《臨界流文丘里噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置》

1JB/T15042—XXXX臨界流文丘里噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置本文件規(guī)定了臨界流文丘里噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置結(jié)構(gòu)、工作原理、工作條件、設(shè)計、安裝和要求，描述了相應(yīng)的試驗方法，規(guī)定了檢驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝及運輸貯存等要求。本文件適用于負(fù)壓法和正壓法的臨界流文丘里噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的制造。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T191包裝儲運圖示標(biāo)志GB/T13306標(biāo)牌GB/T13384機電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件GB14050-2008系統(tǒng)接地的型式及安全技術(shù)要求GB/T21188-2007用臨界流文丘里噴嘴測量氣體流量JJF1001通用計量術(shù)語及定義JJF1004流量計量名詞術(shù)語及定義3術(shù)語和定義、符號3.1術(shù)語和定義GB/T21188-2007、JJF1001和JJF1004界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1.1臨界流文丘里噴嘴criticalflowVenturinozzle以喉部直徑作為特性尺寸，用于測量氣體流量，入口孔徑逐漸減小到喉部后又逐漸擴大，具有擴散段，喉部氣體流速能夠達(dá)到臨界值的收縮/擴散節(jié)流件。[來源：GB/T21188-2007，定義2.3.5，有修改]3.1.2喉部throat噴嘴中內(nèi)徑最小的部位。[來源：GB/T21188-2007，定義2.3.4]3.1.3滯止壓力stagnationpressure流動氣體以等熵過程達(dá)到靜止?fàn)顟B(tài)時，所存在的氣體壓力。[來源：GB/T21188-2007，定義2.1.3]3.1.4滯止溫度stagnationtemperature流動氣體以等熵過程達(dá)到靜止?fàn)顟B(tài)時所存在的氣體溫度。2JB/T15042—XXXX[來源：GB/T21188-2007，定義2.2.2]3.1.5臨界背壓比criticalback-pressureratio當(dāng)滯止?fàn)顟B(tài)不變，流經(jīng)噴嘴的氣體質(zhì)量流量達(dá)到最大值時，氣體在噴嘴出口處靜態(tài)壓力與其上游滯止壓力之比的最大值。3.1.6臨界流函數(shù)criticalflowfunction表征噴嘴的入口與喉部之間等熵和一維流動的熱力學(xué)流動性質(zhì)的無量綱函數(shù)。[來源：GB/T21188-2007，定義2.4.6]3.1.7實際氣體臨界流系數(shù)realgascriticalflowcoefficient臨界流函數(shù)的另一種形式，一般適用于氣體混合物。[來源：GB/T21188-2007，定義2.4.7,有修改]3.1.8壓縮系數(shù)compressibilityfactor在給定的壓力和溫度下，實際氣體性質(zhì)與理想氣體性質(zhì)偏差的修正系數(shù)，又稱壓縮因子。其中，R—通用氣體常數(shù)，等于8.31451J/mol.K。[來源：GB/T21188-2007，定義2.4.11,有修改]3.1.9質(zhì)量流量massflow-rate單位時間內(nèi)流過噴嘴的氣體質(zhì)量。[來源：GB/T21188-2007，定義2.4.1]3.1.10流出系數(shù)dischargecoefficient實際流量對無粘性氣體理想流量的無量綱比值。kg/s；3JB/T15042—XXXX注4：對于本文件中所規(guī)定的各種噴嘴結(jié)構(gòu)和安裝條件，它僅是[來源：GB/T21188-2007，定義2.4.4，有修改]3.1.11等熵指數(shù)isentropicexponent在基本可逆絕熱（等熵）變化條件下，壓力相對變化與密度相對變化之比：式中：p—氣體的絕對靜壓力；P—氣體的密度；c—當(dāng)?shù)匾羲伲籹—下腳標(biāo)s表示在等熵條件下。注1：對于理想氣體,κ等于比熱容比γ,并且對于單原子氣體等于5/3；對于雙原子氣體等于7/5；對于三原子氣體注2：在真實氣體中，各分子之間的作用力以及由各分子所占據(jù)的體積對氣體的特性具有不可忽略的影響；在理想[來源：GB/T21188-2007，定義2.4.3，有修改]3.1.12喉部雷諾數(shù)throatReynoldsnumber以喉部直徑作為特性尺寸，在噴嘴入口滯止條件下的氣體流量和氣體動力粘度計算得到的無量綱參[來源：GB/T21188-2007，定義2.4.2，有修改]3.2符號表1規(guī)定的符號及計量單位適用于本文件。表1符號及單位量AntLmCRC*iDLmdLmMMp1MLTp2MLTp0MLTp*MLT4JB/T15042—XXXXpMLT(p0,i(p0,i對于理想氣體一維等熵流動,噴嘴出口靜壓對噴嘴入口MTqmiMTRKReucUT0ΘKT*ΘKT1ΘKv*LTZβYKμ0MLTμMLTPMLP*ML4分類、結(jié)構(gòu)與工作原理4.1分類4.1.1按臨界流文丘里噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置（以下簡稱“標(biāo)準(zhǔn)裝置”）氣源工作方式分為：a)負(fù)壓法標(biāo)準(zhǔn)裝置：工作介質(zhì)的滯止壓力低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?；b)正壓法標(biāo)準(zhǔn)裝置：工作介質(zhì)的滯止壓力高于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Α?.1.2按噴嘴安裝方式分為：a)上游大空間方式；b)上游管線方式。4.2負(fù)壓法標(biāo)準(zhǔn)裝置4.2.1結(jié)構(gòu)組成負(fù)壓法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置一般由氣源系統(tǒng)、緩沖容器、出口容器、噴嘴組、滯止容器、被測表并聯(lián)管路系統(tǒng)、閥組系統(tǒng)、溫度變送器（滯止容器和被測表處）、壓力變送器（滯止容器和被測表處）、濕度變送器（必要時在滯止容器和被測表處）、數(shù)據(jù)采集處理和計時測量控制系統(tǒng)以及其他輔助設(shè)備構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)組成示意圖如圖1和圖2所示。5JB/T15042—XXXX圖1負(fù)壓法噴嘴大空間安裝的標(biāo)準(zhǔn)裝置典型組成示意圖圖2負(fù)壓法噴嘴管道式安裝的標(biāo)準(zhǔn)裝置典型組成示意圖4.2.2工作原理當(dāng)噴嘴的下游與上游壓力之比小于等于臨界背壓比時，流經(jīng)噴嘴喉部氣流達(dá)到當(dāng)?shù)匾羲伲瑖娮斓牧髁恐慌c上游入口的狀態(tài)有關(guān)（即僅與噴嘴入口處介質(zhì)的等熵指數(shù)κ、氣體常數(shù)R、溫度T和壓力p有關(guān)，而與下游狀態(tài)無關(guān)），此時流經(jīng)噴嘴的質(zhì)量流量稱為臨界質(zhì)量流量。