．

    2  以n(测定次数)作为自由度，计算取样值的标准偏差 _v．

3  根据取样数n从表中查出 的值，其信度取0.05，即被剔除的测定值的有效概率为5％。 

4  若测定值与平均值的偏差大于标准偏差与汤姆逊 的乘积，则可以剔除这个测定值．即若下式成立则Vi可以剔除。

附录10

                 

        

附录11

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