鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置試行檢定規(guī)程
本規(guī)程適用于以動(dòng)態(tài)容積法檢定的鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的檢定.
鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示.
圖1
1一鐘罩; 2一水槽;3一試驗(yàn)管道 4一標(biāo)尺;
5一排氣導(dǎo)管,6一水位計(jì) 7一導(dǎo)軌;8一立
柱,9一導(dǎo)輪, l 0一滑輪; 11一調(diào)節(jié)閥門,
12一象限式補(bǔ)償機(jī)構(gòu);13一拉鏈; 14一平衡錘;
15一動(dòng)力機(jī)構(gòu);16一底座;17一壓盤;川一控
制器;19一擋板
鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置是—個(gè)具有恒壓源(并給出標(biāo)準(zhǔn)容積)的氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置.它利用鐘罩重量超過平衡錘重量的常數(shù)(該常數(shù)形成鐘罩的余壓)而動(dòng)作.并用補(bǔ)償機(jī)構(gòu)使該常數(shù)不隨鐘罩浸入水中的深度而改變.
由于裝置各部件加工和裝配的不均勻性,特別是存在著機(jī)械摩擦,裝置在工作過程中,其余壓仍有波動(dòng),稱作余壓波動(dòng).
一、裝置的檢定
1 檢定時(shí)需用的儀器
(1)一等標(biāo)準(zhǔn)量器(量入式);
(2)換向器一個(gè);
(3)密封容器一個(gè);
(4)計(jì)時(shí)器一臺(tái),精度不低于10-4;
(5)分度值為0.1℃的溫度計(jì)二支;
(6)秒表一塊;
(7)傾斜式微壓計(jì)一臺(tái);
(8)氣壓計(jì)一臺(tái).
2 外觀檢查
(1)安裝時(shí)使鐘罩、水槽、立柱、排氣導(dǎo)管等與水平面垂直.
(2)鐘罩上的導(dǎo)輪與導(dǎo)軌間的摩擦力應(yīng)調(diào)整得盡可能小,以便減小鐘罩內(nèi)的余壓波動(dòng).
(3)標(biāo)尺的安裝應(yīng)與鐘罩中心線平行,刻度要清晰.
(4)鐘罩不得有明顯的變形.
(5)定點(diǎn)控制器必須靈敏可靠,擋板和光源必須緊固在裝置上
3檢定前的堆備
(1)檢定前向水槽內(nèi)充水到一定高度,然后將鐘罩升至*高位置。
(2)在水池中,貯存一定量的水以備檢定時(shí)向—等標(biāo)準(zhǔn)量器內(nèi)充水.按裝置精度不同(±0.2%及±0.5%,±1.0%),鐘罩內(nèi)氣溫(包括室溫),水溫和水槽內(nèi)水溫三者之差不應(yīng)大于0.5及1.0℃.
4密封性試險(xiǎn)
將鐘罩升至*高位置,關(guān)閉閥門,穩(wěn)定10分鐘.記下鐘罩的位置,停一校長(zhǎng)時(shí)間(大于1小時(shí)),再觀察鐘罩之位置,如無明顯下降,即為密封.否則,如有漏氣,則需檢修,檢修后再進(jìn)行試驗(yàn),直到密封性合格為止.
5 余壓波動(dòng)試驗(yàn)
將鐘罩升至*高位置,在試驗(yàn)管道下安裝微壓計(jì),待鐘罩穩(wěn)定后,打開閥門使鐘罩以*大流量下降,同時(shí),從微壓計(jì)中觀察并記下鐘罩下降一次過程中余壓的*大變化。如此再作一次.然后使鐘罩以*小流量下降又作兩次.選取四次試驗(yàn)中余壓波動(dòng)的*大值 Pmax,即為該裝置的余壓波動(dòng)值,記入附表2.
對(duì)于2000升以下的裝置,余壓波動(dòng)值應(yīng)滿足表l要求:
表1
6容積示值槍定
(1)如圖2所示,首先確定檢定段(即檢定容積),并分別安裝上擋板.
(2)選擇適當(dāng)*限的一等標(biāo)準(zhǔn)量器。*好使一等標(biāo)準(zhǔn)量器的容積與鐘罩標(biāo)稱容積比不小于1:5.
(3)一次檢定過程中(—等標(biāo)準(zhǔn)量器使用一次),鐘罩內(nèi)氣溫和大氣壓變化不應(yīng)超過表2規(guī)定,否則此次數(shù)據(jù)舍去.
(4)打開閥門8、9和11把換向器3換至回流管5,啟動(dòng)水泵7,關(guān)閉閥門11,使密封容器2內(nèi)充滿水,關(guān)閉水泵7和閥門8、9.
(5)開啟閥門13,將鐘罩升至*高位置,關(guān)閉閥門13.打開閥門10,使鐘罩與密封容器2上部空間相連(二者間連接管段要盡量
圖2 容積示值檢定系統(tǒng)圖
1一鐘罩; 2一密封容器;3一換向器;4一一等標(biāo)準(zhǔn)星器(量入式);
5一回流管;6一水池;7一水泵;8、9、10、11、12、13一閥門
表2
短),待鐘罩穩(wěn)定后(記下穩(wěn)定時(shí)間,并在每次檢定和以后使用中穩(wěn)定時(shí)間與其一致),開始檢定,并測(cè)出鐘罩內(nèi)氣溫(或室溫)和大氣壓等記入附表3.
