GB/T3214-91水泵流量的測定方法

1主題內容與適用范圍

本標準規定了水泵流量測量方法。

本標準適用于離心泵、混流泵、軸流泵和旋渦泵等水泵流量的測定。其他泵也可參照使用。

2引用標準

GB2624流量流量節流裝置第一部分：節流件為角接取壓、法蘭取壓的標準孔板和角接取壓的標準噴嘴。

GB3216離心泵、混流泵、軸流泵和旋渦泵試驗方法

JJG198渦輪流量變送器檢定規程

3量的名稱、符號、定義及單位

本標準采用的量的名稱、符號、定義及單位見表1～表3。

表1量的名稱、符號及單位

量的符號	量的名稱	單位
		名稱	符號
d	節流件的開孔直徑	米	m
D	管道內徑	米	m
L	長度	米	m
-	堰槽寬度	米	m
-	堰口寬度	米	m
E	堰口高度	米	m
h	堰水頭	米	m
y	兩個管段之間錯位	米	m
j	兩個管段錯位位置與取壓孔或環室的距離	米	m
m	質量	千克	kg
V	液體的體積（容積）	立方米	m3
t	時間	秒	-
u	平均速度	米每秒	m/s
g	自由落體加速度	米每二次方秒	m/s2
φ	角度	度	(°)
k	管道內壁的絕對平均粗糙度	米	m
δ	不確定度	視量值而定	-
-	標準偏差	視量值而定	-

表2量的名稱、符號、定義及單位

量的符號	量的名稱	定義（或公式）	單位
			名　稱	符　號
q	質量流量	單位時間內通過液體的質量	千克每秒	kg/s
Q	體積流量	單位時間內通過液體的體積	立方米每秒	m3/s
-	流體密度	單位體積的質量	千克每立方米	kg/m3
ΔP	差壓	兩個壓力值的差值	帕斯卡	Pa
a	流量系數	-	-	-
Ad	節流件開孔面積	Ad=π/4·d2	平方米	m2
β	工作狀態下節流件的直徑比	β=d/D	-	-
µ	（動力）粘度	由下式定義：L=µ·µ0/hµ0——平板在其自身的平面內作平行于某一固定平壁運動時的速度h——平板至固定平壁的距離。但此距離應足夠小/使平板與固定平壁間的流體的流動是層流L——平板運動過程中作用在平板單位面積上的流體摩擦力	帕斯卡秒	Pa·s
v	運動粘度	v=µ/p	二次方米每秒	m2/s
Re	雷諾數	Re=u·D/v	-	-

表3符號與右下角碼意義符號意義

符　號	意　義
0	原始數值或零點數值
1	節流件上游側
2	節流件下游側
e	有效的

4標準孔板、標準噴嘴和標準文丘里噴嘴

4.1標準孔板、標準噴嘴

使用孔板和噴嘴測定流量時，應采用符合GB2624規定的標準孔板和標準噴嘴。

4.1.1測量管的內表面應清潔，沒有坑凹和沉積物，至少在節流件上游10D和下游4D的長度范圍內不能結垢。

4.1.2測量流體溫度超出常溫范圍時，測量管段和法蘭至少應在所要求的整個直管段上保溫。

4.1.3從節流件算起2D以外，節流件與第一個上游阻力件或擾流件之間的管道可以由一個管段也可以由幾個管段組成。

只要任何兩個管段之間的錯位y不超過0.3%D，流量系數就沒有附加的不確定度。

如果任何兩個管段之間的錯位y超過0.3%D，但滿足(1)式或(2)式關系則對流量系數的不確定度應算術相加±0.2%的附加不確定度；若錯位大于(1)式或(2)式給出的極限值，即為安裝不符合本標準的要求。

Y/D≤0.002·j/D+0.4／0.1+2.3β4(1)

Y/D≤0.05(2)

下游直管段的管徑至少在沿節流件上游端面2D的長度上，與上游直管段的平均直徑的差應在±3%之內。

4.1.4管道應設置排氣孔，但在進行流量測量的過程中，不應有流體流經這些排氣孔。排氣孔不得設置在節流件附近，如果不得不設置在節流件附近時，則這些排氣孔的直徑應小于0.08D，而且它們的位置距節流件同一側的取壓孔的直線距離應大于0.5D。