在相同的時間間隔內(nèi)，連續(xù)氣體流過被測表和噴嘴，依據(jù)質(zhì)量守恒定律，通過被測表的質(zhì)量流量與通過噴嘴的質(zhì)量流量相同，通過比較法可確定被測表的示值誤差。氣體質(zhì)量流量修正因子見附錄F。根據(jù)被測表流量范圍及檢測的需求，標(biāo)準(zhǔn)裝置可采用多個噴嘴組合的方式實現(xiàn)不同流量范圍。4.3正壓法標(biāo)準(zhǔn)裝置正壓法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置結(jié)構(gòu)與工作原理見附錄A。5工作條件5.1環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)裝置工作環(huán)境一般為常溫實驗室條件（應(yīng)避免高溫、高濕環(huán)境應(yīng)根據(jù)不同的被測對象，滿足相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范對環(huán)境條件的要求。標(biāo)準(zhǔn)裝置的工作環(huán)境條件一般為：——環(huán)境溫度：5℃~35℃;——相對濕度：15%～85%；——大氣壓力：86kPa～106kPa。5.2環(huán)境溫度場條件6JB/T15042—XXXX標(biāo)準(zhǔn)裝置一般在常溫實驗室條件下時，實驗室內(nèi)溫場應(yīng)相對穩(wěn)定，試驗過程中，環(huán)境溫度場變化率應(yīng)小于1℃/10min，且應(yīng)滿足被測表的相關(guān)技術(shù)規(guī)范的條件。5.3其他環(huán)境條件整套標(biāo)準(zhǔn)裝置應(yīng)安裝在無震動、無強磁干擾與熱輻射的場所。試驗主體部分應(yīng)與易產(chǎn)生振動的氣源部分采取隔震措施。不應(yīng)存在有影響檢測結(jié)果的流場擾動。5.4介質(zhì)條件5.4.1氣體一般要求標(biāo)準(zhǔn)裝置檢測用介質(zhì)應(yīng)是單相、清潔的氣體，一般為空氣，也可以是天然氣、氮氣等氣體。標(biāo)準(zhǔn)裝置用氣體應(yīng)充滿試驗管路，應(yīng)是單相的穩(wěn)定流且符合被測表對應(yīng)技術(shù)規(guī)范的要求。5.4.2易燃易爆氣體如果標(biāo)準(zhǔn)裝置檢測用介質(zhì)為易燃易爆氣體（如天然氣實流標(biāo)準(zhǔn)裝置中所有設(shè)備均需要滿足防爆要求，設(shè)備中使用的管道材質(zhì)宜相同，減少因材質(zhì)不同而產(chǎn)生的電位差，電器設(shè)備、以及閥門等均需進行防爆檢測后方可使用，裝置中使用到的設(shè)備均需取得防爆合格證，確保整體實驗室防爆。6設(shè)計與安裝6.1設(shè)計要求6.1.1節(jié)能設(shè)計在滿足標(biāo)準(zhǔn)裝置計量性能的前提下，宜采用真空泵階段分級、變頻等節(jié)能設(shè)計。6.1.2噴嘴噴嘴應(yīng)有有效的檢定或校準(zhǔn)證書。噴嘴的組合流量應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)裝置流量范圍的要求。噴嘴的結(jié)構(gòu)應(yīng)符合GB/T21188-2007第6章的要求。噴嘴可采用06Cr19Ni10不銹鋼(也稱304)等材質(zhì)。一條試驗管路可以使用一個或并聯(lián)的多個噴嘴。6.1.3信號采集轉(zhuǎn)換溫度、壓力、流量信號采集轉(zhuǎn)換所引入的各個不確定度分量應(yīng)分別優(yōu)于整套標(biāo)準(zhǔn)裝置不確定度的6.1.4試驗管段試驗管段應(yīng)按不同被測表的技術(shù)規(guī)范要求設(shè)計，試驗管段的管道條件應(yīng)滿足被測表對應(yīng)技術(shù)規(guī)范的相關(guān)要求。6.1.5滯止容器滯止容器容積應(yīng)按流量要求進行設(shè)計計算，確保全部的噴嘴距一次裝置軸線或者一次裝置入口平面5d之內(nèi)無管壁存在，保證檢測流量計時滯止容器內(nèi)流場穩(wěn)定、流速近似滯止?fàn)顟B(tài)。滯止容器可采用06Cr19Ni10不銹鋼(也稱304)等材質(zhì)。6.1.6緩沖容器緩沖容器可采用碳鋼或不銹鋼等材質(zhì)，如使用碳鋼材質(zhì)，內(nèi)部應(yīng)做防腐處理，緩沖容器下方應(yīng)設(shè)置排泄閥，用于排放容器內(nèi)積水。6.1.7氣源系統(tǒng)氣源系統(tǒng)應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)裝置要求。標(biāo)準(zhǔn)裝置的輔助氣壓源可采用靜音空壓機，氣體應(yīng)經(jīng)過過濾并具備調(diào)壓功能。6.1.8夾表裝置7JB/T15042—XXXX被測表工作臺應(yīng)具備自動或手動裝夾功能。被測表裝夾長度應(yīng)方便可調(diào)節(jié)，如采用裝夾組件底座鋪設(shè)滾動導(dǎo)軌等措施。夾表裝置密封材料宜采用丁腈橡膠材質(zhì)或者其他抗壓耐腐蝕密封性好的材質(zhì)，夾持后密封墊不得凸入流體管道內(nèi)。夾表的壓力大小依據(jù)被測表承壓能力而定，夾表裝置不能損壞被測表或者劃傷被測表殼體。對于如速度式流量計應(yīng)滿足其前后直管段的要求。6.1.9管線過濾器使用中的流量計在檢測前一般應(yīng)先清洗后檢測，保證無粉塵或油污等臟污雜質(zhì)，另標(biāo)準(zhǔn)裝置上宜安裝過濾裝置，避免雜物進入標(biāo)準(zhǔn)裝置損傷噴嘴和閥門。6.1.10配套儀表外協(xié)件標(biāo)準(zhǔn)裝置配套的測量儀表應(yīng)有有效的檢定或校準(zhǔn)證書，應(yīng)滿足整套標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度要求。標(biāo)準(zhǔn)裝置中所使用的外協(xié)件、配套外購件都應(yīng)附有合格證。安裝時，前、后直管段中軸線應(yīng)同軸且水平一致，無彎曲和傾斜等不平直現(xiàn)象。夾表臺位上、下游直管段可裝備同軸度檢測儀器。6.1.11減震措施為了避免標(biāo)準(zhǔn)裝置的振動而影響被測表的檢測，標(biāo)準(zhǔn)裝置應(yīng)考慮減震措施，不能存在影響測量的明顯振動。6.1.12消聲降噪標(biāo)準(zhǔn)裝置的氣源設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)裝置的進、出口等處均可能產(chǎn)生噪聲。標(biāo)準(zhǔn)裝置中可采取消聲降噪措施或增加消除脈動流的安裝措施等，以改善工作環(huán)境，符合環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)的要求。標(biāo)準(zhǔn)裝置的中控操作間環(huán)境噪聲檢測宜控制在75dB以下。6.1.13數(shù)據(jù)處理的不確定度分量數(shù)據(jù)采集、信號處理、數(shù)據(jù)處理及通訊所引入的測量不確定度分量不應(yīng)超過標(biāo)準(zhǔn)裝置不確定度的1/10。否則，標(biāo)準(zhǔn)裝置合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度應(yīng)考慮數(shù)據(jù)采集、信號處理、數(shù)據(jù)處理及通訊的不確定度。噴嘴的流量公式中為瞬時流量，當(dāng)與被測表的累積流量做比較時，應(yīng)將噴嘴的瞬時流量與檢測時間相乘獲得累積流量。為了削弱系統(tǒng)瞬時流量相對穩(wěn)定性及累積流量誤差不確定度對標(biāo)準(zhǔn)裝置檢測誤差的影響，應(yīng)在檢測時間段內(nèi)確保所有與噴嘴及被測表相關(guān)采集數(shù)據(jù)的時間同步?？