新疆维吾尔自治区地方计量技术规范JJF（新）39－2019农用机井灌溉流量计在线校准规范

Online Calibration Specification for

Agricultural Machine Well Irrigation Flowmeter

  

 

2019-11-20发布                     2020-02-20实施

新 疆 维 吾 尔 自 治 区 市 场 监 督 管 理 局  发 布

 

JJF（新）39—2019

农用机井灌溉流量计

在线校准规范

Online Calibration Specification for Agricultural

Machine Well Irrigation Flowmeter

 

 

 

归 口 单 位：新疆维吾尔自治区市场监督管理局

起 草 单 位：新疆维吾尔自治区计量测试研究院

  

本规范委托新疆维吾尔自治区质量技术监督局负责解释

  

本规范主要起草人：            

穆  军  (新疆维吾尔自治区计量测试研究院)

王  辉  (新疆维吾尔自治区计量测试研究院)

参加起草人：

刘敦利  (新疆维吾尔自治区计量测试研究院)

雷镇嘉  (新疆维吾尔自治区计量测试研究院)

王永霞  (新疆维吾尔自治区计量测试研究院)

徐志强  (新疆维吾尔自治区计量测试研究院)

 

 

目   录

 

引言………………………………………………………………………………………（Ⅱ）

1  范围…………………………………………………………………………………（ 1 ）

2  引用文件……………………………………………………………………………（ 1 ）

3  术语、定义和计量单位……………………………………………………………（ 1 ）

4  概述…………………………………………………………………………………（ 1 ）

5  计量特性……………………………………………………………………………（ 2 ）

5.1 流量示值误差……………………………………………………………………（ 2 ）

5.2 流量重复性………………………………………………………………………（ 2 ）

6  校准条件……………………………………………………………………………（ 2 ）

6.1  环境条件…………………………………………………………………………（ 2 ）

6.2  校准用设备………………………………………………………………………（ 2 ）

7  校准项目和校准方法………………………………………………………………（ 3 ）

7.1  外观和密封性检查………………………………………………………………（ 3 ）

7.2  示值误差…………………………………………………………………………（ 3 ）

7.3  重复性……………………………………………………………………………（ 4 ）

8  校准结果……………………………………………………………………………（ 4 ）

8.1  校准记录…………………………………………………………………………（ 4 ）

8.2  校准证书…………………………………………………………………………（ 4 ）

9  复校时间间隔………………………………………………………………………（ 4 ）

附录A 标准表法水流量标准装置的校准方法………………………………………（ 5 ）

附录B 农用机井灌溉流量计在线校准原始记录格式………………………………（ 6 ）

附录C 校准证书的内容………………………………………………………………（ 7 ）

附录D 农用机井灌溉流量计在线校准测量不确定度评定…………………………（ 9 ）

 

引   言

 

JJF1001—2011《通用计量术语及定义》、JJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》和JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》共同构成本规范制订的基础性系列规范。

本规范参考了国家检定规程JJG1033-2007《电磁流量计》、JJG1030-2007《超声流量计》、JJG162-2009《冷水水表》和地方标准DB13/T2648-2018《河北：农用机井灌溉用水智能计量设施建设与管理技术规程》、DB11/T1468.2-2017《北京：农用机井智能计量设施规范第2部分：现场校验》，结合新疆农用机井灌溉流量计应用及检测现状制定。

本规范为首次发布。

 农用机井灌溉流量计在线校准规范

1  范围

本规范适用于农用机井灌溉安装的管道流量计的在线校准。包括但不限于超声水表、电磁流量计、超声流量计等。

2  引用文件

本规范引用以下文件：

JJG1033 电磁流量计

JJG1030 超声流量计

JJG162  冷水水表

DB13/T2648-2018 河北：农用机井灌溉用水智能计量设施建设与管理技术规程

DB11/T1468.2-2017 北京：农用机井智能计量设施规范 第2部分：现场校验

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范/方法；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/方法。

3  术语、定义和计量单位

3.1 术语和定义

本规范均引用JJF1001规定的术语及定义。

3.2 计量单位

流量计量单位：立方米每小时，符号：m³/h。

4  概述

农用机井灌溉流量计类型包括超声水表、电磁流量计、超声流量计等，其工作原理见相应检定规程。灌溉流量计安装在农用机井出水管道，用于机井灌溉取水量的计量，作为取水收费的依据。其典型的结构见图1。