4.1.5節流件和取壓環室外的安裝位置應滿足下列要求：

a.節流件應與管道中心線垂直，其偏差應在±1.0°范圍內。

b.節流件應與管道同心。如果采用取壓環，則應與取壓環同心。開孔的中心線與上游和下游的管中心線之間的距離ex應滿足(3)式關系：

ex≤0.0005D/0.1+2.3β4(3)

若ex為(4)式關系時，則應對流量系數a的不確定度算術相加±0.3%的附加不確定度，若ex為(5)式關系時，即為超出本標準：

0.0005D/0.1+2.3β4<ex≤0.005D/0.1+2.3β4(4)

ex>0.005D/0.1+2.3β4(5)

c.當采用取壓環時，應使取壓環不突入管內。

4.1.6夾緊方法和墊圈應滿足下列要求：

a.節流件安裝在適當的位置后，應保持不動。當節流件固定在法蘭之間時，應能自由熱膨脹以避免皺曲和變形；

b.使用墊圈時，墊圈應沒有任何一點突入管內。當使用角接取壓時，也不得擋住取壓孔或取壓槽。墊圈應盡可能薄，在任何情況下不得大于0.03D；

c.如在節流件和取壓環之間使用墊圈時，墊圈不得突入環室內。

4.1.7標準孔板流量系數的不確定度：假定β、D、Re和k/D為已知而且沒有誤差，則a值的相對不確定度見表4。

表4角接取壓法蘭取壓

-	角接取壓	法蘭取壓
β≤0.6	0.6
0.6≤β<0.8	β	-
0.6≤β≤0.75	-	β

標準噴嘴流量系數的不確定度：假定β、D、Re和k/D為已知而且沒有誤差，則a值的相對不確定度：

當β≤0.6時，為0.8%；

當β>0.6時，為(2β-0.4)%。

4.1.8管道條件和安裝要求均應符合GB2624第4章的規定。

流量的調節，建議用設置在節流件下游側的閥門來進行。當需要用節流件上游側閥門來調節流量時，可采用整流器。

4.1.8.1整流器安裝在節流件與上游側調節閥門之間的直管段上。閥門與整流器進口之間的直管段長度至少應等于20D，整流器出口和節流件之間的長度至少應等于22D。而且只有當整流器的阻流小管周圍有最小的間隙，使之沒有能妨礙正確作用的旁通流時，整流器才是充分有效的。使用符合上述安裝條件的整流器，不必加任何附加的不確定度。

4.1.8.2整流器的標準形式分A、B、C三種，如圖1所示。這類整流器都會造成壓力損失，對A型整流器近似為5(1/2·pu2)；B型近似為15(1/2·pu2)；C型近似為5(1/2·pu2)。

A型，ZanKer式整流器。是由有規定尺寸圓孔的穿孔薄板及其后面由很多平板交叉形成的槽道（每一個孔有一個槽）所組成。圖1中給出了主要尺寸，各種板應具有適當的強度，但不應有不必要的厚度。

B型，Sprenkle式整流器。是由三塊穿孔金屬板串連而成，相鄰的兩板之間的間距為一倍管徑。最好在孔的上游面有倒角，而且每塊板上開孔的總面積應該大于管橫截面積的40%。板的厚度與孔徑的比至少是1.0，孔的直徑應小于管徑的1/20。三塊板應當用棒或螺栓連在一起，棒或螺栓應環境管的內圓周分析，而且盡可能象孔直徑那樣小，并且有所需的強度。

C型，管束式整流器。是由很多固定在一起并且剛性地固定在管內的平行的管子所組成。重要的是要保證各個管子彼此平行，因而也與管軸平行。如這一要求不能滿足，則整流器本身可能會對流動引起干擾。至少要有19根管子，其長度應大于或等于20d，管子應連接在一起，并且使管束和管道相切。

A型，ZanKer式整流器

B型，Sprenkle式整流器

C型，管束式整流器

注：為減少壓力損失，孔的入口可做成45°的斜面。

4.1.9流量測量的不確定度的估算方法按本標準4.3條的規定進行。

4.2標準文丘里噴嘴

標準文丘里噴嘴包括由兩個圓弧曲面構成的入口噴嘴部分、圓筒形喉部及錐形擴散管三部分組成.