赏ㄟ^提高采集數(shù)據(jù)的頻率，對數(shù)據(jù)進行處理或?qū)娮炝髁窟M行積分處理，提高標(biāo)準(zhǔn)裝置流量檢測的準(zhǔn)確度。6.1.14流量的計算與設(shè)計噴嘴的設(shè)計應(yīng)按GB/T21188-2007第8章，標(biāo)準(zhǔn)裝置流量設(shè)計參照附錄C的示例，氣體臨界流函數(shù)按附錄D的要求，流量計算部分按附錄E的要求。6.1.15電氣安全標(biāo)準(zhǔn)裝置應(yīng)有獨立的保護性接地和儀表功能性接地。接地電阻不大于4Ω;絕緣電阻應(yīng)大于0.5MΩ。電氣安全及接地要求應(yīng)符合GB14050的相關(guān)規(guī)定。6.1.16檢測和控制系統(tǒng)6.1.16.1檢測和控制系統(tǒng)硬件和接口檢測和控制系統(tǒng)由計算機及電氣控制設(shè)備組成，其硬件和接口應(yīng)符合下列條件：a)系統(tǒng)應(yīng)能按需求實現(xiàn)自動檢測和手動檢測的選擇、噴嘴自動組合和手動組合的選擇；b)計時器（模塊）具有頻率輸出信號和計時器同步測試接口，便于現(xiàn)場檢測或取下送檢，計時器輸出信號頻率不小于1kHz；c)標(biāo)準(zhǔn)裝置應(yīng)具備各種被測表輸出信號的通用接口，應(yīng)有接收被測表輸出的脈沖或模擬信號自動采樣功能，包括脈沖頻率接口和（4～20）mA電流信號；或者通過光電采樣和攝像識別被測表的讀數(shù)，便于機械式被測表的采樣，使檢測系統(tǒng)和被測表能同步采樣信號，實現(xiàn)自動化檢測功能。6.1.16.2檢測和控制系統(tǒng)軟件8JB/T15042—XXXX檢測和控制系統(tǒng)軟件符合下列條件：a)應(yīng)兼容系統(tǒng)硬件，能夠輸入、顯示并處理檢測參數(shù)，測試過程應(yīng)符合相關(guān)的計量技術(shù)規(guī)范；b)測試結(jié)果應(yīng)能夠顯示、保存和打印。測試記錄應(yīng)符合相關(guān)的計量技術(shù)規(guī)范要求；c)應(yīng)包含軟件版本號、啟用日期、設(shè)計單位，并且能顯示上述內(nèi)容；d)應(yīng)具備安全操作措施（如密碼保護、授權(quán)權(quán)限等），非授權(quán)不能更改程序和設(shè)置參數(shù)。具備傳感器的修正系數(shù)處理功能；e)軟件界面應(yīng)顯示測試過程中被測表和噴嘴的測試狀態(tài)，宜突出顯示關(guān)鍵參數(shù)；f)測試完成后軟件可以自動保存測試記錄，防止誤操作導(dǎo)致測試數(shù)據(jù)丟失的狀況發(fā)生；g)宜提供軟件算法給予驗證；h)軟件具備手動和自動裝置測試功能，便于對檢修診斷等。軟件示例見附錄G。6.1.17測量元件的計量性能6.1.17.1溫度變送器溫度變送器最大允許誤差不應(yīng)超過±0.2℃,引入的測量不確定度分量應(yīng)優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)裝置不確定度的6.1.17.2壓力變送器壓力變送器的準(zhǔn)確度等級應(yīng)按照表2要求選擇，且選擇合適的測量范圍。壓力變送器引入的測量不確定度分量應(yīng)優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)裝置不確定度的1/5。表2壓力變送器的準(zhǔn)確度等級126.1.17.3濕度變送器標(biāo)準(zhǔn)裝置應(yīng)具有濕度修正功能，濕度變送器的最大允許誤差不應(yīng)超過±5%RH。變送器引入的的測量不確定度應(yīng)優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)裝置不確定度的1/5。適用于大氣中的空氣的質(zhì)量流量濕度修正因子及修正方法見附錄H。對于大空間安裝方式，如果噴嘴數(shù)量較多，宜至少安裝2個濕度傳感器，濕度傳感器的插入深度應(yīng)在滯止容器直徑的（1/2～2/3）D，且確保不影響噴嘴的入口平面狀態(tài)。6.1.17.4計時器標(biāo)準(zhǔn)裝置應(yīng)配有計時器，計時器的分辨力不大于0.001s，應(yīng)帶有信號輸出接口，其8小時晶振穩(wěn)定度優(yōu)于1×10-6。具有可拆卸計時功能模塊和時間間隔測量功能。6.2安裝要求6.2.1噴嘴安裝噴嘴安裝應(yīng)確保工作時在噴嘴喉部形成臨界流狀態(tài)，噴嘴可采用大空間或者上游管線為圓形管道安裝方式，應(yīng)保證檢測流量計時滯止容器內(nèi)流場穩(wěn)定、流速近似滯止?fàn)顟B(tài)，具體安裝見附錄B。6.2.2背壓比氣源流量應(yīng)能覆蓋標(biāo)準(zhǔn)裝置的流量范圍。氣源的抽真空能力應(yīng)能滿足標(biāo)準(zhǔn)裝置中噴嘴的背壓比要求。噴嘴組合使用時，應(yīng)滿足其中最小噴嘴的臨界背壓比要求。保證噴嘴工作時能達(dá)到臨界流狀態(tài)。6.2.3公稱通徑被測表的前、后直管段的內(nèi)徑與被測表公稱通徑DN之差，一般不超過被測表公稱通徑的±2%DN。被測表裝夾臺位，應(yīng)保證其上、下游直管段法蘭同心度。9JB/T15042—XXXX調(diào)整被測表裝夾臺位同心度的方法：被測表的前、后直管段通過前、后支撐組件固定在同一檢定臺面上，在調(diào)整前、后直管段同心度時，松開前后支撐組件與檢定臺面的連接，左右調(diào)節(jié)前、后直管段位置，待前、后直管段完全對中后將前、后支撐組件與檢定臺面鎖緊。6.2.4前后直管段直管段長度應(yīng)滿足被測表的要求。一般上游直管段長度不應(yīng)小于20D，下游直管段長度不應(yīng)小于10D?？蛇x安裝管束整流器。直管段應(yīng)是直的,不得有肉眼可見的彎曲。直管段內(nèi)壁應(yīng)光滑，避免擾流阻件。被測表前后直管段上均應(yīng)設(shè)置取壓口。取壓口應(yīng)開設(shè)在管道中心線的上半部分，其位置滿足被測表對應(yīng)技術(shù)規(guī)范的相應(yīng)要求。6.2.5接地標(biāo)準(zhǔn)裝置應(yīng)可靠接地，不能與強電系統(tǒng)共地。標(biāo)準(zhǔn)裝置應(yīng)安全可靠，便于安裝、操作與維護。6.2.6測量傳感器的安裝6.2.6.1壓力測量當(dāng)采用噴嘴上游為大空間時，噴嘴上游管壁取壓口的位置應(yīng)設(shè)置在距噴嘴入口平面10d±1d，并且垂直入口平面的管壁上。當(dāng)采用噴嘴的上游管線為圓形管道時，取壓口應(yīng)設(shè)置在距噴嘴入口平面0.9D~1.1D處的管壁位置。取壓口應(yīng)設(shè)置在管道的上半部分，其中心線應(yīng)與噴嘴的中心線垂直相交。當(dāng)采用噴嘴的上游管線為圓形管道時，管壁取壓口的直徑應(yīng)小于0.08D，且應(yīng)小于12mm。壓力檢測儀表應(yīng)在工藝管道、設(shè)備安裝完畢，管道吹掃之后安裝。6.2.6.2溫度測量當(dāng)采用噴嘴的上游管線為圓形管道時，溫度傳感器應(yīng)設(shè)置在噴嘴入口平面1.8D～2.2D的位置。如果不能采用直徑不大于0.04D的溫度傳感器，則溫度傳感器應(yīng)安裝在不會影響壓力測量的位置。且溫度傳感器應(yīng)采用擴大管安裝方式,參見附錄I。溫度傳感器與管道垂直安裝時，檢測元件軸線應(yīng)與管道軸線垂直。溫度傳感器與管道呈傾斜角度安裝時，宜逆著介質(zhì)流向，檢測元件軸線與管道軸線相交。如果是正壓管道式，可使用溫度套管方式。插入深度宜為管道直徑的1/2D～2/3D之間。大空間安裝的滯止容器內(nèi)的溫度傳感器，其插入深度不小于保護管外徑的15倍。溫度傳感器應(yīng)在工藝管道設(shè)備安裝完畢管道吹掃后，壓力試驗前安裝。6.2.6.3濕度測量當(dāng)采用噴嘴的上游管線為圓形管道時，濕度傳感器應(yīng)設(shè)置噴嘴入口取壓口的上游。