本標(biāo)準(zhǔn)參照采用ISO 3966-1997(E)《封閉管道中流體流量測量－采用皮托靜壓管的速度面積法》。
1 主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了水量計(jì)量儀表水柱差壓指示式均速管流量計(jì)（以下簡稱流量計(jì)）的術(shù)語、分類、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則等。測量計(jì)由傳感器、水柱差壓計(jì)兩部份組成。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于自來水行業(yè)水的計(jì)量。
2 引用標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 13983 儀器儀表基本術(shù)語
ZB N10 002 流量測量與儀表術(shù)語
ZB N10 006 工業(yè)自動(dòng)化儀表產(chǎn)品型號(hào)編制規(guī)則
ZB Y002 儀器儀表運(yùn)輸、運(yùn)輸貯存、基本環(huán)境條件及試驗(yàn)方法
ZB Y003 儀器儀表包裝通用技術(shù)條件
3 術(shù)語
本標(biāo)準(zhǔn)除采用ZB N10 002和ZB Y247規(guī)定的術(shù)語外，還采用下列術(shù)語。
3.1 公稱壓力 nominal pressure
保證流量計(jì)正常工作的最大允許壓力。
3.2 流速范圍 flow volocity range
最大流速和最小流速所限定的范圍。
4 分類
4.1 型號(hào)編制應(yīng)符合ZB N10 006的規(guī)定
4.1.1 傳感器（檢測桿）截面形狀有菱形、圓形、扁圓形等。
4.1.2 檢測桿的開孔方式有等面積法、等流量法、線性－對(duì)數(shù)法、切比雪夫積分法和高斯法等。
4.1.3 流量計(jì)的傳感器可水平或垂直（或傾斜）安裝在與上、下游公稱通徑一致的相應(yīng)管道上。安裝為開孔插入式。安裝要求見附錄A。
4.2 基本參數(shù)
4.2.1 準(zhǔn)確度
流量計(jì)的準(zhǔn)確度等級(jí)分為1.0、1.5、2.5級(jí)。
4.2.2 公稱通徑
流量機(jī)公稱通徑應(yīng)從下列數(shù)系中選取：
80,100,150,200,250,300,400,500,600,700,800,900,1000,1200,1400,1600,1800,2000mm。
4.2.3 公稱壓力
流量計(jì)的公稱壓力應(yīng)從1.0,1.6,2.5,4.0,6.3,10.25MPa中選取。
5 技術(shù)要求
5.1 正常工作條件
5.1.1 水力條件
水流必須充滿管道單向流動(dòng)，流動(dòng)應(yīng)連續(xù)，穩(wěn)定或?qū)嶋H上只隨時(shí)間緩慢變化。
5.1.2 安裝要求
傳感器的前后直管段長度應(yīng)符合附錄B的規(guī)定。
5.2 外觀
5.2.1 檢測桿表面應(yīng)光潔平整，金屬零件應(yīng)無銹蝕損傷，無孔應(yīng)無毛刺和機(jī)械損傷，零部件、緊固件無松動(dòng)。
5.2.2 傳感器上應(yīng)有標(biāo)牌。標(biāo)注字跡應(yīng)清晰。
5.2.3 水柱差壓計(jì)標(biāo)尺不得翹裂，玻璃管不允許有裂痕，護(hù)罩涂漆應(yīng)均勻，色澤一致，附著力強(qiáng)。
5.3 耐壓強(qiáng)度
流量計(jì)的檢測桿、水柱差壓計(jì)各受壓部件在均速管流量計(jì)公稱壓力的1.5倍工作條件下，應(yīng)能承受歷時(shí)5min的耐力試驗(yàn)，而無變形、泄漏或滲漏。
5.4 示值誤差與重復(fù)性
流量計(jì)的示值誤差與重復(fù)性應(yīng)符合表1的要求。
表1
| 精確度等級(jí) | 1.0 | 1.5 | 2.5 | | 示值誤差限，％ | ±1.0 | ±1.5 | ±2.5 | | 重復(fù)性誤差限，％ | 0.5 | 0.5 | 1.0 | 5.5 壓力損失
傳感器的壓力損失應(yīng)不超過輸出差壓值的15%。
6 試驗(yàn)條件
6.1 水力條件
6.1.1 水流必須充滿整個(gè)管道且為單向連續(xù)流動(dòng)，不應(yīng)存在臨界流。