用于不同管徑的標準文丘里噴嘴，其結構形式是幾何相似的。

4.2.1標準文丘里噴嘴的入口噴嘴部分的尺寸和技術要求應符合GB2624標準中3.3.2條有關規定。

4.2.2取壓鉆孔中心至錐形擴散管始端的圓筒形部分e＇的長度為0.40～0.45d，這部分圓筒形和入口噴嘴的圓筒形喉部合起來決定了直徑為d的圓筒形喉部的總長。這部分內表面加工要求應符合GB2624標準中3.3.2條的規定。

4.2.3錐形擴散管直接與圓筒形喉部連接，無需圓弧過渡，其擴散角φ最大可至30°。擴散管的長度實際上對流量系數沒有影響，然而與擴散角聯系在一起對剩余壓力損失有影響。

4.2.4取壓方式僅采用角接取壓法，其取壓裝置的結構形式和技術要求按GB2624標準中2.4條的規定。

4.2.5當管徑D為0.065～0.500m、直徑比β為0.32～0.77及雷諾數Re為1.5×105～2×106時，在光滑管道中的標準文丘里噴嘴的光管流量系數a列于表5，表中列出β4的數值與流量系數a的關系。

表5流量系數a值

β4	0.01	0.02	0.03	0.04	0.05	0.06	0.07	0.08	0.09	0.10	0.11	0.12
a	0.9893	0.9933	0.9972	1.0010	1.0047	1.0084	1.0122	1.0159	1.0197	1.0235	1.0274	1.0314
β4	0.13	0.14	0.15	0.16	0.17	0.18	0.19	0.20	0.21	0.22	0.23	0.24
a	1.0354	1.0395	1.0437	1.0479	1.0523	1.0567	1.0612	1.0659	1.0706	1.0754	1.0804	1.0854
β4	0.25	0.26	0.27	0.28	0.29	0.30	0.31	0.32	0.33	0.34	0.35	0.36
a	1.0906	1.0959	1.1013	1.1068	1.1124	1.1182	1.1241	1.1301	1.1363	1.1425	1.1409	1.1554

4.2.6在流通部分的外表面上應刻有表示標準文丘里噴嘴安裝方向的符號(+、-)、制造編號、安裝方向、管道內徑D的設計尺寸值和圓筒形喉部直徑d的實際尺寸值。

4.2.7管道條件和安裝要求應符合本標準4.1.8條的規定。

4.2.8檢驗方法按GB2624標準第5章的規定進行。

4.2.9標準文丘里噴嘴流量系數的不確定度，當適用范圍在4.2.5條的限值內時，假定β為已知而且沒有誤差，則流量系數a值的相對不確定度由式(6)計算：

δa/a=±(1.2+1.5β4)%(6)

4.3流量測量的不確定度的估算

4.3.1不確定度的定義

用標準孔板、標準噴嘴和標準文丘里噴嘴測量流量時的不確定度是估計實測值的95%落在真值的這一數值范圍之內，即置信概率為95%。

流量測量的不確定度可用絕對項或相對項表示：

a.對體積流量

流量=Q±δQ或流量=Q(1±e)；

b.對質量流量

流量=q±δq或流量=q(1±e)。

式中不確定度δQ、δq應與Q、q的量綱相同，當e=δQ/Q或e=δq/q時，則e為無量綱。

這樣定義的流量不確定度等于統計學術語的標準偏差的兩倍。標準偏差是由計算流量時所用的有關各量的不確定度合成得到的（假定這些不確定度是比較小的，許多彼此無關的量）。雖然對于一個單獨的測量裝置和一次測量所用的系數而言，這些不確定度中的某幾個實際上可能是系統誤差的結果（其中只有它們的最大絕對值的估計值是已知的），但是，如果把它們看作是符合拉普拉斯—高斯正態分布的偶然誤差，也允許把它們合成。

