JJG577-201X家用超聲波燃氣表檢定規程2018征求意見稿

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1、中華人民共和國國家計量檢定規程 JJG577.2201X 家用超聲波燃氣表Ultrasonic Domestic Gas Meters（征求意見稿） XXXX-XX-XX發布 XXXXXXXX實施國家市場監督管理總局 發 布家用超聲波燃氣表檢定規程Verification Regulation ofUltrasonic Domestic Gas Meters 歸 口 單 位：全國流量計量技術委員會主要起草單位：北京市計量檢測科學研究院 參加起草單位： 份有限公司遼寧思凱科技股份有限公司 本規程委托全國流量計量技術委員會負責解釋目 錄引 言II1 范圍12 引用文件13 術語和計量單位13.1

2、術語13.2 計量單位34 概述34.1 原理34.2 結構44.3 用途45 計量性能要求45.1準確度等級和最大允許誤差45.2 帶內置轉換裝置的燃氣表最大允許誤差56 通用技術要求56.1銘牌和標記56.2 外觀56.3 封印66.4顯示器66.5工作電源欠壓76.6密封性76.7壓力損失77 計量器具控制77.1檢定條件77.2 檢定項目97.3 檢定方法97.4 檢定結果的處理127.5 檢定周期12附錄A 檢定證書/檢定結果通知書內頁信息及格式（參考）13引 言本規程以國際法制計量組織（OIML）的國際建議R137-1&2：2012 Gas Meters（氣體流量計）和歐盟標準EN

3、14236：2007 Ultrasonic domestic gas meters（戶用超聲波燃氣表）為主要技術依據，參考了國家檢定規程JJG577-2012膜式燃氣表、JJG1030-2007 超聲流量計和行業標準JB/T 12958-2016家用超聲波燃氣表，并綜合我國家用超聲波燃氣表的現狀進行制定的。在主要的技術指標上與國際建議和歐盟標準等效。本規程按照JJF 1002-2010國家計量檢定規程編寫規則編寫。本規程規定了范圍、引用文件、術語和計量單位、概述、計量性能要求、通用技術要求、計量器具控制等內容。本規程所用術語，除在本規程中定義的外，均采用JJF 1001通用計量術語及定義和JJ

4、F 1004流量計量名詞術語及定義。本規程僅適用于最大流量不超過16 m3/h的家用超聲波燃氣表。其它規格或非家用超聲波燃氣表依據JJG 1030 超聲流量計進行檢定。本規程為首次制訂。13家用超聲波燃氣表檢定規程1 范圍本規程適用于最大工作壓力不超過50 kPa，最大流量不超過16 m3/h，以時間差法為測量原理的戶用超聲波燃氣表（以下簡稱為燃氣表）的首次檢定和在檢定周期內的使用中檢查。2 引用文件JJG 577-2012 膜式燃氣表JJG 1030-2007 超聲流量計JJF 1001 通用計量術語及定義JJF 1004 流量計量名詞術語及定義GB/T 32201-2015 氣體流量計（O

5、IML R137-1&2：2012 Gas Meters）EN14236：2007 Ultrasonic domestic gas meters（戶用超聲波燃氣表）JB/T 12958-2016家用超聲波燃氣表行業標準凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用本規程；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規程。3 術語和計量單位3.1 術語3.1.1 最大流量qmax maximum flow rate燃氣表滿足計量性能要求的上限流量。3.1.2 最小流量qmin minimum flow rate燃氣表滿足計量性能要求的下限流量。3.1.3 分界流量qt transit

6、ional flow rate介于最大流量和最小流量之間、把燃氣表流量范圍分為“高區”和“低區”的流量，高區和低區各有相應的最大允許誤差。3.1.4 流量范圍 flow rate range由燃氣表最大流量和最小流量所限定的范圍。3.1.5 最大工作壓力pmax maximum working pressure燃氣表正常工作所能承受的壓力上限值。3.1.6 壓力損失p pressure loss燃氣表在最大流量的條件下，進氣口與出氣口之間的壓力降。3.1.7 累積流量Q accumulative flow在一定時間內流過燃氣表的流量值。3.1.8 超聲波換能器 ultrasonic trans