6.1.2 流動(dòng)應(yīng)為定常的或?qū)嶋H只隨時(shí)間緩慢變化。
6.1.3 在傳感器上游側(cè)應(yīng)為充分發(fā)展湍流。
6.2 管道條件±
6.2.1 檢測桿所插入管道的內(nèi)徑必須實(shí)測，其中任一個(gè)測量值與平均值之差不得大于平均值的±0.3%。管道內(nèi)壁應(yīng)均勻潔凈。
6.2.2 安裝檢測桿的測量管段應(yīng)是直的，距上下游側(cè)直管段長度不得小于表2所規(guī)定的長度。
6.2.3 當(dāng)直管段長度不足時(shí)，應(yīng)在檢定書上注明實(shí)際長度，便于使用時(shí)參考。
6.2.4 對(duì)于要求準(zhǔn)確度高的，可以配制固定安裝檢測桿的隨機(jī)導(dǎo)管段，并進(jìn)行檢定。
6.3 安裝條件
6.3.1 檢測桿插入位置的角度允許偏差范圍見圖1。
6.3.2 對(duì)于垂直管道，檢測桿可安裝在管道水平面沿管道圓周360°的位置上，高低壓引壓管接頭應(yīng)處于同一水平面上。
表2 傳感器上下游側(cè)最小直管段長度 | 序號(hào) | 上游側(cè)局部阻流件形式 | 上游側(cè) | 下游側(cè) | | 無整流器 | 有整流器 | 與檢測桿軸線
在同一平面內(nèi) | 與檢測桿軸線不在同一平面內(nèi) | | 1 | 有一個(gè)90°彎頭或三通 | 7D1) | 9D | 6D | 3D | | 2 | 在同一平面內(nèi)有兩個(gè)90°彎頭2) | 9D | 14D | 8D | 3D | | 3 | 在不同平面內(nèi)有兩個(gè)90°彎頭2) | 19D | 24D | 9D | 4D | | 4 | 管道直徑改變（收或擴(kuò)） | 8D | 8D | 8D | 3D | | 5 | 部分開啟的閘閥，球閥或其他節(jié)流閥 | 24D | 24D | 9D | 4D | 注：1)D為合適標(biāo)稱直徑；
2)所給出數(shù)據(jù)為距離第二個(gè)彎頭的長度。
a與軸截面直徑夾角方向 b與管道軸線垂直方向 c取壓口
圖1 檢測桿插入位置角度允許偏差
圖2 水平管道檢測管插入位置
對(duì)于水平管道，在測量液體時(shí)檢測桿插入位置應(yīng)位于管道橫截面水平面中心線45°以下的范圍內(nèi)，詳見圖2。
6.3.3 如果上述條款不能滿足，可使用在實(shí)際條件下檢定的流量系數(shù)。
6.3.4 夾緊檢測桿的裝置應(yīng)保證不泄漏，并保證檢測桿不松動(dòng)、不位移。
6.3.5 導(dǎo)壓管的敷設(shè)應(yīng)在結(jié)凍層以下，應(yīng)有0.005～0.01的向上坡度。
6.4 檢定設(shè)備
6.4.1 幾何量測量
6.4.1.1 游標(biāo)卡尺(±0.1mm)。
6.4.1.2 5m鋼卷尺（最小分度1mm)一把。
6.4.1.3 超聲波測厚儀（最小分度1mm）一臺(tái)。
6.4.2 流量測量
6.4.2.1 配備具有相應(yīng)量程的0.5級(jí)差壓變送器或差壓計(jì)；配備一塊0～10mA和一塊0～20mA的0.5級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)電流表。
6.4.2.2 流量標(biāo)準(zhǔn)校驗(yàn)裝置，流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的基本誤差應(yīng)小于或等于傳感器的基本誤差的二分之一。其中當(dāng)大于三分之一時(shí)必須考慮裝置的誤差，總誤差由傳感器的誤差與裝置的誤差用方和根法合成。
6.4.3 其他測量
6.4.3.1 分度值為0.2的0～50°C溫度計(jì)兩支。
6.4.3.2 相應(yīng)量程且準(zhǔn)確度為±0.05%的密度計(jì)
6.4.3.3 相應(yīng)量程的精密壓力表(0.25表，0.4級(jí))。
7 試驗(yàn)方法
7.1 外觀檢查
流量計(jì)的外觀用目測的方法進(jìn)行。
7.2 耐壓強(qiáng)度試驗(yàn)
流量計(jì)的受壓部件的耐壓強(qiáng)度試驗(yàn)可在液壓裝置上進(jìn)行。其受壓部件在流量計(jì)的工作壓力1.5倍工作條件下，歷時(shí)5min的耐壓試驗(yàn)，應(yīng)無泄漏、滲漏或損壞。