4.3.2不確定度的實用計算法

流量的不確定度的實際計算公式如下：

δQ/Q=±[(δa/a)2+4(β4/a)2(δD/D)2+4(1+β4/a)2(δd/d)2+1/4·(δΔP/ΔP)2+1/4·(δP1/P1)2]½(7)

式中：δa/a——流量系數的不確定度，在本標準中4.1.7條和4.2.9條給出；

δD/D——管道內徑的不確定度，由GB2624標準中4.3.2.1條所給的規定得出的最大值；

δd/d——節流件開孔直徑不確定度，由GB2624標準中2.2.2.7條和3.3.2.5條所給的規定得出的最大值；

δΔP/ΔP——差壓的不確定度，根據測量方法而定；

δP1/P1——密度的不確定度，根據測量方法而定。

4.4差壓的測定

標準孔板、標準噴嘴和標準文丘里噴嘴的差壓ΔP，可用差壓計來測量。ΔP的測量不確定度(δΔP/ΔP)根據采用的差壓計來確定，若采用液柱差壓計應做到：

a.液柱差壓計的玻璃管內徑為6～12mm；

b.壓力導管內和液柱差壓計內的空氣必須完全排出；

c.壓力導管一般可用內徑6～12mm的連接管，連接管可根據不同系統壓力選用不銹鋼管、紫銅管、膠管、透明塑料管等；

d.液柱差壓計的差壓ΔP測量的不確定度應在±1.0%以內。

4.5標準孔板、標準噴嘴、標準文丘里噴嘴的標定

凡符合GB2624和本標準規定制造的標準孔板、標準噴泉嘴和標準文丘里噴嘴，應定期進行尺寸檢查或在具有高一級不確定度裝置上進行標定（一般規定為一年）。

5水堰

5.1水堰的結構

水堰由堰板和堰槽構成。

5.1.1堰板的結構如圖3和圖4所示（圖4為裝配式結構）。

5.1.1.1堰口與內側面成直角，唇厚為2mm。向外側倒45°傾斜面，毛刺應清除干凈。

圖3堰板截面圖圖4裝配式堰板截面圖

5.1.1.2堰口棱緣要修整成銳棱，不得呈圓形。堰板內側面要平滑，特別是從上端至100mm的區域。

5.1.1.3堰板應采用不銹和耐腐蝕的材料。

5.1.1.4堰板安裝時必須鉛直。堰口應位于堰槽寬度的中央，與堰槽兩側壁成直角。

5.1.1.5各種水堰的堰口如圖5所示。直角三角堰的直角等分線應當鉛直，直角允差為±5＇。全寬堰和矩形堰的堰口下緣應保證水平，堰口的直角允差為±5＇，堰口寬度允差為±0.001b。

圖5水堰的堰口

5.1.2堰槽由導入部分、整流裝置部分及整流部分構成。

5.1.2.1堰槽（包括支承板）要堅固不易變形，可用鋼板或者混凝土制成。

5.1.2.2在堰槽上游應設置整流裝置（4～5道整流柵板），以減少水面的波動，推薦的柵孔尺寸如圖6所示。整流部分的寬度等于導入部分的寬度。

圖6柵孔尺寸

5.1.2.3堰槽的底面和兩側面應平坦，側面和底面應垂直。

5.1.2.4全寬堰槽的兩側面應向外延長，如圖5所示。延長壁應和兩側面一樣平坦，與堰口邊緣垂直，直角允差±5＇。延長壁上應設置通氣孔，通氣孔應靠近堰口并在水頭的下面，以保證測量時水頭內側空氣暢通，通氣孔的面積。

A≥Bhmax/140(8)

式中：hmax——最大堰水頭，即水流的最高水面至堰口底點（直角三角堰）或堰口下邊緣（矩形堰、全寬堰）的垂直距離，m。

5.1.2.5導入部分的容量應可能大此，這部分的寬度和深度不應小于整流裝置下游的寬度和深度，導水管應埋沒在水中。

5.1.2.6堰槽的長度如圖7所示，尺寸列于表6。

表6堰槽長度尺寸

類別	l1	ls	l3
直角三角堰	>20hmax	約2hmax	>(B+hmax)
矩形堰	>10b		>(B+2hmax)
全寬堰	>10B		>(B+3hmax)

