本規(guī)程適用于新制造、使用中和修理后的在有壓液體圓管流下傳播速差法與多普勒法超聲流量計(jì)的檢定。作定型鑒定（或樣機(jī)試驗(yàn)）時(shí)，進(jìn)行計(jì)量性能部分的試驗(yàn)，也可以按本規(guī)定程進(jìn)行。
一 概 述
1 傳播速度差法超聲流量計(jì)（以下簡稱流量計(jì)1）和多普勒超聲流量計(jì)（以下簡稱流量計(jì)2,流量計(jì)1與流量計(jì)2統(tǒng)稱流量計(jì)）是分別利用超聲波在液體中順、逆流傳播速度變化和多普勒效應(yīng)來測量圓管內(nèi)流速而計(jì)算出流量與累積流量的流量計(jì)。該流量計(jì)是由測量主機(jī)、換能器和信號(hào)電纜三部分所組成。其結(jié)構(gòu)示意圖表示在圖1中。流量計(jì)測量介質(zhì)應(yīng)為自來水，工業(yè)用水，農(nóng)業(yè)用水及其他均質(zhì)流體；流量計(jì)2，測量介質(zhì)可為含有固體顆?；蛏倭繗馀莸奈鬯?，泥漿，乳化液等非單相流體。
圖1 流量計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖
二 技術(shù)要求
2 流量計(jì)應(yīng)有使用說明書。周期檢定的流量計(jì)還應(yīng)有上次的檢定證書。
3 主機(jī)明顯部位應(yīng)有銘牌。銘牌上標(biāo)出制造廠名，產(chǎn)品名稱、型號(hào)、編號(hào)，出廠日期，測量管徑范圍，流速范圍，準(zhǔn)確度，計(jì)量器具制造許可證標(biāo)志。
4 流量計(jì)外表面應(yīng)色澤均勻，涂層光滑。
5 流量計(jì)1的準(zhǔn)確度等級(jí)、重復(fù)性應(yīng)符合表1的規(guī)定：流量計(jì)2的準(zhǔn)確度等級(jí)、重復(fù)性應(yīng)符合表2的規(guī)定。
表1 | 準(zhǔn)確度等級(jí) | 0.5 | 1 | 1.5 | (2) | | 基本誤差限E絕對值(%) | ≤0.5 | ≤1.0 | ≤1.5 | ≤2.0 | | 重復(fù)性Er(%) | ≤0.3 | ≤0.5 | ≤0.8 | ≤1.0 | 注：(1)優(yōu)先使用不帶括號(hào)的等級(jí)
(2)低流速與小管徑情況誤差可適當(dāng)放寬（見附錄4）
表2 | 準(zhǔn)確度等級(jí) | 1.5 | (2) | 2.5 | | 基本誤差限E絕對值(%) | ≤1.5 | ≤2.0 | ≤2.5 | | 重復(fù)性Er(%) | ≤0.8 | ≤1.0 | ≤1.3 | 注：優(yōu)先使用不帶括號(hào)的等級(jí)。
6 夾裝式換能器安裝
6.1 換能器應(yīng)安裝在平直的、管內(nèi)表面平滑、圓度好的直管段上，上、下游側(cè)所要求的直管段長度見表3，對于流量計(jì)2還應(yīng)考慮氣泡發(fā)生裝置的位置，見附錄1。
6.2 安裝方式的選擇
6.2.1 流量計(jì)1安裝方式如圖2，有Z法、V法及X法。
表3 流量計(jì)上、下游側(cè)的最小值管段長度
注：(1)表中D為管道內(nèi)徑
(2)流量計(jì)2所要求的上、下游直管段長度建議比表3值短1/2。
圖2 流量計(jì)1換能器安裝方式
6.2.2 流量計(jì)2如圖3安裝，用于小管徑(D≤600mm)測量時(shí)，換能器安裝在管徑方向；用于大管徑(D>600mm)測量時(shí)，換能器應(yīng)安裝在靠近管一側(cè)。
圖3 流量計(jì)2換能器安裝方式
6.3 流量計(jì)1的安裝距離計(jì)算
6.3.1 確定以下參數(shù)
a.介質(zhì)溫度、聲波的入射角；
b.管道內(nèi)徑、管壁厚δ及材質(zhì)的聲速。
6.3.2 由上述參數(shù)，計(jì)算流量計(jì)換能器的安裝軸向距離L(L的計(jì)算公式見附錄3)。
6.4 定位
6.4.1 流量計(jì)1定位的方法可采用紙帶包繞法，或者嚴(yán)格按照說明書。
6.4.2 流量計(jì)2根據(jù)圖3或使用說明書定位。
6.5 安裝
6.5.1 在已定的安裝位置附近（比換能器約大一倍的面積），應(yīng)將管壁上的油漆、鐵銹、污垢等除凈，然后擦凈露出金屬、并應(yīng)無凹凸不平。
6.5.2 在換能器表面均勻涂以耦合劑，將換能器上標(biāo)志對準(zhǔn)安裝位置，使其發(fā)射面與管壁緊密接觸。
6.5.3 用緊固件將換能器固定在管道上。
7 帶標(biāo)準(zhǔn)段的流量計(jì)其軸線與管道軸線應(yīng)重合。法蘭面之間的密封圈壓緊后應(yīng)不突入管內(nèi)。