(6).打開閥門11,使密封容器2內(nèi)的水以適當(dāng)流量經(jīng)換向器3和回流管5流入水池6中,此時(shí),鐘罩徐徐下降.當(dāng)擋板切割光線時(shí),控制器發(fā)出信號(hào)使換向器3換向,將水流導(dǎo)向一等標(biāo)準(zhǔn)量器4中.這時(shí),鐘罩繼續(xù)下降,當(dāng)擋板再一次切割光線時(shí),控制器再次將換向器3換向,水又經(jīng)回流管5導(dǎo)入水池6中.
(7)關(guān)閉閥門11,讀出一等標(biāo)準(zhǔn)量器的容積值Vt ,氣溫和大氣壓等記入附表3.
(8)重復(fù)(4)一(7)所述的程序,得出一組Vt(i=1、2…n,n≥10)容積值.以上叫做右向檢定.若將圖2中的一等標(biāo)準(zhǔn)量器4和回流管5互換位置,按系統(tǒng)圖做完(4)一(8)全部程序,叫做左向檢定.
(9)測(cè)出換向器平均行程時(shí)間差對(duì)于一次檢定時(shí)間的極限相對(duì)誤差 .若檢定時(shí)左、右向檢定的次數(shù)相等,而其容積值取平均值,則 可以消除,而容積值的誤差取其左、右向的*大值,記入附表5.
(10)計(jì)算:
平均值
標(biāo)準(zhǔn)誤差
殘差
極限相對(duì)誤差
平均值極限相對(duì)誤差
式中tk數(shù)值見附表1.
(11)用同樣方法檢定其他各檢定段容積.
(12)檢定時(shí)平均氣溫在20±5℃以外,則按下式將容積近似修正到20℃時(shí)的容積.
式中: Vt——出一等標(biāo)準(zhǔn)量器讀得的容積值;
a1、a2、a3——分別為標(biāo)尺、鐘罩、一等標(biāo)準(zhǔn)量器的線膨脹系數(shù);
t----檢定時(shí)鐘罩內(nèi)平均氣溫.
7 裝置穩(wěn)定性試驗(yàn)
(1)用調(diào)節(jié)閥11(圖1)或用噴嘴把裝置調(diào)到*大流量,保持調(diào)節(jié)閥的開度不變.連續(xù)測(cè)量n次(n≥10)算出極限相對(duì)誤差
(2)按上述程序把裝置調(diào)到*小流量,測(cè)出
(3)裝置穩(wěn)定性的極限相對(duì)誤差取: ’
記入附表4
二、檢定結(jié)果的處理
8 裝置精度
瞬時(shí)流量精度:
式中: 0——一等標(biāo)準(zhǔn)量器極限相對(duì)誤差;;
s-----計(jì)時(shí)器的極限相對(duì)誤差.
累積流量精度:
若因檢定條件限制(一等標(biāo)準(zhǔn)量器,密封容器容積小),每檢定段可以采用分段檢定法(如分成K段,K≤5),每一分段可按(4)一(10)條檢定.
檢定段的 v, v按下式計(jì)算:
式中: vi——分別為第i分段的容積標(biāo)準(zhǔn)誤差、tK值和檢定次數(shù);
——檢定段的平均容積.
檢定完后,分別給出各檢定段的裝置精度.
9 根據(jù)檢定結(jié)果填發(fā)檢定證書,證書中應(yīng)注明:
(1)鐘罩內(nèi)余壓 (毫米水柱)
(2)余壓波動(dòng)值 (毫米水柱)
(3)各檢定段在20℃時(shí)的容積值 (升)
(4)鐘罩升起后的穩(wěn)定時(shí)間 (分)
(5)裝貨精度
10 裝置的檢定周期根據(jù)具體使用情況確定,一般不超過三年。
附錄
一、附表
附表1 tK數(shù)值
附表2 余壓波動(dòng)試驗(yàn)記錄表
二、動(dòng)態(tài)稱量法和靜態(tài)容積法
鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的檢定,除本規(guī)程中規(guī)定的動(dòng)態(tài)容積法外,還有動(dòng)態(tài)稱量法和靜態(tài)容積法.現(xiàn)把這兩種方法列于附錄以供參考.
(一)動(dòng)態(tài)稱量法
1 鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)和原理見本規(guī)程。
2 檢定時(shí)需用的儀器設(shè)備
本規(guī)程中規(guī)定的一等標(biāo)準(zhǔn)量器(量入式)改用天平(或標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)秤),精度±0.02一±0.01%,常溫下測(cè)水密度用的一等標(biāo)準(zhǔn)密度計(jì)一支.其余儀器設(shè)備與本規(guī)程相同。
3 裝置的檢定
(1)外觀檢查,核定前的準(zhǔn)備,密封性試驗(yàn)和余壓波動(dòng)試驗(yàn),按本規(guī)程規(guī)定進(jìn)行.