應(yīng)盡可能接近噴嘴入口處的條件。當(dāng)濕度傳感器安裝在上游管道之外時，應(yīng)盡量使得測量的氣體濕度與噴嘴上游管道內(nèi)濕度一致。濕度傳感器的直徑不應(yīng)大于0.04D，濕度傳感器應(yīng)安裝在不影響壓力和溫度測量的位置。當(dāng)采用噴嘴上游為大空間時，噴嘴上游管壁濕度傳感器應(yīng)設(shè)置在距噴嘴入口平面10d±1d。濕度傳感器的安裝應(yīng)避開劇烈振動、油污和水滴，應(yīng)設(shè)置在管道或滯止容器的上半部分。濕度修正見附錄H。6.2.6.4密度測量當(dāng)已知氣體摩爾質(zhì)量時，可由滯止壓力和滯止溫度按狀態(tài)方程計算滯止密度。當(dāng)氣體的摩爾質(zhì)量未知或無法確定時，如混合氣體，則可用密度計直接測量噴嘴入口處的氣體密度。密度計安裝在噴嘴上游的滯止壓力和滯止溫度測量孔的上游位置，且不干擾壓力和溫度的測量。當(dāng)密度計安裝在上游主管道之外旁路時，應(yīng)使旁路氣體參數(shù)與主管道內(nèi)的氣體參數(shù)一致。密度計處的壓力和溫度條件應(yīng)盡可能接近噴嘴入口條件。當(dāng)不同于滯止壓力和滯止溫度時，則應(yīng)按狀態(tài)方程，即式（1）將測得的密度換算到滯止條件下的密度：pdT0Z0p0=pdp0TdpdT0Z0JB/T15042—XXXX注：式中下腳標(biāo)“d”表示“與密度計有關(guān)”。6.2.7安裝后的檢驗整套設(shè)備安裝后需要檢驗合格方能投入使用，標(biāo)準(zhǔn)裝置移動或主要標(biāo)準(zhǔn)器更換后均需經(jīng)過安裝后檢驗方能投入使用。安裝后應(yīng)按表4列出的所有項目進行檢驗，并按附錄K的規(guī)定進行流量量值的驗證。7技術(shù)要求7.1外觀標(biāo)準(zhǔn)裝置外觀應(yīng)符合下列條件：a)標(biāo)準(zhǔn)裝置整體布局完整，結(jié)構(gòu)合理，試驗管路的連接可靠、牢固；b)標(biāo)準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)焊接件焊縫均勻平整，不得有氣孔、夾渣、未焊透、未熔合、裂紋、凹坑、焊瘤等缺陷；c)標(biāo)準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)件表面應(yīng)有良好的處理，表面應(yīng)色澤均勻，不得有毛刺、裂紋、刻痕、起皮、銹蝕等現(xiàn)象；d)緊固件、連接件無松動、脫落現(xiàn)象；e)標(biāo)準(zhǔn)裝置工作臺架與被測表的安裝應(yīng)滿足水平性或垂直性的要求；f)信號線使用屏蔽線，和動力線分開。排線整齊，線號清晰；g)標(biāo)準(zhǔn)裝置明顯位置應(yīng)有清晰、永久性的標(biāo)識的銘牌，內(nèi)容應(yīng)齊全、完整。7.2密封性在正常工作壓力下，標(biāo)準(zhǔn)裝置各部件的連接處應(yīng)無泄漏，包括噴嘴及夾裝后的被測表連接處。標(biāo)準(zhǔn)裝置應(yīng)有檢測密封性的功能和設(shè)施手段，用于檢測整套標(biāo)準(zhǔn)裝置的密封性。7.3背壓比背壓比應(yīng)小于或等于臨界背壓比，確保噴嘴滿足臨界流條件。7.4標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度負(fù)壓法標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度經(jīng)評定后應(yīng)符合表3的要求，正壓法標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度經(jīng)評定后應(yīng)符合附錄A的要求。必要時，同一臺套標(biāo)準(zhǔn)裝置可按照不同的流量范圍相應(yīng)評定后給出不同的不確定度。表3負(fù)壓法標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度負(fù)壓法標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度U(k=2）噴嘴的不確定度U(k=2）1237.5流量穩(wěn)定度空管檢測標(biāo)準(zhǔn)裝置的流量穩(wěn)定度。對每條檢測臺位分別在最大和最小流量下進行檢測，取其中流量穩(wěn)定度的最大值作為該臺位流量穩(wěn)定度，取所有臺位的最大值作為標(biāo)準(zhǔn)裝置的流量穩(wěn)定度。流量穩(wěn)定度不應(yīng)大于標(biāo)準(zhǔn)裝置擴展不確定度。8試驗方法8.1試驗條件被測表與噴嘴處絕對滯止溫度的偏差不應(yīng)超過0.5℃。當(dāng)噴嘴安裝方式為大空間安裝時，滯止容器需采用多支（一般為2～3支）溫度傳感器的均值作為噴嘴的絕對滯止溫度。JB/T15042—XXXX標(biāo)準(zhǔn)裝置工作時，打開標(biāo)準(zhǔn)裝置的全部的被測表檢測管線和全部的噴嘴選擇開關(guān)閥。啟動標(biāo)準(zhǔn)裝置的控制系統(tǒng)，運行標(biāo)準(zhǔn)裝置，利用氣源（真空泵/風(fēng)機），對整套系統(tǒng)進行抽真空，將大空間內(nèi)的空氣進行完全置換，并保證溫場均勻性。大空間內(nèi)各噴嘴的絕對滯止溫度差不宜超過0.4℃。8.2外觀采用目測檢驗。8.3密封性密封性試驗包括噴嘴的密封性檢查和被測表裝夾后的密封性檢查。噴嘴密封性檢查：在噴嘴前、后均應(yīng)設(shè)置閥門或盲板。啟動標(biāo)準(zhǔn)裝置的控制系統(tǒng)，利用氣源（真空泵/風(fēng)機），對整套系統(tǒng)進行抽真空，達(dá)到設(shè)計的最低工作壓力。依次關(guān)閉噴嘴前、后相關(guān)閥門，并保壓5min，標(biāo)準(zhǔn)裝置滯止容器內(nèi)絕對壓力與絕對溫度比值的變化率不應(yīng)超過0.1%。被測表的安裝密封性檢查：封閉被測表入口，啟動標(biāo)準(zhǔn)裝置的控制系統(tǒng)，利用氣源（真空泵/風(fēng)機對整套系統(tǒng)進行抽真空，達(dá)到設(shè)計的最低工作壓力。關(guān)閉檢測管線的后端閥門保壓5min。被測表處的絕對壓力與絕對溫度比值的變化率不超過0.1%。8.4背壓比背壓比為氣體在噴嘴出口處靜態(tài)壓力與其上游滯止壓力之比，當(dāng)達(dá)到最大值時就是臨界背壓比。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度的要求選擇一臺或兩臺經(jīng)過檢測且重復(fù)性、線性度相當(dāng)?shù)?，且具有較高分辨力的流量計做臨界背壓比的測試，流量范圍能覆蓋標(biāo)準(zhǔn)裝置中所使用的最小噴嘴、最大噴嘴的流量。試驗時，將試驗用流量計安裝在標(biāo)準(zhǔn)裝置上，將輸出信號引入采集設(shè)備，在標(biāo)準(zhǔn)裝置常用流量下運行15min，以保證溫場均勻性。多個噴嘴組合測量時，臨界背壓比的確定原則是組合使用的噴嘴中臨界背壓比最小值作為該組合的臨界背壓比。建議按噴嘴背壓比從高到低的順序調(diào)節(jié)操作。注：安裝就位的噴嘴需在使用裝置上進行臨界背壓比的實際測量。將試驗用流量計（或組）安裝于裝置上，選定待測噴嘴，開啟裝置中的真空泵，當(dāng)背壓比達(dá)到某一值，關(guān)閉真空泵，記錄此時試背壓比。背壓比每增加某一個固定值，記錄試驗用表顯示的流量值及背壓比。當(dāng)試8.5標(biāo)準(zhǔn)裝置不確定度評定按附錄J計算評定標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度。8.6流量穩(wěn)定度空管檢測標(biāo)準(zhǔn)裝置的流量穩(wěn)定度。