图1  典型农用机井灌溉流量计结构图

5  计量特性

5.1 流量示值误差

灌溉流量计准确度等级应不低于2级，最大允许误差应不大于±2%。

5.2 流量重复性

灌溉流量计流量重复性应不大于最大允许误差的1/3。

注：以上指标不做合格判定依据，仅供校准及测量不确定度评定时参考。

6  校准条件

6.1  环境条件：

温度：（5～55）℃；

相对湿度：15%～90%；

大气压力：（86～106）kPa。

6.2  校准用设备

校准用主标准器的扩展不确定度或最大允许误差应不超过被校流量计最大允许误差的1/2。推荐表1中所列设备。其中，便携式超声流量计和标准表法水流量标准装置作为主标准器，对应两种不同的校准方法，选其一即可。

 

表1  校准用设备一览表

序号	校准用设备	测量范围	技术要求
1	便携式超声流量计	DN（15～500）mm	Urel=0.5%，k=2
2	标准表法水流量标准装置	口径测量范围满足被校灌溉流量计口径要求	Urel=0.5%，k=2
3	测厚仪	（1～100）mm	Urel=0.1mm，k=2
4	钢卷尺	15m	I级
5	数字温度计	（0～100）℃	U=0.2℃，k=2
6	电子秒表	0.01s～23h59min59.99s	分辨率：0.01s

7  校准项目和校准方法

7.1  外观和密封性检查

观察流量计，应安装正确、运行良好、流量稳定。流量计铭牌信息完备。流量计应满足密封性要求，无渗漏。

7.2  示值误差

以便携式超声波流量计为例表述校准方法。用标准表法水流量标准装置的校准方法见附录A。

7.2.1 校准前准备

（1）在灌溉流量计安装的管道上选择合适位置安装便携式超声波流量计换能器，要满足前10D、后5D的直管段要求。安装前要对安装位置处管段打磨、除锈、除漆等处理。

（2）在安装位置处管段选择2个截面，每个截面均匀选择5个点，用测厚仪测量管壁厚度，取算术平均值作为壁厚测量结果。

（3）用钢卷尺测量2个截面的外周长，每个截面重复测量3次，取最小的值作为测量结果。

（4）用数字温度计测量水温，待温度显示稳定后读取水温，测量1次。

（5）把壁厚、外周长、水温等参数输入便携式超声流量计，设定换能器安装方法，推荐“Z”或“V”法，确定换能器安装距离。

（6）正确安装并固定换能器，接入超声流量计，确定运行状态良好。

7.2.2 示值误差校准

运行农用机井水泵达到额定功率，使得灌溉流量计达到充分运行状态，稳定运行不少于5min后开始测量。同时记录灌溉流量计和便携式超声流量计的瞬时流量，60s内测量次数不少于10次。分别计算流量示值误差，计算公式见（1）。

                        （1）

式中：E_i—灌溉流量计第i次测量的示值误差，%；

q_i—灌溉流量计第i次测量的瞬时流量，m³/h；

q_si—便携式超声流量计第i次测量的瞬时流量，m³/h。

i—测量次数，i≥10。

取多次示值误差的算术平均值作为最终测量结果。

7.3  重复性

重复性按照公式（2）计算：

                          （2）

式中：s(E)—流量重复性，%；

—流量平均示值误差，%；

n—测量次数。

8  校准结果

8.1  校准记录

校准记录应尽可能详尽地记载测量数据和计算结果，记录格式见附录B。

8.2  校准证书

校准证书由封面和校准数据组成，经校准的灌溉流量计应出具校准证书，校准证书应包括的信息及推荐的校准证书内页格式见附录C。

当客户要求时，可以根据计量特性进行符合性判定，并将结论列入校准证书。进行符合性判定应考虑测量不确定度。

不确定度评定方法可参考附录D。

9  复校时间间隔

建议复校时间间隔一般不超过1年。如果流量计重新安装或出现明显异常等情况，应重新校准。

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

 

附录A

标准表法水流量标准装置的校准方法

 

A.1  校准前准备

标准表法水流量标准装置的管道口径应与灌溉流量计管道口径相同。把标准表法水流量标准装置的进水口软管与灌溉流量计管道出水口连接，保证密封、无泄漏。

A.2  流量示值误差校准

运行农用机井水泵至额定频率，使得灌溉流量计和标准表法水流量标准装置达到充分运行状态，稳定运行不少于5min后开始测量。

同时记录灌溉流量计和标准表法水流量标准装置的瞬时流量，60s内测量次数不少于10次。分别计算流量示值误差，计算公式见（1）。

A.3  流量重复性

重复性计算公式见（2）。

 

