鐘罩式氣體流量標準裝置試行檢定規程 本規程適用于以動態容積法檢定的鐘罩式氣體流量標準裝置的檢定. 鐘罩式氣體流量標準裝置的結構如圖1所示. 圖1 1一鐘罩; 2一水槽;3一試驗管道 4一標尺; 5一排氣導管,6一水位計 7一導軌;8一立 柱,9一導輪, l 0一滑輪; 11一調節閥門, 12一象限式補償機構;13一拉鏈; 14一平衡錘; 15一動力機構;16一底座;17一壓盤;川一控 制器;19一擋板 鐘罩式氣體流量標準裝置是—個具有恒壓源(并給出標準容積)的氣體流量標準裝置.它利用鐘罩重量超過平衡錘重量的常數(該常數形成鐘罩的余壓)而動作.并用補償機構使該常數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,特別是存在著機械摩擦,裝置在工作過程中,其余壓仍有波動,稱作余壓波動. 一、裝置的檢定 1 檢定時需用的儀器 (1)一等標準量器(量入式); (2)換向器一個; (3)密封容器一個; (4)計時器一臺,精度不低于10-4; (5)分度值為0.1℃的溫度計二支; (6)秒表一塊; (7)傾斜式微壓計一臺; (8)氣壓計一臺. 2 外觀檢查 (1)安裝時使鐘罩、水槽、立柱、排氣導管等與水平面垂直. (2)鐘罩上的導輪與導軌間的摩擦力應調整得盡可能小,以便減小鐘罩內的余壓波動. (3)標尺的安裝應與鐘罩中心線平行,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向—等標準量器內充水.按裝置精度不同(±0.2%及±0.5%,±1.0%),鐘罩內氣溫(包括室溫),水溫和水槽內水溫三者之差不應大于0.5及1.0℃. 4密封性試險 將鐘罩升至*高位置,關閉閥門,穩定10分鐘.記下鐘罩的位置,停一校長時間(大于1小時),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,檢修后再進行試驗,直到密封性合格為止. 5 余壓波動試驗 將鐘罩升至*高位置,在試驗管道下安裝微壓計,待鐘罩穩定后,打開閥門使鐘罩以*大流量下降,同時,從微壓計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.選取四次試驗中余壓波動的*大值 Pmax,即為該裝置的余壓波動值,記入附表2. 對于2000升以下的裝置,余壓波動值應滿足表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*限的一等標準量器。*好使一等標準量器的容積與鐘罩標稱容積比不小于1:5. (3)一次檢定過程中(—等標準量器使用一次),鐘罩內氣溫和大氣壓變化不應超過表2規定,否則此次數據舍去. (4)打開閥門8、9和11把換向器3換至回流管5,啟動水泵7,關閉閥門11,使密封容器2內充滿水,關閉水泵7和閥門8、9. (5)開啟閥門13,將鐘罩升至*高位置,關閉閥門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 容積示值檢定系統圖 1一鐘罩; 2一密封容器;3一換向器;4一一等標準星器(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),待鐘罩穩定后(記下穩定時間,并在每次檢定和以后使用中穩定時間與其一致),開始檢定,并測出鐘罩內氣溫(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內的水以適當流量經換向器3和回流管5流入水池6中,此時,鐘罩徐徐下降.當擋板切割光線時,控制器發出信號使換向器3換向,將水流導向一等標準量器4中.這時,鐘罩繼續下降,當擋板再一次切割光線時,控制器再次將換向器3換向,水又經回流管5導入水池6中. (7)關閉閥門11,讀出一等標準量器的容積值Vt ,氣溫和大氣壓等記入附表3. (8)重復(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中的一等標準量器4和回流管5互換位置,按系統圖做完(4)一(8)全部程序,叫做左向檢定. (9)測出換向器平均行程時間差對于一次檢定時間的極限相對誤差 .若檢定時左、右向檢定的次數相等,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)計算: 平均值 標準誤差 殘差 極限相對誤差 平均值極限相對誤差 式中tk數值見附表1. (11)用同樣方法檢定其他各檢定段容積. (12)檢定時平均氣溫在20±5℃以外,則按下式將容積近似修正到20℃時的容積. 