钟罩式气体流量标准装置试行检定规程 本规程适用于以动态容积法检定的钟罩式气体流量标准装置的检定. 钟罩式气体流量标准装置的结构如图1所示. 图1 1一钟罩; 2一水槽;3一试验管道 4一标尺; 5一排气导管,6一水位计 7一导轨;8一立 柱,9一导轮, l 0一滑轮; 11一调节阀门, 12一象限式补偿机构;13一拉链; 14一平衡锤; 15一动力机构;16一底座;17一压盘;川一控 制器;19一挡板 钟罩式气体流量标准装置是—个具有恒压源(并给出标准容积)的气体流量标准装置.它利用钟罩重量超过平衡锤重量的常数(该常数形成钟罩的余压)而动作.并用补偿机构使该常数不随钟罩浸入水中的深度而改变. 由于装置各部件加工和装配的不均匀性,特别是存在着机械摩擦,装置在工作过程中,其余压仍有波动,称作余压波动. 一、装置的检定 1 检定时需用的仪器 (1)一等标准量器(量入式); (2)换向器一个; (3)密封容器一个; (4)计时器一台,精度不低于10-4; (5)分度值为0.1℃的温度计二支; (6)秒表一块; (7)倾斜式微压计一台; (8)气压计一台. 2 外观检查 (1)安装时使钟罩、水槽、立柱、排气导管等与水平面垂直. (2)钟罩上的导轮与导轨间的摩擦力应调整得尽可能小,以便减小钟罩内的余压波动. (3)标尺的安装应与钟罩中心线平行,刻度要清晰. (4)钟罩不得有明显的变形. (5)定点控制器必须灵敏可靠,挡板和光源必须紧固在装置上 3检定前的堆备 (1)检定前向水槽内充水到一定高度,然后将钟罩升至*高位置。 (2)在水池中,贮存一定量的水以备检定时向—等标准量器内充水.按装置精度不同(±0.2%及±0.5%,±1.0%),钟罩内气温(包括室温),水温和水槽内水温三者之差不应大于0.5及1.0℃. 4密封性试险 将钟罩升至*高位置,关闭阀门,稳定10分钟.记下钟罩的位置,停一校长时间(大于1小时),再观察钟罩之位置,如无明显下降,即为密封.否则,如有漏气,则需检修,检修后再进行试验,直到密封性合格为止. 5 余压波动试验 将钟罩升至*高位置,在试验管道下安装微压计,待钟罩稳定后,打开阀门使钟罩以*大流量下降,同时,从微压计中观察并记下钟罩下降一次过程中余压的*大变化。如此再作一次.然后使钟罩以*小流量下降又作两次.选取四次试验中余压波动的*大值 Pmax,即为该装置的余压波动值,记入附表2. 对于2000升以下的装置,余压波动值应满足表l要求: 表1 6容积示值枪定 (1)如图2所示,首先确定检定段(即检定容积),并分别安装上挡板. (2)选择适当*限的一等标准量器。*好使一等标准量器的容积与钟罩标称容积比不小于1:5. (3)一次检定过程中(—等标准量器使用一次),钟罩内气温和大气压变化不应超过表2规定,否则此次数据舍去. (4)打开阀门8、9和11把换向器3换至回流管5,启动水泵7,关闭阀门11,使密封容器2内充满水,关闭水泵7和阀门8、9. (5)开启阀门13,将钟罩升至*高位置,关闭阀门13.打开阀门10,使钟罩与密封容器2上部空间相连(二者间连接管段要尽量 图2 容积示值检定系统图 1一钟罩; 2一密封容器;3一换向器;4一一等标准星器(量入式); 5一回流管;6一水池;7一水泵;8、9、10、11、12、13一阀门 表2 短),待钟罩稳定后(记下稳定时间,并在每次检定和以后使用中稳定时间与其一致),开始检定,并测出钟罩内气温(或室温)和大气压等记入附表3. (6).打开阀门11,使密封容器2内的水以适当流量经换向器3和回流管5流入水池6中,此时,钟罩徐徐下降.当挡板切割光线时,控制器发出信号使换向器3换向,将水流导向一等标准量器4中.这时,钟罩继续下降,当挡板再一次切割光线时,控制器再次将换向器3换向,水又经回流管5导入水池6中. (7)关闭阀门11,读出一等标准量器的容积值Vt ,气温和大气压等记入附表3. (8)重复(4)一(7)所述的程序,得出一组Vt(i=1、2…n,n≥10)容积值.以上叫做右向检定.若将图2中的一等标准量器4和回流管5互换位置,按系统图做完(4)一(8)全部程序,叫做左向检定. (9)测出换向器平均行程时间差对于一次检定时间的极限相对误差 .若检定时左、右向检定的次数相等,而其容积值取平均值,则 可以消除,而容积值的误差取其左、右向的*大值,记入附表5. (10)计算: 平均值 标准误差 残差 极限相对误差 平均值极限相对误差 式中tk数值见附表1. (11)用同样方法检定其他各检定段容积. (12)检定时平均气温在20±5℃以外,则按下式将容积近似修正到20℃时的容积. 式中: Vt——出一等标准量器读得的容积值; a1、a2、a3——分别为标尺、钟罩、一等标准量器的线膨胀系数; t----检定时钟罩内平均气温. 