附录B

农用机井灌溉流量计在线校准原始记录

 

 

附录C

校准证书的内容

C.1  校准证书至少包括以下信息：

a） 标题：“校准证书”；

b） 实验室名称和地址；

c） 进行校准的地点；

d） 校准证书编号，页码及总页数的标识；

e） 校准单位校准专用章；

f） 委托单位的名称和联络信息；

g） 被校计量器具的描述和明确标识：制造单位、名称、型号及出厂编号；

h） 校准日期；

i） 校准所依据的技术规范的名称及代号；

j） 本次校准所用的主要计量标准器具（包括标准物质）的名称、测量范围、不确定度或准确度等级或最大允许误差、证书编号及有效期；

k） 校准时的环境温度、相对湿度；

l） 校准结果及其测量不确定度的说明；

m）  校准人与核验人的签名；

n） 校准证书批准人的签名与职务；

o） 校准结果仅对被校对象有效的声明；

p） 未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。

C.2  校准证书（内页）格式

        

 

1、外观检查：

2、密封性检查：

3、流量示值误差及重复性：

流量点 （m3/h）	平均示值误差 （%）	重复性 （%）	扩展不确定度 U，k=2（%）

 

 

附录D

农用机井灌溉流量计在线校准测量不确定度评定

D.1  概述

D.1.1 测量依据：JJF（新）39－2019《农用机井灌溉流量计在线校准规范》。

D.1.2 环境条件：温度（5～55）℃；湿度：（15～90）%RH。

D.1.3 测量标准：便携式超声流量计，扩展不确定度：U_rel=0.5%，k=2。

D.1.4 被测对象：农用机井灌溉流量计。

D.1.5 测量方法：

把便携式超声流量计正确安装在灌溉流量计管道上。运行农用机井水泵达到额定功率，使得灌溉流量计达到充分运行状态，稳定运行不少于5min后开始测量。同时记录灌溉流量计和便携式超声流量计的瞬时流量，60s内测量次数不少于10次。分别计算流量示值误差。

D.1.6 评定结果的使用：在符合上述条件的情况下，一般可直接使用本不确定度评定结果。

D.2  测量模型

根据示值误差计算公式建立模型：

                     （D.1）

式中：E_i—灌溉流量计第i次测量的示值误差，%；

q_i—灌溉流量计第i次测量的瞬时流量，m³/h；

q_si—便携式超声流量计第i次测量的瞬时流量，m³/h。

i—测量次数，i≥10。

这里以某一次测量为例。考虑到q和q_s两个输入量不相关，根据JJF1059.1－2012《测量不确定度评定与表示》中4.4.2.3条，合成相对标准不确定度可按照下式进行计算：

                   （D.2）

D.3  全部输入量的标准不确定度评定

D.3.1 由测量重复性引入的相对不确定度分量u_r(q)评定

在某农用机井灌溉流量计应用现场，在满足校准条件下，重复测量10次，分别得到示值误差分别为：-0.94%、-0.86%、-0.90%、-0.49%、-0.24%、-0.88%、-0.96%、-0.87%、-0.19%、-0.25%。按照贝塞尔公式计算实验标准偏差：

                  （D.3）

实际测量中取10次平均值作为测量结果，因此测量重复性引入的相对标准不确定度分量为：

                     （D.4）

D.3.2 由主标准器引入的标准不确定度分量u_r(q_s)的评定

主标准器引入的不确定度主要有人员操作误差和主标准器自身误差两个方面。根据经验，人员操作误差引入的标准不确定度确定为0.50%。同时，根据溯源结果，便携式超声流量计的扩展不确定度U_rel=0.50%，k=2。标准不确定度分量为0.25%。两者取较大者作为最终的标准不确定度分量，因此主标准器引入的标准不确定度分量u_r(q_s)为0.50%。

D.3.3 标准相对不确定度分量汇总表

流量示值误差各个输入量的标准不确定度汇总见表D.1。

表D.1 流量示值误差标准不确定度分量汇总表

D.4  合成标准不确定度的评定

由公式（D.2），合成标准相对不确定度：

    （D.5）

D.5  扩展标准不确定度的评定

取包含因子k=2，对于该农用机井灌溉流量计，流量示值误差扩展不确定度为：

U=2×u_rc(E_q)=2×0.510%=1.0%                    （D.6）

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