式中: Vt——出一等標準量器讀得的容積值; a1、a2、a3——分別為標尺、鐘罩、一等標準量器的線膨脹系數; t----檢定時鐘罩內平均氣溫. 7 裝置穩定性試驗 (1)用調節閥11(圖1)或用噴嘴把裝置調到*大流量,保持調節閥的開度不變.連續測量n次(n≥10)算出極限相對誤差 (2)按上述程序把裝置調到*小流量,測出 (3)裝置穩定性的極限相對誤差取: ’ 記入附表4 二、檢定結果的處理 8 裝置精度 瞬時流量精度: 式中: 0——一等標準量器極限相對誤差;; s-----計時器的極限相對誤差. 累積流量精度: 若因檢定條件限制(一等標準量器,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按下式計算: 式中: vi——分別為第i分段的容積標準誤差、tK值和檢定次數; ——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 根據檢定結果填發檢定證書,證書中應注明: (1)鐘罩內余壓 (毫米水柱) (2)余壓波動值 (毫米水柱) (3)各檢定段在20℃時的容積值 (升) (4)鐘罩升起后的穩定時間 (分) (5)裝貨精度 10 裝置的檢定周期根據具體使用情況確定,一般不超過三年。 附錄 一、附表 附表1 tK數值 附表2 余壓波動試驗記錄表 二、動態稱量法和靜態容積法 鐘罩式氣體流量標準裝置的檢定,除本規程中規定的動態容積法外,還有動態稱量法和靜態容積法.現把這兩種方法列于附錄以供參考. (一)動態稱量法 1 鐘罩式氣體流量標準裝置的結構和原理見本規程。 2 檢定時需用的儀器設備 本規程中規定的一等標準量器(量入式)改用天平(或標準臺秤),精度±0.02一±0.01%,常溫下測水密度用的一等標準密度計一支.其余儀器設備與本規程相同。 3 裝置的檢定 (1)外觀檢查,核定前的準備,密封性試驗和余壓波動試驗,按本規程規定進行. (2)容積示值檢定: 容積示值檢定方法基本上與本規程相同.把—等標準量器改用天平(或標準臺秤),測出水的密度值,并按下式計算容值,就可得到一組: 式中: mi——砝碼的質量; 水i、 磁、 空——分別為水、砝碼、空氣的密度. (3)裝置穩定性試驗:按本規程規定的方法進行. 4檢定結果的處理 瞬時流量精度: 式中: 瞬——天平(或標準臺秤)極限相對誤差; ——一等標準密度計極限相對誤差. 累積流量精度: 對于分段檢定法,其檢定段的 v、 v計算公式與規程相同. 其余部分按本規程第9、10條規定進行. (二) 靜態容積法 1 鐘罩式氣體流量標準裝置的結構和原理見本規程. 2 檢定時需用的儀器設備 本規程中規定的量入式一等標準量器改用量出式一等標準量器,其余部分除換向器和密封容器不用外,與本規程相同。 3 裝置的檢定 (1)外觀檢查,檢定前的準備,密封性試驗和余壓波動試驗按本規程規定進行. (2)容積示值檢定: a容積示值檢定系統如下圖所示. 容積示值檢定系統示意圖 1一鐘罩;2一一等標標準量器(量出式); 3一水箱; 4一高位水箱;5一鐘罩標尺; 6、7、8、10一閥門;9一膠皮管,11一排 氣口; 12一一等標準量器刻線 b選擇適當量限的—等標準量器,使其容積與鐘罩標稱容積之比不小于1:5. c一次檢定過程中(從鐘罩檢定的起始點至第K點)鐘罩內氣溫和大氣壓變化不應超過下表規定. d將一等標準量器充滿水,同時使鐘罩升至*高位置,待鐘罩穩定后(記下穩定時間,該穩定時間檢定和使用時應一致),用膠皮管9將鐘罩的排氣導管和一等標準量器排氣口11連接打開閥門6,用閥門10調節鐘罩起始點,并測出鐘罩內氣溫(或室溫)和大氣壓等. e按一等標準量器規定的放水時間所相應的流量調書閥門7,將量器2內的水放入水箱3內,同時,鐘罩內氣體進入一等量器2內.當一等量器內的水位下降到刻線12時(或用u形玻璃管自動對線),依次關上閥門7和6,讀出標尺5上第1點的示值 1,并測出鐘罩內氣溫(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)款規定繼續檢定第2點,……第K點(K≤5). g重夏(d)一(f)所述程序得到第K點的 1 (i=1、2、…n) h 計算: 平均高度值: 標準誤差: 極限相對誤差 平均值極限相對誤差 i檢定工作結束后,要準確安裝時間控制裝置. j檢定時如平均氣溫在20 ±5℃以外,則按下式將容積修正到20℃的容積. 式中: Vi一一由一等標準量器讀得的容積值; a1、a2、a3——分別為標尺、鐘罩、一等標準量器的線膨脹系數; t——檢定時鐘罩內平均氣溫. (3)裝置穩定性試驗:按本規程規定進行 (4)檢定結果的處理: 瞬時流量精度 累積流量精度 式中: x——安裝時間控制裝置的極限相對誤差. 其余部分按本規程第9、10條規定進行. |