7 装置稳定性试验 (1)用调节阀11(图1)或用喷嘴把装置调到*大流量,保持调节阀的开度不变.连续测量n次(n≥10)算出极限相对误差 (2)按上述程序把装置调到*小流量,测出 (3)装置稳定性的极限相对误差取: ’ 记入附表4 二、检定结果的处理 8 装置精度 瞬时流量精度: 式中: 0——一等标准量器极限相对误差;; s-----计时器的极限相对误差. 累积流量精度: 若因检定条件限制(一等标准量器,密封容器容积小),每检定段可以采用分段检定法(如分成K段,K≤5),每一分段可按(4)一(10)条检定. 检定段的 v, v按下式计算: 式中: vi——分别为第i分段的容积标准误差、tK值和检定次数; ——检定段的平均容积. 检定完后,分别给出各检定段的装置精度. 9 根据检定结果填发检定证书,证书中应注明: (1)钟罩内余压 (毫米水柱) (2)余压波动值 (毫米水柱) (3)各检定段在20℃时的容积值 (升) (4)钟罩升起后的稳定时间 (分) (5)装货精度 10 装置的检定周期根据具体使用情况确定,一般不超过三年。 附录 一、附表 附表1 tK数值 附表2 余压波动试验记录表 二、动态称量法和静态容积法 钟罩式气体流量标准装置的检定,除本规程中规定的动态容积法外,还有动态称量法和静态容积法.现把这两种方法列于附录以供参考. (一)动态称量法 1 钟罩式气体流量标准装置的结构和原理见本规程。 2 检定时需用的仪器设备 本规程中规定的一等标准量器(量入式)改用天平(或标准台秤),精度±0.02一±0.01%,常温下测水密度用的一等标准密度计一支.其余仪器设备与本规程相同。 3 装置的检定 (1)外观检查,核定前的准备,密封性试验和余压波动试验,按本规程规定进行. (2)容积示值检定: 容积示值检定方法基本上与本规程相同.把—等标准量器改用天平(或标准台秤),测出水的密度值,并按下式计算容值,就可得到一组: 式中: mi——砝码的质量; 水i、 磁、 空——分别为水、砝码、空气的密度. (3)装置稳定性试验:按本规程规定的方法进行. 4检定结果的处理 瞬时流量精度: 式中: 瞬——天平(或标准台秤)极限相对误差; ——一等标准密度计极限相对误差. 累积流量精度: 对于分段检定法,其检定段的 v、 v计算公式与规程相同. 其余部分按本规程第9、10条规定进行. (二) 静态容积法 1 钟罩式气体流量标准装置的结构和原理见本规程. 2 检定时需用的仪器设备 本规程中规定的量入式一等标准量器改用量出式一等标准量器,其余部分除换向器和密封容器不用外,与本规程相同。 3 装置的检定 (1)外观检查,检定前的准备,密封性试验和余压波动试验按本规程规定进行. (2)容积示值检定: a容积示值检定系统如下图所示. 容积示值检定系统示意图 1一钟罩;2一一等标标准量器(量出式); 3一水箱; 4一高位水箱;5一钟罩标尺; 6、7、8、10一阀门;9一胶皮管,11一排 气口; 12一一等标准量器刻线 b选择适当量限的—等标准量器,使其容积与钟罩标称容积之比不小于1:5. c一次检定过程中(从钟罩检定的起始点至第K点)钟罩内气温和大气压变化不应超过下表规定. d将一等标准量器充满水,同时使钟罩升至*高位置,待钟罩稳定后(记下稳定时间,该稳定时间检定和使用时应一致),用胶皮管9将钟罩的排气导管和一等标准量器排气口11连接打开阀门6,用阀门10调节钟罩起始点,并测出钟罩内气温(或室温)和大气压等. e按一等标准量器规定的放水时间所相应的流量调书阀门7,将量器2内的水放入水箱3内,同时,钟罩内气体进入一等量器2内.当一等量器内的水位下降到刻线12时(或用u形玻璃管自动对线),依次关上阀门7和6,读出标尺5上第1点的示值 1,并测出钟罩内气温(或室温)和大气压等. f从排气口11处取下胶皮管9和阀门6,然后将一等标器充满水,再次将9和11连接起来,打开阀门6,按照上述(e)款规定继续检定第2点,……第K点(K≤5). g重夏(d)一(f)所述程序得到第K点的 1 (i=1、2、…n) h 计算: 平均高度值: 标准误差: 极限相对误差 平均值极限相对误差 i检定工作结束后,要准确安装时间控制装置. j检定时如平均气温在20 ±5℃以外,则按下式将容积修正到20℃的容积. 式中: Vi一一由一等标准量器读得的容积值; a1、a2、a3——分别为标尺、钟罩、一等标准量器的线膨胀系数; t——检定时钟罩内平均气温. (3)装置稳定性试验:按本规程规定进行 (4)检定结果的处理: 瞬时流量精度 累积流量精度 式中: x——安装时间控制装置的极限相对误差. 其余部分按本规程第9、10条规定进行. |