7.3 壓力損失試驗(yàn)
在傳感器上限流量下，測量檢測桿前Dn后4Dn處的靜壓之差。
7.4 示值誤差試驗(yàn)
7.4.1 示值檢定是指確定傳感器的流量系數(shù)a
7.4.2 檢定前的準(zhǔn)備
7.4.2.1 傳感器與管道連接的密封裝置應(yīng)能承受管道的最大壓力而不泄漏。
7.4.2.2 實(shí)測管道內(nèi)徑。測量方法如下：在檢測桿前的2D、1D處各取一個(gè)垂直于管道軸線的截面，測量其外圍長與壁厚，計(jì)算出內(nèi)徑，每個(gè)位置測量3次，取6個(gè)計(jì)算值的平均值的作為實(shí)測內(nèi)徑。
且其中任一個(gè)計(jì)算值與平均值之差不得大于平均值的±0.3%。
若已知管道在某個(gè)溫度時(shí)的內(nèi)徑，則可測定壁溫（可視為等同于流體溫度）按公式(1)進(jìn)行計(jì)算。
D=Dt[1+r(t-20)] (1)
式中：D——管道內(nèi)徑，mm；
Dt——管道在溫度t時(shí)的內(nèi)徑，mm；
r——管壁材料的膨脹系數(shù)；
t——管壁溫度。
7.4.3 流量系數(shù)的示值檢定與誤差評(píng)定
7.4.3.1 使試驗(yàn)管路系統(tǒng)流量開至最大，穩(wěn)定一段時(shí)間，使水溫均勻，流場穩(wěn)定。
7.4.3.2 排除試驗(yàn)管路、檢測桿及差壓計(jì)（或差壓變送器）內(nèi)的空氣。
7.4.3.3 流量從大到小在儀表全量程范圍內(nèi)均勻測定5個(gè)點(diǎn)流量（包括最大與最小流量）。每個(gè)檢定點(diǎn)的流量應(yīng)穩(wěn)定，有效測量次數(shù)不少于3次，取6個(gè)計(jì)算值的平均值作為實(shí)測內(nèi)徑，且其中任一個(gè)計(jì)算值與平均值之差應(yīng)符合6.2.1的要求。
7.4.3.4 對(duì)記錄值運(yùn)用湯母遜T法，剔除其中含有粗大誤差的數(shù)值，用極差法計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差。
7.4.3.5 按公式(2)計(jì)算各次實(shí)測流量系數(shù)
 (2)
式中：aij——各流量點(diǎn)不同次數(shù)時(shí)的流量系數(shù)；
qvij——某次測定所得水的容積，m3；
Л——圓周率；
△Pij——差壓值；
p——水的密度?！ ?br> 7.4.3.6 按公式(3)計(jì)算各檢測點(diǎn)的平均流量系數(shù)。
 (3)
式中：ai——平均流量系數(shù)；
n——測量次數(shù)(n≥3）。
7.4.3.7 按公式(4)計(jì)算流量計(jì)的流量系數(shù)。
 (4)
式中：a——流量系數(shù)。
7.4.3.8 按公式(5)計(jì)算各檢定點(diǎn)的各次實(shí)測流量系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差。
δai＝Wn/dn=(aijmax-ajimin)/dn (5)
式中：δai——某流量點(diǎn)實(shí)測流量系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差；
Wn——極差；
dn——極差系數(shù)；
aijmax——第i檢測點(diǎn)上的最大值；
aijmin——第i檢測點(diǎn)上的最小值。
7.4.3.9 按公式(6)計(jì)算流量系數(shù)準(zhǔn)確度
δa＝2δaimax/a (6)
式中：δa——流量系數(shù)的準(zhǔn)確度；
δaimax——實(shí)測流量系數(shù)的最大偏差。
7.4.3.10 按公式(7)計(jì)算流量計(jì)的示值誤差，并不得超過表1的要求。
 (7)
式中：δ1——示值誤差；
δB——標(biāo)準(zhǔn)裝置的準(zhǔn)確度。
7.5 重復(fù)性試驗(yàn)
流量計(jì)的重復(fù)性試驗(yàn)與示值檢定同時(shí)進(jìn)行，按公式(8)進(jìn)行計(jì)算，并不得超過表1的要求。
δ2=δaimax/a (8)
式中：δ2——重復(fù)性誤差；
δaimax——實(shí)測流量系數(shù)最大偏差。
8 檢驗(yàn)規(guī)則