(2)容積示值檢定:
容積示值檢定方法基本上與本規(guī)程相同.把—等標(biāo)準(zhǔn)量器改用天平(或標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)秤),測(cè)出水的密度值,并按下式計(jì)算容值,就可得到一組:
式中: mi——砝碼的質(zhì)量;
水i、 磁、 空——分別為水、砝碼、空氣的密度.
(3)裝置穩(wěn)定性試驗(yàn):按本規(guī)程規(guī)定的方法進(jìn)行.
4檢定結(jié)果的處理
瞬時(shí)流量精度:
式中: 瞬——天平(或標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)秤)極限相對(duì)誤差;
——一等標(biāo)準(zhǔn)密度計(jì)極限相對(duì)誤差.
累積流量精度:
對(duì)于分段檢定法,其檢定段的 v、 v計(jì)算公式與規(guī)程相同.
其余部分按本規(guī)程第9、10條規(guī)定進(jìn)行.
(二) 靜態(tài)容積法
1 鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)和原理見本規(guī)程.
2 檢定時(shí)需用的儀器設(shè)備
本規(guī)程中規(guī)定的量入式一等標(biāo)準(zhǔn)量器改用量出式一等標(biāo)準(zhǔn)量器,其余部分除換向器和密封容器不用外,與本規(guī)程相同。
3 裝置的檢定
(1)外觀檢查,檢定前的準(zhǔn)備,密封性試驗(yàn)和余壓波動(dòng)試驗(yàn)按本規(guī)程規(guī)定進(jìn)行.
(2)容積示值檢定:
a容積示值檢定系統(tǒng)如下圖所示.
容積示值檢定系統(tǒng)示意圖
1一鐘罩;2一一等標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)量器(量出式);
3一水箱; 4一高位水箱;5一鐘罩標(biāo)尺;
6、7、8、10一閥門;9一膠皮管,11一排
氣口; 12一一等標(biāo)準(zhǔn)量器刻線
b選擇適當(dāng)量限的—等標(biāo)準(zhǔn)量器,使其容積與鐘罩標(biāo)稱容積之比不小于1:5.
c一次檢定過程中(從鐘罩檢定的起始點(diǎn)至第K點(diǎn))鐘罩內(nèi)氣溫和大氣壓變化不應(yīng)超過下表規(guī)定.
d將一等標(biāo)準(zhǔn)量器充滿水,同時(shí)使鐘罩升至*高位置,待鐘罩穩(wěn)定后(記下穩(wěn)定時(shí)間,該穩(wěn)定時(shí)間檢定和使用時(shí)應(yīng)一致),用膠皮管9將鐘罩的排氣導(dǎo)管和一等標(biāo)準(zhǔn)量器排氣口11連接打開閥門6,用閥門10調(diào)節(jié)鐘罩起始點(diǎn),并測(cè)出鐘罩內(nèi)氣溫(或室溫)和大氣壓等.
e按一等標(biāo)準(zhǔn)量器規(guī)定的放水時(shí)間所相應(yīng)的流量調(diào)書閥門7,將量器2內(nèi)的水放入水箱3內(nèi),同時(shí),鐘罩內(nèi)氣體進(jìn)入一等量器2內(nèi).當(dāng)一等量器內(nèi)的水位下降到刻線12時(shí)(或用u形玻璃管自動(dòng)對(duì)線),依次關(guān)上閥門7和6,讀出標(biāo)尺5上第1點(diǎn)的示值 1,并測(cè)出鐘罩內(nèi)氣溫(或室溫)和大氣壓等.
f從排氣口11處取下膠皮管9和閥門6,然后將一等標(biāo)限量器充滿水,再次將9和11連接起來,打開閥門6,按照上述(e)款規(guī)定繼續(xù)檢定第2點(diǎn),……第K點(diǎn)(K≤5).
g重夏(d)一(f)所述程序得到第K點(diǎn)的 1 (i=1、2、…n)
h 計(jì)算:
平均高度值:
標(biāo)準(zhǔn)誤差:
極限相對(duì)誤差
平均值極限相對(duì)誤差
i檢定工作結(jié)束后,要準(zhǔn)確安裝時(shí)間控制裝置.
j檢定時(shí)如平均氣溫在20 ±5℃以外,則按下式將容積修正到20℃的容積.
式中: Vi一一由一等標(biāo)準(zhǔn)量器讀得的容積值;
a1、a2、a3——分別為標(biāo)尺、鐘罩、一等標(biāo)準(zhǔn)量器的線膨脹系數(shù);
t——檢定時(shí)鐘罩內(nèi)平均氣溫.
(3)裝置穩(wěn)定性試驗(yàn):按本規(guī)程規(guī)定進(jìn)行
(4)檢定結(jié)果的處理:
瞬時(shí)流量精度
累積流量精度
式中: x——安裝時(shí)間控制裝置的極限相對(duì)誤差.
其余部分按本規(guī)程第9、10條規(guī)定進(jìn)行.
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