對每條檢測臺位分別在最大流量和最小下進行檢測，每個試驗點的測量時間一般不少于60s。一次累計時間內(nèi)連續(xù)測量n（n≥10）次流量qii=1，2，…，n；n≥10按式（2）計算其平均值：則按式（3）計算得到流量穩(wěn)定度，s：q9檢驗規(guī)則9.1檢驗分類檢驗分為出廠檢驗和型式檢驗。JB/T15042—XXXX9.2出廠檢驗標(biāo)準(zhǔn)裝置應(yīng)經(jīng)制造商質(zhì)量檢驗部門檢驗合格后，并附有產(chǎn)品合格證書方能出廠。出廠檢驗項目見表9.3型式檢驗有下列情況之一時應(yīng)進行型式檢驗：a)新產(chǎn)品或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的定型、鑒定；b)正式生產(chǎn)后,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大改變，影響產(chǎn)品性能時；c)國家行政管理部門提出型式檢驗的要求時；d)產(chǎn)品長期停產(chǎn)后恢復(fù)生產(chǎn)時。檢驗項目見表4。表4檢驗項目一覽表1●●2●/3●/4●●5●●10標(biāo)志、包裝和運輸貯存10.1產(chǎn)品標(biāo)志和銘牌應(yīng)在噴嘴的明顯部位清晰標(biāo)明噴嘴的編號；如有可能,還應(yīng)標(biāo)明型號、喉徑、設(shè)計流量等信息。標(biāo)準(zhǔn)裝置應(yīng)有銘牌。銘牌的型式、規(guī)格尺寸應(yīng)符合GB/T13306的規(guī)定。銘牌應(yīng)至少具有下列內(nèi)容：a)產(chǎn)品名稱及型號；b)制造廠名稱、商標(biāo)、出廠編號；c)制造日期；d)檢測介質(zhì)；e)流量范圍；f)裝置的不確定度。標(biāo)準(zhǔn)裝置出廠時，在試驗管路上有噴嘴對應(yīng)標(biāo)識。10.2使用說明書使用說明書至少應(yīng)有下列內(nèi)容：a)工作原理和結(jié)構(gòu)；b)設(shè)備性能和特點；c)具體操作使用方法；安全使用注意事項；d)維護保養(yǎng)方法以及注意事項，常見故障原因及排除。10.3包裝及標(biāo)志在標(biāo)準(zhǔn)裝置包裝材料的外表面上應(yīng)有包裝儲運圖標(biāo)志、制造商、地址、聯(lián)系方式等信息，儲運圖標(biāo)志應(yīng)符合GB/T191的規(guī)定。JB/T15042—XXXX標(biāo)準(zhǔn)裝置的包裝應(yīng)符合GB/T13384中的相關(guān)規(guī)定要求。并將裝箱單、安裝使用說明書、校準(zhǔn)記錄，以及產(chǎn)品合格證等隨機文件放入塑料袋內(nèi)并放置于包裝箱中。10.4運輸標(biāo)準(zhǔn)裝置按規(guī)定進行裝箱運輸，在運輸中不得改變其應(yīng)有的狀態(tài)，并應(yīng)加以遮蓋。10.5貯存標(biāo)準(zhǔn)裝置貯存在環(huán)境溫度宜為5℃~40℃。儲存地點應(yīng)保持干燥、通風(fēng)。不存在腐蝕、易燃、易爆等物品。JB/T15042—XXXX附錄B（規(guī)范性）附錄C正壓法文丘里噴嘴流量標(biāo)準(zhǔn)裝置C.1總則本附錄是在正文的基礎(chǔ)上對正壓標(biāo)準(zhǔn)裝置的補充和說明。正壓法標(biāo)準(zhǔn)裝置的噴嘴應(yīng)在實際工作壓力下校準(zhǔn)流出系數(shù)。噴嘴應(yīng)該用與標(biāo)準(zhǔn)裝置壓力、檢測介質(zhì)相近的原級標(biāo)準(zhǔn)裝置進行校準(zhǔn)。且應(yīng)在正壓法標(biāo)準(zhǔn)裝置壓力范圍內(nèi)至少劃分3個以上壓力點進行校準(zhǔn)，擬合出噴嘴在不同壓力條件下在的流出系數(shù)曲線。C.2結(jié)構(gòu)正壓法文丘里噴嘴標(biāo)準(zhǔn)裝置（空氣）的基本結(jié)構(gòu)如圖A.1、A.2所示。圖A.1正壓法噴嘴大空間安裝的標(biāo)準(zhǔn)裝置組成示意圖圖A.2正壓法噴嘴管道式安裝的標(biāo)準(zhǔn)裝置組成示意圖C.3標(biāo)準(zhǔn)裝置結(jié)構(gòu)組成C.3.1結(jié)構(gòu)組成正壓法標(biāo)準(zhǔn)裝置一般由流體源、穩(wěn)壓調(diào)壓系統(tǒng)、溫度平衡系統(tǒng)、濕度測量儀表、被測表并聯(lián)管路系統(tǒng)、被測表處壓力變送器、被測表處溫度變送器、噴嘴組、滯止容器或上游管線、濕度測量儀表、滯止JB/T15042—XXXX溫度變送器、滯止壓力變送器、計時器、被測表并聯(lián)管路系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)以及其他輔助系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成。如被測表的校準(zhǔn)對介質(zhì)溫度有要求，正壓法標(biāo)準(zhǔn)裝置還需要增加調(diào)溫系統(tǒng)，正壓法標(biāo)準(zhǔn)裝置的氣源及氣體凈化系統(tǒng)、穩(wěn)壓調(diào)壓系統(tǒng)、溫度平衡系統(tǒng)、溫度和壓力變送器的設(shè)計要求按A.3.2~A.3.4的規(guī)定，其他部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計按6.1的相應(yīng)規(guī)定。正壓法標(biāo)準(zhǔn)裝置的管路、管線、管件、閥門等都應(yīng)滿足對應(yīng)工作壓力下的耐壓要求，應(yīng)按照相關(guān)的壓力容器技術(shù)要求進行設(shè)計、生產(chǎn)、施工與安裝，并取得國家相關(guān)檢測機構(gòu)的檢測合格證書。對于易燃易爆的檢測介質(zhì)，標(biāo)準(zhǔn)裝置的設(shè)計、生產(chǎn)、施工與安裝都應(yīng)達(dá)到相應(yīng)的防護要求，并取得相應(yīng)的檢測合格文件。C.3.2氣源及氣體凈化系統(tǒng)正壓法標(biāo)準(zhǔn)裝置的流體源一般采用與介質(zhì)對應(yīng)的氣體壓縮機，或者已有的氣體高壓儲罐等設(shè)備。壓縮機的類型一般包括：活塞式、螺桿式、離心式。壓縮機組應(yīng)配置相應(yīng)的過濾器與冷凍干燥機等設(shè)備。已有的氣體高壓儲罐等設(shè)備應(yīng)配置出口減壓設(shè)備與過濾器。C.3.3穩(wěn)壓調(diào)壓系統(tǒng)穩(wěn)壓調(diào)壓系統(tǒng)是根據(jù)檢測工作要求，對流體源產(chǎn)生的氣體進行穩(wěn)壓調(diào)壓的設(shè)備。穩(wěn)壓調(diào)壓系統(tǒng)由穩(wěn)壓罐組、自力式調(diào)壓閥組、開關(guān)閥門管路等組成。根據(jù)正壓法標(biāo)準(zhǔn)裝置的最大流量及流量計檢測壓力，設(shè)計計算穩(wěn)壓罐的容積，確定調(diào)壓閥類型與組合方式。C.3.4溫度平衡系統(tǒng)壓縮機持續(xù)運行對介質(zhì)進行壓縮做功，會使介質(zhì)溫度不斷上升。經(jīng)過冷凍干燥機后的介質(zhì)溫度，仍會比環(huán)境溫度較高。因此應(yīng)在穩(wěn)壓調(diào)壓系統(tǒng)與檢測管路系統(tǒng)之間配置溫度平衡系統(tǒng)，最大限度的減少介質(zhì)溫度與環(huán)境溫度的差距。減少檢測過程中檢測介質(zhì)的換熱，確保檢測介質(zhì)的狀態(tài)處于相對穩(wěn)定。需要預(yù)先運行15min～30min，溫度達(dá)到平衡。