三 檢定條件
8 水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置
8.1 水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置（以下簡稱裝置），應(yīng)有有效的檢定證書，其流速范圍應(yīng)為0.5～5m/s；裝置準(zhǔn)確度不應(yīng)超過流量計(jì)基本誤差的1/3。
8.2 裝置應(yīng)備有流量計(jì)常用管徑的試驗(yàn)管段，其內(nèi)徑的圓度誤差應(yīng)小于流量計(jì)基本誤差限的1/5；帶標(biāo)準(zhǔn)段的流量計(jì)其內(nèi)徑與裝置試驗(yàn)段內(nèi)徑應(yīng)一致。允許內(nèi)徑之差不超過±3%，并不小于5mm。
8.3 檢定流量計(jì)1的循環(huán)水應(yīng)清潔。
8.4 檢定流量計(jì)2的裝置應(yīng)備有氣泡發(fā)生裝置（見附錄1）。檢定的循環(huán)水中應(yīng)加約0.1%（體積百分?jǐn)?shù)）的氣量。
9 測量管道內(nèi)、外徑（或管壁厚）的量具應(yīng)有有效的檢定證書，其準(zhǔn)確度應(yīng)優(yōu)于測量值所要求準(zhǔn)確度的1/3。
10 二等溫度計(jì)一支，溫度范圍0～50°C，分度值0.1°C。
11 環(huán)境條件
11.1 室內(nèi)溫度：5～35°C
11.2 相對濕度：45%～85%
11.3 大氣壓力：86～106kPa
四 檢定方法
12 資料和外觀檢查
流量計(jì)的資料和外觀應(yīng)符合第2、3、4條的要求。
13 流量計(jì)的安裝
13.1 主機(jī)應(yīng)按照使用說明書放置。
13.2 用量具分別在換能器安裝位置附近的同一截面上大致等角分布測量不少于4個(gè)內(nèi)直徑，其平均值D和圓度誤差Er用公式(1)(2)計(jì)算。
 (1)
式中 n——測量次數(shù)
Di——第i點(diǎn)測得的管道內(nèi)徑。
E1=Dimax-Dimin/D×100% (2)
式中 Dimax——測得直徑的最大值；
Dimin——測得直徑的最小值。
帶標(biāo)準(zhǔn)段的流量計(jì)其內(nèi)徑與裝置試驗(yàn)段內(nèi)徑之差E2用(3)式計(jì)算。
E2=D-Dm/D×100% (3)
式中 Dm——流量計(jì)內(nèi)徑。
D、E1、E2應(yīng)符合8.2款的要求。
14.3 夾裝式換能器的安裝應(yīng)滿足第6條要求。
14.4 帶標(biāo)準(zhǔn)段的流量計(jì)安裝應(yīng)符合第7、8.2條的要求。
15 示值檢定
15.1 流量計(jì)應(yīng)在測量管徑的下限值和常用試驗(yàn)管道上進(jìn)行檢定。
15.2 將流量計(jì)接通電源，預(yù)熱不少于30min，待流量計(jì)工作正常后，允許初檢一次調(diào)正示值（調(diào)解計(jì)量糾紛除外）。
15.3 將裝置調(diào)到最大注量，循環(huán)10min。檢定流量計(jì)2應(yīng)將氣泡發(fā)生裝置調(diào)好進(jìn)氣量。
15.4 在流量計(jì)一個(gè)測量管徑的流量范圍（包括下限點(diǎn)，范圍度不小于5）。內(nèi)選擇5個(gè)測量點(diǎn)。重復(fù)性選二個(gè)均布的點(diǎn)，每個(gè)檢定點(diǎn)測量6次。不計(jì)重復(fù)性的點(diǎn)測量3次。
15.5 測量、記錄裝置的標(biāo)準(zhǔn)流量值qsij和流量計(jì)讀數(shù)qij（為測量時(shí)間內(nèi)至少10個(gè)流量值的平均值或由測量時(shí)間與累積流量計(jì)算的流量值），完成一次測量。
15.6 檢定結(jié)果的計(jì)算
15.6.1 流量計(jì)1的第i個(gè)檢定點(diǎn)第j次的基本誤差Eij按(4)式計(jì)算；第i檢定點(diǎn)的基本誤差Ei按(5)式計(jì)算。
Eij=qij-qsij/qsij×100% (4)
式中 qij——第i檢定點(diǎn)第j次的流量計(jì)讀數(shù)
qsij——第i檢定點(diǎn)第j次裝置的標(biāo)準(zhǔn)流量值
 (5)
流量計(jì)1的基本誤差E
E=(Ei)max (6)
式中 (Ei)max——是檢定點(diǎn)中最大一個(gè)基本誤差。
E應(yīng)符合表1的要求。
15.6.2 流量計(jì)2第i檢定點(diǎn)第j次的基本誤差Eij按(7)式計(jì)算；第i檢定點(diǎn)的基本誤差Ei按(5)式計(jì)算。
