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质量法水表检定装置中对衡器计量性能要求的探讨
摘要:水表主要用于居民生活用水的计量和贸易结算,是列入《中华人民共和国依法管理的计量器具目录》,由国家实行强制检定的计量器具,用于贸易结算的非民用大口径电子水表也在其中。对水表实施周期检定是为了保证水表的计量准确和量值可靠,保证供需双方贸易的公平和公正。基于此,本篇文章对质量法水表检定装置中对衡器计量性能要求进行研究,以供参考。
关键词:质量法;水表检定装置;衡器
引言
水表是计量行政部门监督下的“民用三表”之一。它是强制性审查的可交易村庄工具之一,也是促使人们节约用水和合理利用水资源的重要工具。水表测量性能的准确性与成千上万城市家庭的切身利益密切相关。水表检定装置是测量水表性能的标准装置。2000年,行政首长协调会发表了《液体流动标准设备》,并由国家执行。本条例引入了一种详细的装置测量性能评估方法,包括水表检测装置的验证。但是,由于本条例所涵盖的设备种类很多,为这种水量大、面积大、精度低的水表检定装置规定的检定方法和要求并不十分清楚。考虑到行政首长协调会164-2000年液体流量标准设备的现状,国家于2015年发布并实施了行政首长协调会113-2015水表检定装置,以检查水表检定装置。
1 水表检定装置
当前,水表检定装置主要采用启停体积法和启停质量法来检验工作。数字读取是通过手动读取或摄像机读取进行的,还可以通过红外传感器和脉冲信号收集信息。摄像机的自动读取方法是最稳定可靠的,但容易受到外部环境的影响。当水表检测装置指针部分堵塞时,不能使用摄像机的自动复位方法。读取数据时,红外传感器稳定性较差,但对不同类型的水表检定具有较强的适应性。脉冲星只能用于少数脉冲水表,读取水表有很大的限制。当前,城市自来水核查大多采用容积法,即启停容积法。水启停测量装置的校准装置主要由开关阀、过电压容器、压力计、照相机和正常显示组成。其工作原理是根据工作要求将水表安装到水管中,然后打开开关释放水流。当水通过水表校准装置时,压力表记录水流的压力值,浮土流量计计算数据,然后在水表上显示最终值,摄像机也记录当前值。
2 质量法检定装置检定水表的不确定度分析
现在,以本设备对LXS15(Q3=2.5,R=80)类水表的验证为例,在验证过程中,通用流量Q3、边界流量Q2和最小流量Q1推荐的100升水消耗验证的不确定度评定为设备温度测量系统测量的水温23.1°c。为了便于评估,假设水的密度为1 kg / L。启停质量法水表检定装置检定水表时,在一次测量过程中,根据电子秤的显示质量和水的密度,把显示质量换算到实际体积:Va=c×式中:Va为检定用水的实际体积;Ma为电子秤显示的质量;ρ为检定用水的密度;c为浮力修正系数。
3 水表检定装置测量不确定度各标准不确定度分量评定
工作量仪液位高度差测量中引入的相对标准不确定度分量u(Δh),即被测仪表的高度差Δh=H-h0,已经测量了6次,其中最大值与最小值之差为4mm。测量重复性的标准不确定度为: =0.65mm。工作量读数误差限值为1毫米,并做均匀分布。因此读数误差的不确定度为: 0.58mm,工作负荷装置排液时有残留。经过6次重复测量,工作负荷装置残留物造成的液位高度差为1mm,因此残留物造成的不确定度为: 0.16mm,液位高度差的标准不确定度为:u(Δh)]2=[u(Δh1)]2+[u(Δh2)]2+[u(Δh3)]2=(0.89)2。在测量颈部液位高低差时引入的相对标准不确定度分量u(Δh)的范围为1 mm,且均匀分布,故为: 0.58mm,在测量颈部分度容量时引入的相对标准不确定度分量u(VF)由玻璃测量仪器校准,为1000ml,其指示误差为±0.8ml且均匀分布。因此: =0.46×10-3L。标准量具容量引入的相对标准不确定度分量U(VB),在二等标准金属量规检定过程中,扩展不确定度为2.5×10-4,覆盖因子k=3,故:u(VB)= =8.3×10-3L。
4 计量性能测试
依据冷水水表检定规程对样品的Q3、Q2、Q1流量点进行后续检定,结合首次检定(简称:SQ)数据、后续检定(简称:HQ)数据,从不同流量点、不同口径、不同使用年份、不同品牌等多个维度综合分析水表计量性能的变化情况和衰减趋势。图1为抽样的电子式水表在各流量点示值误差对比,图为不同品牌不同年份电子式水表情况统计表。
5 加强质量法水表检定装置中对衡器计量性能
5.1制定抽样工作质量评估标准体系
在科学合理地选取样本的基础上,制定抽样工作试验方案及质量评估判断模型,明确检测项目、检测方法、检测条件、评判标准。根据JJG162-2009《冷水水表》的规定,对样本外观和功能、密封性、示值误差等开展实验室环境下的检测,包括对电池部分进行检查。具备条件的,可开展现场检定或校准,相关数据可作为实验室环境下检测结果的参考。通过统计不同年限的样本水表的通水量和使用不同年份的水表检定合格率,评估分析水表到期更换的时间是否合适、调整多长时间为合适的可能性。
5.2水表检定装置检定技术方面
对于水表检定装置的技术改造,应在改造前做好相关准备,准备必要的设备,根据施工现场的实际情况设计相关图纸,严格按照图纸工作。随着时间的推移,许多水表检定装置会出现严重的腐蚀现象,会对水表检定装置的数据精度产生很大影响。所以,如果水表设备进行技术改造,原有的小口径水表设备将扩大,小口径水表的完好设备将用于改造,小口径水表将串联,将几个小口径水表连接到计算机控制系统。还可用于大口径水表检定装置中,利用微型水流检定装置、压力稳定技术和稳定电流衰减技术提高检定装置的稳定性。
5.3水表检定结果的可靠性检定
测定值的可靠性确定如下:如果三个检验结果的重复不能超过误差限度,一般认为合格,测量装置的体积尺度一般通过第二次检验方法进行了验证。如果偏差不超过允许误差的一半,则视为合格。也就是说,如果第二次检查的误差值小于允许误差的一半,则可以认为检查有效,结果可信;否则,必须重新检查。如果第三次测量误差小于允许误差的一半,则第三次测量被认为可靠。
结语
通过分析,水表装置不能保证水表检查在制造商指定用水量下的准确性。采用称重传感器安装的天平不符合JG 162-2009《冷水水表》对10L耗水量的第二季度流量点进行检查的要求,但可通过添加Max=30kg,d=2g,e=20的第三类电子天平来解决这一问题,转换成本也不高。当用水量再次下降时,必须提高电子秤的精度,启停效应成为测量不确定性的主要影响因素,同时也不能满足JJG 162-2009《冷水水表》的最低用水量要求。
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