7、ducer實現聲能與電信號相互轉換的組件，一般成對安裝，用于接收和產生超聲波信號。3.1.9 聲道acoustic patch超聲波信號在成對的超聲波傳感器間傳播的實際路徑。3.1.10 聲道角 transmission angle聲道與管道軸線之間的夾角。3.1.11 聲道長度 L path length超聲換能器間的超聲波信號傳播的實際路徑長度。3.1.12 傳播時間 transit time超聲波信號在燃氣介質部分傳播的時間。3.1.13 傳播時間差法 transit time difference method在流動燃氣中的相同行程內，用順流和逆流傳播的兩個超聲信號所傳播時間差來確定沿

8、聲道的燃氣平均流速所進行的燃氣流量測量方法。3.1.14 欠壓值 minimum operating voltage保證燃氣表正常工作的設定最低的電壓值。3.1.15 工作模式operating mode獲取燃氣體積量的測量方法，分為用戶模式和檢測模式。3.1.16零流量 zero flow在安裝條件下燃氣靜止狀態時，燃氣表的累積量不應改變。注：該要求是指穩定(靜止)的工作條件。而不是指燃氣表對已變化的流量的響應。3.1.17 內置轉換裝置將工作狀況的溫度或溫度和壓力下氣體體積量轉換成標準狀況的溫度或溫度和壓力下的氣體體積量的裝置。3.1.18基表 gas meter實現基本計量功能的表具。3

9、.1.19 附加裝置 additional functionalities在基表上附加能實現預定功能的部件3.2 計量單位累積流量單位：立方米，符號m3；升，符號L。瞬時流量單位：立方米每小時，符號m3/h。壓力單位：帕斯卡，符號Pa；千帕，符號kPa。溫度單位：攝氏度，符號；開爾文，符號K。4 概述4.1 原理超聲波在燃氣介質中順流方向和逆流方向的時間差與燃氣的平均流速成正比，通過計算超聲波的傳播時間差與傳播距離的關系計算得到燃氣流速，由流速聲道角與聲道在燃氣表管道截面積的乘積即可得到燃氣的瞬時流量。時間差法超聲波燃氣表的基本原理如圖1所示。圖1 時間差法燃氣表的原理示意圖燃氣表超聲波順流和

10、逆流傳播時間與各量之間的關系是： （1） （2）式中： tdown（tAB） 超聲波在燃氣中順流傳播的時間，s；tup（tBA） 超聲波在燃氣中逆流傳播的時間，s；L 聲道長度，m；cf 聲波在燃氣中傳播的速度，m/s；vm 燃氣的平均速度，m/s； 聲道角，。根據公式（1）和公式（2）可推算出燃氣的平均速度為： （3）根據封閉管道中燃氣的平均速度與聲道橫截面面積關系，則可得到瞬時流量。 （4）式中： 聲道橫截面面積，m2； 瞬時流量，m3/h。4.2 結構燃氣表的結構由基表和附加裝置組成，如圖2所示。4.2.1 基表基表主要由殼體、燃氣通道、超聲波換能器、顯示器、計量電路板（包含硬件與軟件）

11、和電池等部件組成。4.2.2 附加裝置附加裝置是在基表上附加的可以實現特定功能的裝置。允許在基表上裝有預付費裝置、控制閥門、內置轉換裝置和通信裝置等實現某些功能的附加裝置，但是不能影響燃氣表的計量性能。圖2 燃氣表一般結構示意圖1 顯示器；2 電池；3計量電路板（包含硬件與軟件）；4 燃氣流動方向；5 超聲波傳感器；6 控制閥門（可選用）；7 外殼；8 燃氣通道；9 燃氣整流器（可選用）4.3 用途燃氣表主要用于計量燃氣的累積體積流量，應用于家用燃氣計量場合。5 計量性能要求5.1準確度等級和最大允許誤差燃氣表的準確度等級為1.5級，最大允許誤差（MPE）應符合表1的規定。表1 最大允許誤差(