C.4工作原理正壓標(biāo)準(zhǔn)裝置的高壓氣源（如由壓縮機產(chǎn)生壓縮氣體進入穩(wěn)壓調(diào)壓系統(tǒng)，調(diào)節(jié)壓力使噴嘴達(dá)到臨界流狀態(tài)，流體經(jīng)過試驗管路、被測表、開關(guān)閥、滯止容器或上游管線、噴嘴、開關(guān)閥、匯流管、最后排出大氣（或下游管路）。依據(jù)質(zhì)量守恒定律，流經(jīng)噴嘴的質(zhì)量流量和被測表的質(zhì)量流量相同，依據(jù)兩者流量示值的比較，得到被測表的示值誤差。C.5標(biāo)準(zhǔn)裝置不確定度正壓法標(biāo)準(zhǔn)裝置經(jīng)評定后的不確定度應(yīng)符合表A.1的要求。必要時，同一套正壓法標(biāo)準(zhǔn)裝置可按照不同的流量范圍相應(yīng)評定后給出不同的不確定度。表A.1標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度(k=2）(k=2）123C.6標(biāo)準(zhǔn)裝置不確定度計算正壓法標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度計算按附錄J的規(guī)定。注意，當(dāng)使用天然氣或干燥氣體時，與濕度相關(guān)的不確定度為零。另外，為保證正壓法標(biāo)準(zhǔn)裝置可以根據(jù)正壓法的壓力范圍，將被測表段的壓力變送器和標(biāo)準(zhǔn)噴嘴的滯止壓力變送器的量程進行分段，采用多臺變送器組合的方式。以降低壓力儀表對標(biāo)準(zhǔn)裝置引入的不確定度分量。JB/T15042—XXXX附錄E（規(guī)范性）附錄F噴嘴的安裝要求F.1總則本附錄規(guī)定了噴嘴安裝要求。F.2安裝方法F.2.1噴嘴的上游管線為圓形管道噴嘴可采用法蘭對夾或其它的方式可靠安裝在管道內(nèi)。噴嘴安裝方式應(yīng)方便拆卸，便于噴嘴的周期檢定或校準(zhǔn)。確保無旋渦氣流，入口管道的直徑最小應(yīng)為4d(β≤0.25)，見圖B.1。噴嘴安裝前，應(yīng)對外形和尺寸進行檢查和記錄，保證噴嘴入口輪廓光滑、無劃痕和可見損傷。安裝時，噴嘴的曲面?zhèn)葢?yīng)迎著被測介質(zhì)的流向。噴嘴管道與法蘭的連接應(yīng)采用可靠的連接方式，保證法蘭端面與管道的中心軸線垂直，法蘭與管道同心同軸，且連接后的管道內(nèi)徑保證不變。安裝時各組成部分應(yīng)在自由狀態(tài)下連接，不應(yīng)有使噴嘴發(fā)生形變的安裝應(yīng)力。F.2.2噴嘴上游為大空間大空間的定義為噴嘴軸線或其入口平面5d之內(nèi)無管壁存在。在上游為大空間情況下，可以使用多個噴嘴并聯(lián)。大空間安裝的容器即為滯止容器。滯止容器的內(nèi)表面應(yīng)光滑，焊縫應(yīng)磨光滑。滯止容器的焊縫不應(yīng)處于最低點處，防止容器內(nèi)冷凝水未及時排出造成腐蝕的情況。滯止容器上的接管開口應(yīng)避開焊縫位置，且與焊縫的距離不小于1D的開孔直徑或不小于100mm。切口平整無毛刺。與滯止容器上焊接的全部接管焊接完成后，在與其它管件連接前，應(yīng)對滯止容器進行吹掃清渣處理。噴嘴與噴嘴安裝管件連接應(yīng)安裝方便、密封可靠。在安裝入滯止容器前，應(yīng)對其密封性進行測試。噴嘴與安裝管件的標(biāo)識一一對應(yīng)，并且在滯止容器的外部有可識別的對應(yīng)標(biāo)識。噴嘴的標(biāo)識應(yīng)刻印在噴嘴連接法蘭的外環(huán)面，在噴嘴處于安裝位置時也可方便辨識。與滯止容器連接的管路要充分考慮滯止容器內(nèi)的氣體流速，盡量避開大流量噴嘴對應(yīng)大口徑管路，見圖B.2。F.2.3噴嘴下游的設(shè)備噴嘴的下游的設(shè)備、部件的安裝不能影響噴嘴達(dá)到臨界流狀態(tài)，確保工作時達(dá)到要求的背壓比。標(biāo)準(zhǔn)裝置應(yīng)配備必要的排泄孔，用于排泄可能集聚的冷凝水或其他雜質(zhì)。測量時，排泄孔應(yīng)可靠關(guān)測溫和測壓口不宜在一條直線上。采用噴嘴的上游管線為圓形管道時，排泄孔應(yīng)設(shè)置在噴嘴上游取壓口的上游。直徑宜小于0.06D。排泄孔距上游管壁取壓孔平面的軸向距離應(yīng)大于D。排泄孔應(yīng)在上游管道底部。當(dāng)采用噴嘴上游為大空間時，排泄孔應(yīng)設(shè)置在大空間滯止容器的底部，直徑宜不小于20mm。圓形管道與噴嘴中心線的同軸度應(yīng)保持在±0.02D之內(nèi)。噴嘴上游3D以內(nèi)入口管道的圓度偏差不應(yīng)超過0.01D，且其算術(shù)平均粗糙度Ra不應(yīng)超過10-4D。入口管道的直徑最小應(yīng)為4d(β≤0.25）。JB/T15042—XXXX圖B.1噴嘴上游管道安裝方式的要求整直器型式參見GB/T2624.1-2006附錄C中的流動調(diào)整器和流動整直器中內(nèi)容。圖B.2噴嘴上游大空間安裝方式的要求JB/T15042—XXXX附錄H（資料性）附錄I噴嘴和流量的設(shè)計I.1基本流量方程噴嘴的流量計算見C.1公式。式中：qm—質(zhì)量流量，kg/s；Kqm,atmos—氣體質(zhì)量流量濕度修正因子；Ant—噴嘴喉部面積，m2；Ant=cd—流出系數(shù)；c?—臨界流函數(shù)；M—氣體的摩爾質(zhì)量；空氣的M=28.96546kg/kmol；R—通用氣體常數(shù)，R=8314.4598J/(kmol?K)；Z0—氣體在噴嘴入口滯止條件下的壓縮系數(shù)；p0—噴嘴入口處的絕對滯止壓力，Pa；T0—噴嘴入口處的絕對滯止溫度，K；d--噴嘴喉部直徑；mI.2計算參數(shù)的數(shù)學(xué)模型臨界流函數(shù)和流出系數(shù)計算如下：（1）為了統(tǒng)一噴嘴設(shè)計與使用的計算方法，減少理解歧義，C*使用附錄D中的計算方法。臨界流函數(shù)見公式C.2。擬定標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定介質(zhì)為干燥的不含CO2的空氣，考慮被測流量計的壓損情況，假定噴嘴入口滯止壓力為p0=100000Pa，溫度T0=20+273.15=293.15k，則（2）流出系數(shù)計算公式見C.3和C.4幾何檢定法檢定合格的噴嘴，流出系數(shù)可由下式計算：cd=a?bRed?n·················································(C.3)Red=式中：Red—喉部雷諾數(shù)；μ0—噴嘴入口處于滯止條件下的動力粘度，對于空氣μ0=0.018×10?3kg/(m?s)；各種型式臨界流噴嘴在其可使用的喉部雷諾數(shù)范圍內(nèi)的系數(shù)a、b和n詳見表C.1。表C.1a、b和n的系數(shù)表JB/T15042—XXXX2.1×10<Red<3.2×103.5×10<Red<1.1×10對于精加工的圓環(huán)形喉部噴嘴，在2.1×104<Red<1.4×106范圍內(nèi)，a=0.9985，b=3.412，n=0.5。選擇預(yù)設(shè)雷諾數(shù)為3×105，計算Cd，cd=0.9985?3.412×(3×105)?0.5=0.992271（3）計算噴嘴的喉部直徑d濕度RH=50%，kqm,atmos=0.99743413。由式C.1得出：（4）計算實際雷諾數(shù)Red設(shè)計噴嘴標(biāo)態(tài)流量為qv101325pa,20℃)得出：=256Nm3/?P0(101325pa,20℃)=1.2041kg/m3qmqv?P0256×1.2041×1000000d=0.07351693=0.07351693=0.0738027=21.5960mmcdcd3600×0.992271（5）復(fù)算流出系數(shù)cd=0.9985?3.412Red?0.5=0.9985?3.412×(2.8×105)?0.5=0.99206（6）復(fù)算噴嘴喉部直徑重復(fù)上述過程建議10次復(fù)算后，確定設(shè)計噴嘴的喉部直徑。