Eij=qij-qsij/qj×100% (7)
式中 q——指試驗(yàn)所在擋位的上限值。
流量計(jì)2的基本誤差E按(6)式計(jì)算。
E應(yīng)計(jì)符合表2的要求。
15.6.3 計(jì)算流量計(jì)的重復(fù)性Er
第i檢定點(diǎn)的重復(fù)性Eij按(8)式計(jì)算
 (8)
式中
ta——置信度為0.95時(shí)的t分布系數(shù)，見附錄5。
流量計(jì)的重復(fù)性Er
Er＝（Eri）max (9)
式中?。‥ri）max——是檢定點(diǎn)中最大一個(gè)重復(fù)性。
Er應(yīng)符合第5條的要求。
五 檢定結(jié)果處理和檢定周期
16 經(jīng)檢定合格的流量計(jì)發(fā)給相應(yīng)等級(jí)的檢定證書。不合格發(fā)給檢定結(jié)果通知書。
17 流量計(jì)檢定周期為3年（作為標(biāo)準(zhǔn)使用的流量計(jì)1為2年）。經(jīng)修理的流量計(jì)，在使用前及修理后一般要進(jìn)行檢定。證書背面格式見附錄2 。
附 錄
附錄1
氣泡發(fā)生裝置示意圖
1 將氣泡發(fā)生管的頭置于管道中心；
2 換能器安裝在氣泡注入點(diǎn)下游1.5D的地方；
3 氣注入量應(yīng)滿足流量2計(jì)的要求，注入氣泡的流量應(yīng)為流量計(jì)2流量值的0.1%；
4 過濾器的濾網(wǎng)孔建議選在7um左右。
附錄2
檢定證書背面格式
1 流量計(jì)基本誤差 E= %
2 流量計(jì)重復(fù)性 Er= %
3 檢定條件
(1)管內(nèi)徑D（不限值）＝ mm及D（常用值）＝ mm
(2)流速范圍
(3)若流量計(jì)經(jīng)修正應(yīng)注明修正值K＝
附錄3
換向器軸向距離計(jì)算公式
以下的計(jì)算公式只適用于傳播速度差法超聲波流量計(jì)（以下簡稱流量計(jì)），并且L與換能器的安裝方法有關(guān)。以下就常用的Z法、V法、X法分別列出計(jì)算公式。
1 流量計(jì)的換能器按Z法安裝時(shí)，L按(1)至(4)式計(jì)算。
在具體安裝換能器時(shí)：一般方法計(jì)算出L，在管道上劃線定位，以便準(zhǔn)確的安裝。亦可用坐標(biāo)紙剪成寬為L的長條，圍在管壁上，使其紙長等于周長，然后對折，定出換能器的安裝位置。各生產(chǎn)廠家均會(huì)給出安裝換能器的方法，可參照執(zhí)行。
L=2L1+L2 (1)
L1=δtanθ1 (2)
L2=Dtanθ (3)
計(jì)算L時(shí)，如已知C0、C1、C，則可根據(jù)(4)式求得θ1和θ（一般θ0由廠家給出）。
sin/C=sinθ1/C=sinθ/C (4)
式中各量（見圖1）：
δ——管壁厚；
D——管內(nèi)徑；
θ0——聲濾入射至管外壁的入射角；
θ1——聲波在管壁中的折射角；
θ——聲波在流體中的折射角；
C0——聲波在聲楔中的聲速（指縱波）；
C1——管壁中的聲速（一般指橫波）；
C——流體中的聲速。
2 流量計(jì)的換能器按V法安裝時(shí)L按(5)式計(jì)算。
L=2(L1+L2)
式中各量見圖2，L1、L2分別按(2)式與(3)式計(jì)算
3 流量計(jì)的換能器按X方式安裝時(shí)L按(6)式計(jì)算。
L=2L1+L2
式中各是見圖3，L1、L2分別按(2)、(3)式計(jì)算。
圖1 圖2
圖3
附錄4
流量計(jì)1低流速與小管徑情況誤差限
1 若管徑大于250mm，流速小于1m/s時(shí)，絕對誤差不超過1m/s×E；
2 若管徑等于、小于250mm，流速小于2m/s時(shí)，絕對誤差不超過2m/s×E；
附錄5
ta數(shù)值表 | n-1 | P | 0.95 | n-1 | P | 0.95 | n-1 | P | 0.95 | | 1 | 12.71 | 9 | 2.26 | 17 | 2.11 | | 2 | 4.30 | 10 | 2.23 | 18 | 2.10 | | 3 | 3.18 | 11 | 2.20 | 19 | 2.09 | | 4 | 2.78 | 12 | 2.18 | 20 | 2.09 | | 5 | 2.57 | 13 | 2.16 | 21 | 2.08 | | 6 | 2.45 | 14 | 2.15 | 22 | 2.07 | | 7 | 2.37 | 15 | 2.13 | 23 | 2.07 | | 8 | 2.31 | 16 | 2.12 | 24 | 2.06 | | 
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