12、MPE)流量q最大允許誤差 MPE首次檢定使用中檢查qtqqmax1.5%3.0%qminqqt3.0%6.0%5.2 帶內置轉換裝置的燃氣表最大允許誤差對于帶內置轉換裝置的燃氣表，如果顯示工況示值誤差按表1的要求，如果顯示標況條件下的體積，在（535）的溫度范圍內，可在表1給出的最大允許誤差上增加0.5%。注： 轉換基于溫度或溫度和壓力測量。6 通用技術要求6.1銘牌和標記燃氣表銘牌或表體應清晰、永久性地標明：a) 制造商名稱；b) 產品名稱；c) 型號規格；d) 準確度等級；e) 出廠編號；f) 型式批準CPA標志和編號；g) 流量范圍；h) 最大工作壓力；i) 制造年月；j) 適用環境溫

13、度范圍（如果是-10+40可不標注）；k) 電源（電壓）標記；l) 防爆標志及防爆合格證編號；m) 表體上應有清晰、永久性的標明氣體流向的箭頭或文字；n) 帶內置轉換裝置的補償方式和補償范圍（如適用）；o) 如果燃氣表帶有脈沖信號輸出，則還應增加imp/（單位）或pul/（單位）。注：n)項轉換方式應注明是哪類轉換方式，如內置溫度或溫度和壓力轉換功能。6.2 外觀新制造的燃氣表外殼涂層應均勻，不應有明顯的氣泡、脫落、劃痕等現象。6.3 流量范圍燃氣表流量范圍應符合表2的規定。表2 流量范圍單位為立方米每小時序號規格最大流量qmax最小流量qmin分界流量qt1G1.62.50.0160.252

14、G2.540.0250.43G460.040.64G6100.061.05G10160.101.6注：最小流量值可以比表中所列的最小流量上限值小，但是該值應是表中的某個值，或者是某個值的十進位約數值。6.4 封印6.4.1 機械封印燃氣表應具有防護裝置即不經破壞不能打開的封印。凡能影響計量準確度的任何人為機械干擾，應在檢定封印上或保護標志上留下可見的永久性的損壞痕跡。6.4.2 電子封印燃氣表應有對燃氣表數據進行保護的功能，并能記錄歷史修改過程，避免意外更改。6.5顯示器燃氣表的顯示器應清晰易讀，顯示的數字和表示功能的文字或符號應完整、整齊。電子顯示器應清晰易讀、無缺段、缺碼等。若休眠狀態可以

15、通過按鈕（或插卡、手持器）等方式喚醒。計數器應至少能滿足燃氣表累積流量在最大流量下工作8000h的累積流量。6.5.1燃氣表在正常使用中應能顯示以下內容：a) 累積流量；b) 購氣量和剩余氣量（適用于預付費裝置帶該功能的燃氣表）。6.5.2 分辨力a) 顯示器的分辨力燃氣表顯示器的分辨力至少應符合表3的規定。表3顯示器的分辨力檢測模式用戶模式0.1 L0.1 m3b) 檢測信號的分辨力燃氣表應有滿足檢測需要的信號輸出，其光電信號或脈沖信號分辨力應符合表4的規定。表4 檢測信號的分辨力流量q檢測信號qtqqmax5 L/pulqminqqt1 L/pul6.5.3零流量在介質靜止狀態下，燃氣表顯

16、示及內部存儲的累積流量指示值不應發生變化。6.5.4防逆功能當氣體流入方向與規定流向相反時，累積流量指示值不應發生變化，帶控制閥門的燃氣表應能自動關閉控制閥門，并有相應提示。6.6工作電源欠壓燃氣表的供電電源當工作電源欠壓時，應有明確的文字符號、聲光報警、關閉控制閥等一種或幾種方式提示。6.7密封性燃氣表在正常使用條件下燃氣不應泄漏。6.8壓力損失燃氣表壓力損失最大允許值不應超過表5的規定。表5 壓力損失最大允許值單位為帕斯卡壓力損失最大允許值不帶控制閥帶控制閥2002507 計量器具控制計量器具控制包括燃氣表的首次檢定和使用中檢查。7.1檢定條件7.1.1 標準裝置標準裝置所引入的不確定度應