根據(jù)噴嘴喉部直徑終值，依據(jù)GB/T21188進行噴嘴的設(shè)計。注1：在實際設(shè)計應(yīng)用中，考慮噴嘴的使用工況情況,使用更接近工況注2：其它氣體的臨界流函數(shù)c?，和實際氣體的臨界流系數(shù)cR，按GB/T21188附錄B中數(shù)據(jù)。I.3裝置的流量設(shè)計I.3.1根據(jù)裝置的被測流量計類型，確定被測流量計的最大質(zhì)量流量qmax和最小質(zhì)量流量qmin，用以確定裝置的流量范圍。I.3.2根椐標(biāo)準(zhǔn)裝置的最小流量和噴嘴前的滯止壓力、滯止溫度以及氣體性質(zhì)，按質(zhì)量流量公式，設(shè)計噴嘴的喉徑。各參數(shù)設(shè)計按附錄C。I.3.3一般建議設(shè)計的噴嘴流量采用20qmin21qmin，22qmin，…，2n-1qmin的排序方式（n是噴嘴的個數(shù)）。n個噴嘴的流量總和大于或等于標(biāo)準(zhǔn)裝置的最大流量。即Σq=（2n-1）qmin）。按此設(shè)計的噴嘴組，組合出的流量點是以qmin為公差的等差數(shù)列，一共可以組合出（2n-1）個流量點。可以極大的滿足不同流量計對流量檢測點的要求。I.3.4噴嘴流量系列一般是等比數(shù)列，公比為2，n項之和等于qmax，所以有：JB/T15042—XXXXln(+1ln2實際設(shè)計中還要考慮其他因素，如檢定或校準(zhǔn)噴嘴的技術(shù)溯源能力等：a)噴嘴溯源的原級標(biāo)準(zhǔn)的檢測流量范圍。即原級標(biāo)準(zhǔn)裝置可檢測的最大與最小噴嘴，設(shè)計的所有噴嘴喉徑應(yīng)在此范圍內(nèi)；當(dāng)按上式設(shè)計的最大噴嘴超出原級標(biāo)準(zhǔn)的測量范圍時，應(yīng)在原級標(biāo)準(zhǔn)可檢測上限內(nèi)設(shè)計多支同喉徑的噴嘴組合。b)設(shè)計的最大噴嘴流量應(yīng)小于等于2(n-1)qmin，否則會造成噴嘴組合的流量點缺失。I.4管路容積被測流量計與噴嘴之間的管路容積包括噴嘴入口的滯止容器與連接管路等，較大的滯止容器有利于噴嘴入口滯止壓力的快速穩(wěn)定。需要結(jié)合裝置的流量與噴嘴對滯止容器的要求，在滿足噴嘴安裝要求和入口狀態(tài)的情況下，盡量減少滯止容器及與被測流量計連接管路的容積。建議按噴嘴流量對滯止容器進行分段處理，將小流量噴嘴組合安裝在小容積滯止容器上，將大流量噴嘴組合安裝在大容積滯止容器上。JB/T15042—XXXX附錄K（規(guī)范性）附錄L各種氣體臨界流函數(shù)C*的計算L.1概要本附錄提供了為計算某些純凈氣體和干燥空氣的臨界流函數(shù)的必要資料。對于一些氣體，有兩種方法來得出它們的C＊值：一種是數(shù)值表，另一種是經(jīng)驗方程式。L.2數(shù)值表對于氮、氬，不含CO2的干燥空氣、甲烷、二氧化碳、氧氣和蒸汽分別列出了它們C*的數(shù)值表。是根據(jù)每一種氣體可以利用的最好的熱力學(xué)數(shù)據(jù)而列出這些數(shù)值。溫度（K）和壓力（MPa）是按滯止值而取的。L.3經(jīng)驗方程式為了要精確地表示出C＊的數(shù)值而無需進行內(nèi)插已導(dǎo)出一個經(jīng)驗方程式，適用于除二氧化碳、氧氣和蒸汽以外的其余氣體。該方程適用于限定的溫度范圍。該方程式如下式所示：式中在各種氣體的相關(guān)數(shù)值表下分別給出了此方程的系數(shù)值和相應(yīng)的臨界參數(shù)。在臨界流計算中，使用此方程式不會引入任何明顯的附加不確定度。在下表給出的適用的溫度范圍以內(nèi)，推薦使用這一方程式，而不要根據(jù)查表值進行內(nèi)插。L.4大氣中的空氣表D.5中所給出的C*值（或是利用表D.6中的系數(shù)，根據(jù)方程式D.1所計算的出的C*值）只對于干燥的不含CO2的空氣才有效。當(dāng)使用噴嘴測量未經(jīng)干燥的大氣空氣時，其質(zhì)量流量會受到不可忽略的影響，在這種情況下，用戶宜使用在附錄F中所給出的氣體質(zhì)量流量修正因子。L.5噴嘴喉部直徑與管道內(nèi)徑之比（直徑比），β在本附錄提供的數(shù)值僅適用于β<0.25的情況。如不能滿足這一條件，在上游測量點處將有一個小但不可忽略的氣體流速。在這種情況下，用戶宜使用附錄F中所給出的質(zhì)量流量修正因子。L.6C*值和方程（D.1）的系數(shù)氮氣的C*值見表D.1，方程（D.1）的系數(shù)見表D.2。表D.1氮的C*值JB/T15042—XXXX表D.2對于氮方程式D.1中的各系數(shù)值對于氮，當(dāng)壓力不超過20MPa，溫度范圍在(250～600)K時，方程式D.1是有效的。氮氣的C*值見表（D.3），方程（D.1）的系數(shù)見表D.4。JB/T15042—XXXX表D.4對于氬的各系數(shù)值注：臨界參數(shù)：pc=4.863MPaTC=對于氬，當(dāng)壓力不超過20MPa，溫度在(250～600)K范圍以內(nèi)時，方程式D.1是有效的。C干空氣的*值見表D.5，方程（D.1）的系數(shù)見表D.6。C表D.5干燥空氣的C*值JB/T15042—XXXX表D.6對于干燥空氣的各系數(shù)值對于干燥空氣，當(dāng)壓力不超過20MPa，溫度在(250～600)K范圍以內(nèi)時，方程式D.1是有效的。C甲烷的*值見表D.7，方程（D.1）的系數(shù)見表D.8。CJB/T15042—XXXX表D.8對于甲烷，方程式D.1中的各系數(shù)值注：臨界參數(shù)：pc=4.5922MPa；T對于甲烷，當(dāng)壓力不超過20MPa，溫度在（270～600）K范圍以內(nèi)時，方程式D.1是有效的。二氧化碳的C*值見表D.9，氧氣C*值見表D.10，蒸汽的C*值見表D.11。表D.9二氧化碳的C*值JB/T15042—XXXX表D.10氧的C*值表D.11蒸汽（單相氣體）的C*值JB/T15042—XXXXJB/T15042—XXXX附錄N（規(guī)范性）附錄O天然氣混合物臨界流質(zhì)量通量的計算O.1概述依據(jù)計算天然氣混合物的臨界流質(zhì)量通量關(guān)系式，直接計算臨界流質(zhì)量通量并且用溫度、壓力和氣體組分來表示。根據(jù)氣體混合物中乙烷的摩爾分?jǐn)?shù)，分成3個組分范圍：——范圍1：0.010～0.045；——范圍2：0.045～0.080；——范圍3：0.080～0.115。該關(guān)系式可適用的摩爾分?jǐn)?shù)限值推薦如表E.1：表E.1摩爾分?jǐn)?shù)推薦限值氮注3：如果一種天然氣不符合上述一種組分范圍的摩爾分?jǐn)?shù)限值，則使用乙烷摩爾分?jǐn)?shù)含量最接近的那一組組分范圍。在這種情況下，臨界流質(zhì)量通量的相對不確定度將在95%置信水平下由0.10%增大到0.1O.2關(guān)系式式中：qref—一種參比氣體的質(zhì)量通量；S—質(zhì)量通量對組分變化的敏感度；f—與組分有關(guān)的因子。上述這三項中的每一項的通式如下：JB/T15042—XXXXf=XC2+AiXi+XN2+XCO2-Aref···········(E.4)式中：上式中：pref=5MPa，Tref=200K。在表E.2，E.3和E.4中分別給出三種不同組分范圍的qref和S的各個系數(shù)值。在表E.5中給出三種不同組分范圍的f的各系數(shù)值。O.3臨界流噴嘴喉部直徑與管徑的比值，β所提供的數(shù)值僅適用于β<0.25的情況。如這一條不能滿足，在上游測量點處將有一個雖小而不可忽略的氣體流速。在此情況下，用戶應(yīng)使用在附錄E中所給出的質(zhì)量流量修正因子。