每臺(tái)流量計(jì)需經(jīng)制造廠技術(shù)檢驗(yàn)部門檢驗(yàn)合格，并附有證明產(chǎn)品質(zhì)量合格的文件方許出廠。
流量計(jì)的檢驗(yàn)分出廠檢驗(yàn)與型式檢驗(yàn)。
8.1 型式檢驗(yàn)
8.1.1 在下列情況之一時(shí)，流量計(jì)應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)全部技術(shù)要求進(jìn)行型式試驗(yàn)；
a.新試制的流量計(jì)或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的試制定型鑒定和樣機(jī)試驗(yàn)；
b.流量計(jì)的設(shè)計(jì)、工藝或使用材料有重大改變可能影響產(chǎn)品性能時(shí)；
c.每年一次例行的型式試驗(yàn)；
d.產(chǎn)品長期停產(chǎn)后再恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)；
e.國家技術(shù)監(jiān)督機(jī)構(gòu)提出進(jìn)行型式檢驗(yàn)要求時(shí)；
f.出廠檢驗(yàn)結(jié)果與上次型式檢驗(yàn)有較大差異時(shí)。
8.1.2 被試流量計(jì)的數(shù)量
被試流量計(jì)的數(shù)量，最少為二種規(guī)格各一臺(tái)。
8.1.3 型式試驗(yàn)程序
型式試驗(yàn)應(yīng)包括下列各項(xiàng)，并按下列順序進(jìn)行：
a.外觀；
b.耐壓強(qiáng)度；
c.壓損試驗(yàn)；
d.幾何尺寸；
e.示值誤差；
f.重復(fù)性；
8.2 出廠檢驗(yàn)
檢驗(yàn)應(yīng)包括下列各項(xiàng)，并按下列順序進(jìn)行；
a.外觀；
b.耐壓強(qiáng)度；
c.示值誤差（或傳感器的幾何尺寸）。
9 標(biāo)志、包裝、貯存
9.1 標(biāo)志
流量計(jì)應(yīng)有標(biāo)牌、標(biāo)志牌，標(biāo)志牌上應(yīng)標(biāo)有制造廠名、型號(hào)、公稱通徑、許可證標(biāo)志、出廠編號(hào)、制造年月、公稱工作壓力、精確度等級(jí)等。
9.2 包裝
9.2.1 流量計(jì)包裝應(yīng)符合ZBY 003規(guī)定要求。
9.2.2 隨機(jī)文件
a.裝箱單；
b.產(chǎn)品出廠合格證書；
c.產(chǎn)品使用說明書。
9.3 貯存
流量計(jì)應(yīng)存放在清潔、干燥、無腐蝕性氣體的場所。
附 錄 A
均速管流量傳感器的安裝要求
?。▍⒖技?br> A1 傳感器的總壓孔必須正對(duì)流向，偏差不大于7°。如圖A1所示。
A2 傳感器應(yīng)沿管道直徑方向插入到底。偏差不大于如圖A2所示。
 
A3 傳感器對(duì)于垂直管道可安裝在管道水平面沿管道圓周360°的任何位置上[如圖A3(a)]。高低引壓管應(yīng)處于同一平面上；對(duì)于水平管道，測量時(shí)向下側(cè)傾斜安裝[如圖A3(b)]。
 
(a) (b)
A4 傳感器通過接頭固定在管道上，擰緊接頭后，檢測桿不得松動(dòng)與泄漏。
附 錄 B
均速管流量傳感器上、下游側(cè)的最短直管段長度
?。▍⒖技?br> 傳感器上、下游側(cè)最短直管段長度見表B1。均以管道內(nèi)徑的倍數(shù)表示。
表B1
續(xù)表B
附加說明：
本標(biāo)準(zhǔn)由建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所提出。
本標(biāo)準(zhǔn)由建設(shè)部城鎮(zhèn)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)歸口單位建設(shè)部城市建設(shè)研究院歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)由無錫市自來水公司水表廠負(fù)責(zé)起草。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人張國澄。
本標(biāo)準(zhǔn)委托無錫市自來水公司水表廠負(fù)責(zé)解釋。
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