17、優于燃氣表最大允許誤差絕對值的1/3，應具有采集光電信號、脈沖信號或通訊信號的能力。7.1.2 配套設備配套設備要求見表6所示。表6 配套設備序號所用計量器具設備名稱測量區間主要性能指標備注1微壓計（02）kPa 準確度等級優于1.0級測量壓力損失2溫度計（050）分度值小于等于0.2 測量表前溫度和標準裝置液體和氣體溫度、環境溫度等3壓力計（-55）kPa準確度等級優于1.0級或分辨力10Pa測量燃氣表表前壓和標準裝置處的壓力4精密壓力表（0100）kPa準確度等級優于 0.2級或分辨力200Pa密封性試驗5氣壓表（計）（86106）kPa MPE：2.5 hPa 測量大氣壓力6濕度計5%R

18、H100%RHMPE：10% RH測量環境濕度7秒表或電子計數器（09999）s秒表分辨力：0.01 s；電子計數器分辨力：0.001 s測量時間和瞬時流量8可調穩壓電源（036）V電壓（036）V 連續可調功能檢查9數字萬用表（036）V4位半以上功能檢查7.1.3 檢定環境條件檢定環境條件要求：環境溫度：（20 5） ； 大氣壓力一般為：（86106）kPa ；相對濕度：30%75% 。7.1.4 燃氣表的檢定條件a) 燃氣表一般應在檢定環境條件下放置2h以上，等待燃氣表穩定到檢定環境的溫度下方可進行檢定；b) 檢定過程中，標準裝置處的溫度和燃氣表處的溫度之差（包括室溫、標準裝置液溫（如適

19、用）、檢定介質溫度）應不超過1；c) 檢定介質一般為空氣；d) 檢定壓力不得超過燃氣表最大工作壓力，檢定系統不得漏氣；e) 檢定安裝方式按照產品說明書要求安裝（如適用）。7.2 檢定項目首次檢定和使用中檢查的項目見表7中。表7 檢定項目一覽表序號檢定項目檢 定 類 別首次檢定使用中檢查1外觀和標識+2功能檢查+3密封性+4壓力損失+-5示值誤差+注：1 “+”表示需檢定，“-”表示不需檢定；2 使用中檢查的目的是為了檢查燃氣表的檢定標記或檢定證書是否有效，保護標記是否損壞，檢定后的燃氣表狀態是否受到明顯變動，及其示值誤差是否超過使用中檢查的最大允許誤差。7.3 檢定方法7.3.1 外觀和標識常

20、規檢查燃氣表的外觀、封印、指示裝置，應符合本規程6.1、6.2 、6.3和6.4條的要求。7.3.2 功能檢查檢查燃氣表的功能，應符合本規程6.5和6.7條的要求。7.3.3 密封性密封性試驗可采用如圖3所示或采用其它等效的試驗方法。輸入1.5倍最大工作壓力且不低于35kPa，持續時間不少于3min，燃氣表不得漏氣。圖3 密封性試驗示意圖7.3.4 壓力損失壓力損失是在最大流量條件下，使用傾斜式微壓計或者準確度等級相當的壓力計測量燃氣表的進氣口和出氣口之間的壓力降，壓力測試點與燃氣表接口之間的距離不應超出接口標稱直徑的3 倍。7.3.5 示值誤差 檢定前，燃氣表應在最大流量下預運轉至少1min

21、。檢定時，將燃氣表切換到檢定狀態下，檢定流量一般不超過設定流量的5%。7.3.5.1檢定流量點及每個流量點檢定次數燃氣表檢定流量點一般為小流量、中流量和大流量。小流量檢定點可以在（qmin3qmin）之間選取，中流量為0.2qmax，大流量為qmax，每個流量點至少檢定一次。如果一次檢定有疑問，應增加檢定次數。二次測量所得示值誤差間的最大差值應不超過0.5%（小流量點除外），示值誤差檢定時大流量點（qmax）和中流量點（0.2qmax）的最少通氣量不小于檢定流量下1min所對應的體積量，并且不少于燃氣表檢定狀態下檢測模式顯示分辨力的400倍。小流量點的體積量不小于10min所對應的體積量，示值