表E.2對應(yīng)第一組分范圍E.2）和（E.3）方程式中qref和S兩項的系數(shù)表表E.3對應(yīng)第二組分范圍，（E.2）和（E.3）方程式中qref和S兩項的系數(shù)表表E.4對應(yīng)第三組分范圍E.2）和（E.3）方程式中qref和S兩項的系數(shù)表JB/T15042—XXXX表E.5由方程式（E.4）所示的f式中各系數(shù)的值O.4用于計算機編碼檢查的樣本值表E.6和表E.7提供了一些樣本值，用戶可對照這些樣本值驗證關(guān)系式執(zhí)行情況。表E.6用于檢查關(guān)系式執(zhí)行運算的樣本值（1）氮表E.7用于檢查關(guān)系式執(zhí)行運算的樣本值（2）JB/T15042—XXXX附錄Q（規(guī)范性）附錄R臨界流質(zhì)量流量修正因子R.1概述氣體質(zhì)量流量是基于如下的假設(shè)，即所測得的上游溫度和壓力都是真實的滯止值。如果噴嘴喉部直徑與上游管道直徑之比，即直徑比β<0.25則上述的這種假設(shè)將是能成立的。如果實際上β>0.25，在上游測量點處將有一個不可忽略的氣體流速，它將對氣體質(zhì)量流量產(chǎn)生不可忽略的影響。當(dāng)在上游測量點有一個不可忽略的氣體流速時，在取壓口處將測量靜壓力，即運動著的氣體的壓力。然而溫度是利用插在流動氣體中的溫度計所測得的。當(dāng)氣體沖擊測溫元件時，其流速自然會降低，這造成溫度計所記錄的溫度Tm，既不是滯止溫度T0，又不是靜態(tài)溫度Ts，而是在它們兩者之間的某個溫度。用溫度傳感器恢復(fù)因子Rf來給出上述這種些溫度之間的關(guān)系式，見式(F.1)：如果Rf的值為零，則意味著溫度傳感器所測得的是靜態(tài)溫度Ts，而如果Rf的值為1，則意味著被測溫度是滯止溫度。實際上，Rf的值一般是在0.5到0.9的范圍以內(nèi)，這意味著被測得的溫度與接近于靜態(tài)溫度的程度相比更接近于滯止溫度的。R.2修正因子如下的修正因子適用于如方程式F.1中所指出的同樣的那些氣體，即氮、氬、不含CO2的干燥空氣和甲烷。有效的溫度及壓力范圍也是相同的，相應(yīng)地溫度范圍是（250～600）K（對于甲烷是270K～600K而壓力最大可達(dá)20MPa，對于β值在0.25～0.5時，上述修正是有效的。當(dāng)上游被測溫度是Tm（K），被測壓力是Pm(MPa)，具有大β比值(β值在0.25～0.5之間）的噴嘴的質(zhì)量流量可根據(jù)式(F.2)計算出來：qm1-Rf)F0+RfF1]·······································(F.2)式中：qmstag—利用附錄E計算得出的質(zhì)量流量；Rf—溫度傳感器的恢復(fù)因子；修正因子F0和Fi的計算公式見式（F.3）：F=1+B.Ci··················································(F.3)式中：B=25.879β6-32.693β5+34.276β4-6.0199β3-1.1156β2-0.1122β+0.0047·······(F.4)式(F.5)中的各系數(shù)由表F.1F.4中給出。壓力π和對比溫度τ按附錄D。式(F.5)中的各系數(shù)由表F.1F.4中給出。壓力π和對比溫度τ按附錄D。JB/T15042—XXXX表F.1對于氮，方程式（F.5）中的各系數(shù)值表F.2對于氬，方程式（F.5）中的各系數(shù)值表F.3對于不含CO2的干空氣，方程式（F.5）中的各系數(shù)值表F.4對于甲烷，方程式（F.5）中的各系數(shù)值JB/T15042—XXXXJB/T15042—XXXX附錄T（資料性）附錄U流量控制軟件示例U.1一般功能要求標(biāo)準(zhǔn)裝置控制系統(tǒng)宜至少具備以下功能：a)控制系統(tǒng)軟件的版本號；標(biāo)準(zhǔn)器數(shù)據(jù)輸入與顯示；b)被測表信息輸入與顯示；c)裝置檢漏功能；d)壓力、溫度、濕度自動采集系統(tǒng)；e)被測表累積流量檢測；f)檢測結(jié)果自動計算功能；g)系統(tǒng)自測、錯誤提示功能；h)顯示、保存、打印檢測記錄；i)查看歷史記錄。U.2控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖G.1所示。圖G.1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖U.3模塊化軟件框圖示例模塊化軟件框圖示例如圖G.2。JB/T15042—XXXX圖G.2模塊化軟件框圖示例U.4應(yīng)用軟件的驗證U.4.1登錄管理登錄管理驗證至少包括：——用戶管理：可增加或刪減用戶；——權(quán)限管理：可針對不同用戶分配不同的權(quán)限，按權(quán)限級別可進行不同的操作；——密碼管理：可修改用戶的登錄密碼。U.4.2設(shè)備參數(shù)設(shè)置設(shè)備參數(shù)設(shè)置驗證至少包括：——噴嘴參數(shù)設(shè)置：可設(shè)置噴嘴的喉徑和流出系數(shù)，并給出標(biāo)況狀態(tài)下的參考流量；——變送器量程設(shè)置：可設(shè)置溫度、壓力、濕度等變送器的量程范圍；——修正參數(shù)設(shè)置：可分別設(shè)置不同變送器的修正系數(shù)。U.4.3系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置驗證至少包括：——檢測參數(shù)設(shè)置：可設(shè)置被測表的類別、流量計的信號輸出方式（脈沖、電流或無發(fā)訊），測試的點數(shù)和次數(shù)、測試狀態(tài)的選擇（標(biāo)況或工況）、測試時間等；——信息參數(shù)設(shè)置：可設(shè)置被測表的名稱、規(guī)格型號、制造單位、委托單位、出廠編號、流量范圍、不確定度、脈沖當(dāng)量、測試依據(jù)、有效期、環(huán)境信息等參數(shù)；——自動參數(shù)設(shè)置：可設(shè)置全自動檢測時每點的測試流量、測試時間、穩(wěn)定時間等參數(shù)。U.4.4數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集驗證至少包括：——通信參數(shù)設(shè)置：可設(shè)置通信接口相關(guān)的參數(shù)，包括串行接口的參數(shù)設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)接口的IP地址和端口號等參數(shù)；——數(shù)據(jù)采集控制：可通過配置的數(shù)采和控制模塊采集控制裝置的設(shè)備，包括采集被測表的脈沖電流信號和圖像、測試時間、溫度壓力、噴嘴選擇等信號，控制閥門開關(guān)、噴嘴選擇、真空泵（風(fēng)機）運轉(zhuǎn)等；JB/T15042—XXXX——實時數(shù)據(jù)展示：采集的實時數(shù)據(jù)展示到軟件主界面上，包括溫度壓力、實時背壓比、測試時間、測試狀態(tài)、被測表的脈沖和電流信號值、已選擇的噴嘴、閥門的工作狀態(tài)、真空泵（風(fēng)機）的狀態(tài)等。U.4.5測試控制測試控制至少包括：——開始測試：可分別選擇單次測試、單點連續(xù)測試和全自動測試來完成測試過程；——結(jié)束測試：測試過程中可隨時中斷測試過程；——計算結(jié)果：正常測試結(jié)束后，依據(jù)相關(guān)的國家計量技術(shù)規(guī)范要求計算，并給出計算結(jié)果。U.4.6測試數(shù)據(jù)測試數(shù)據(jù)至少包括：——測試數(shù)據(jù)查看：對測試數(shù)據(jù)進行查看；——測試數(shù)據(jù)保存：對測試數(shù)據(jù)進行保存，可允許對保存的文件名進行二次修改；——測試數(shù)據(jù)打?。嚎纱蛴y試數(shù)據(jù)內(nèi)容；——模擬計算：模擬選擇不同的噴嘴后，輸入測試時間、滯止容器處溫度壓力、被測表處溫度壓力、滯止容器處濕度、被測表脈沖數(shù)（或電流值），能自動根據(jù)輸入的參數(shù)計算出噴嘴處的質(zhì)量