22、誤差應取測量結果的算術平均值。7.3.5.2使用中檢查使用中檢查如在實驗室進行時，燃氣表檢測流量點一般可為0.2qmax、qmax。如在現場常溫下（2010）試驗時，一般可選擇在0.2qmax流量點進行試驗檢查，如試驗結果有爭議，以在實驗室檢查結果為準。7.3.5.3示值誤差的檢定方法a) 檢定使用標準裝置標準裝置可采用容積法標準裝置，常用的有鐘罩式氣體流量標準裝置（以下簡稱鐘罩，見圖3），標準表法流量標準裝置（以下簡稱標準表法），以及能滿足7.1.1條要求的其它標準裝置。常用的標準表有濕式氣體流量計（見圖4）、臨界流流量計和氣體腰輪流量計。臨界流流量計作為標準表的標準裝置示意圖如圖5所示（負

23、壓法）。按檢定流量點選擇臨界流流量計（音速噴嘴）。測量通過臨界流流量計氣體的滯止壓力、滯止溫度并計算出流過燃氣表的實際體積值，將流過的氣體實際體積值和燃氣表的示值相比較并進行示值誤差計算。正壓法裝置同理，示意圖如圖6所示。圖3鐘罩法檢定示意圖圖4標準表法檢定示意圖 圖5臨界流流量計負壓法檢定示意圖 圖6臨界流流量計正壓法檢定示意圖b) 檢定方法應采用動態法對燃氣表進行檢定。將燃氣表的輸出信號接入標準裝置的信號采集接收端，燃氣表在檢定流量下運行。同步獲得燃氣表和標準裝置的體積、壓力、溫度值，計算得到通過燃氣表的實際體積。7.3.5.5仲裁檢定優先采用鐘罩式氣體流量標準裝置。7.3.6 數據處理7

24、.3.6.1壓力損失計算在壓力損失測量中，取壓力降的最大值和最小值的算術平均值，按公式(5)計算。 （5）式中：壓力損失，Pa； 壓力降的最大值，Pa； 壓力降的最小值，Pa。7.3.6.2示值誤差計算a) 單次測量示值誤差按公式（6）計算： （6）式中： E 單次測量的示值誤差，%；Qm 燃氣表的示值，L；Qs 標準裝置的示值，L；Ps 標準裝置處的絕對壓力，Pa；Ts 標準裝置處的熱力學溫度，K；Pm 燃氣表進口端的絕對壓力，Pa；Tm 燃氣表進口端的熱力學溫度，K。b) 燃氣表帶內置氣體溫度轉換功能示值誤差按公式（7）計算： （7）c) 燃氣表帶內置氣體溫度和壓力轉換功能示值誤差按公式（

25、8）計算： （8）7.4 檢定結果的處理檢定合格的燃氣表發給檢定證書或加貼檢定合格證，并加檢定封印標志；檢定不合格的燃氣表發給檢定結果通知書，并注明不合格項目。7.5 檢定周期對用于貿易結算的燃氣表只作首次強制檢定，限期使用，到期更換。以天然氣為介質的燃氣表使用期限不超過10年。除天然氣以外的其它介質的燃氣表使用期限不超過6年。 附錄A 檢定證書/檢定結果通知書內頁信息及格式（參考）A.1檢定證書內頁信息格式A.1.1檢定證書內頁格式式樣檢定機構授權說明檢定環境條件及地點：溫 度地 點相對濕度%大氣壓力kPa檢定介質空氣檢定使用的計量標準裝置名 稱測量范圍不確定度/準確度等級/最大允許誤差計量標準證書編號有效期至檢定使用的標準器名 稱測量范圍不確定度/準確度等級/最大允許誤差標準器檢定/校準證書編號有效期至檢定技術依據A.1.2 檢定項目及結果序號檢定項目檢定結果1外觀和標識2功能檢查3密封性4壓力損失5示值誤差檢定結論1.5 級 合格 A.2 檢定結果通知書內頁信息格式參照以上內容，并給出不合格項，檢定結論為不合格。