5.2堰的水頭測定裝置

5.2.1水頭的測定裝置如圖8所示，在堰槽側壁上設有小孔與另一小水桶相通，在桶內測量水位。桶和堰的連接管長應適應，以保證測量方便準確，管徑10～30mm。

5.2.2小孔的位置距堰口(4～5)hmax，距堰口的下邊緣及堰槽底面的尺寸不得小于50mm，小孔不應有毛刺，小孔的軸心線應和堰槽壁垂直。

5.3堰的水頭測定方法

5.3.1應當在越過堰口流下來的水流與堰板不附著的情況下進行測量。

5.3.2水堰的堰口至堰口外水池水面的高度不得少于100mm。

5.3.3可以采用鉤針水位計或浮筒水位計（如圖9所示）來測量水位，但水位不穩定時不能使用鉤針水位時，應將針先沉入水內再提上對準水平面，以消除表面張力的影響。除上述水位計外，也可采用水位測量精度不低于這兩種水位計的其他水位計。

5.3.4水頭測量的水位計零點的確定，其誤差應在0.2mm以內。

5.3.4.1矩形堰、全寬堰的確定方法（如圖10所示）：

a.先將臨時測量用的特制的帶鉤針的水位測量儀卡固在堰口上，并用水平儀找平，讀出圖中“G”數值；

b.將水放入堰槽中，并使水面低于堰口；

c.再將特制的帶鉤針的水位測量儀的鉤針下降并浸入水中，然后將鉤針慢慢提起使針尖和水面一平，如圖10(b)所示，并讀出圖中“F”數值，讀數G、F數值之差(“G-F”)即是堰口至堰槽中水面之間的距離；

d.將預先安裝在至堰口(4～5)hmax的測量截面處或小水桶內的永久性的測量水頭的水位計的鉤針下降，使針尖和水面一平，并讀出刻度數值。該讀數值減去“G-F”數值，得到的數值即是測量水頭的永久性水位計的零點數值。

5.3.4.2直角三角堰的確定方法

a.在堰口上放置和堰槽長軸平行的特制的直徑D的圓棒，并用水平儀找平；

b.將臨時測量用的特制的帶鉤針的水位測量儀放置在圓棒上面，鉤針針尖和圓棒軸線切面的底線相接觸，然后按照矩形堰、全寬堰測量方法中的b、c、d進行。把永久性的水位計的讀數值減去“G-F”的數值，再減去0.2071D值，得到的數值即是永久性水位計的零點值。

5.4水堰測量流量的計算公式

表7流量系數a

h/E	a	E/B	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0
0.1			0.578	0.578	0.578	0.578	0.578	0.578	0.578	0.578	0.578	0.578
0.2			0.578	0.578	0.578	0.578	0.578	0.578	0.578	0.578	0.578	0.578
0.3			0.578	0.578	0.578	0.578	0.578	0.578	0.579	0.579	0.580	0.582
0.4			0.578	0.578	0.578	0.578	0.578	0.580	0.582	0.584	0.586	0.590
0.5			0.578	0.578	0.578	0.579	0.579	0.584	0.587	0.592	0.600	0.606
0.6			0.578	0.578	0.579	0.581	0.584	0.589	0.595	0.605	-	-
0.7			0.577	0.578	0.580	0.584	0.589	0.596	0.607	-	-	-
0.8			0.577	0.578	0.582	0.588	0.595	0.605	-	-	-	-
0.9			0.576	0.579	0.584	0.593	0.602	-	-	-	-	-
1.0			0.576	0.580	0.587	0.598	0.610	-	-	-	-	-
1.1			0.576	0.581	0.590	0.604	-	-	-	-	-	-
1.2			0.576	0.583	0.594	0.611	-	-	-	-	-	-
1.3			0.576	0.585	0.597	-	-	-	-	-	-	-
1.4			0.576	0.587	0.601	-	-	-	-	-	-	-
1.5			0.577	0.589	0.604	-	-	-	-	-	-	-
1.6			0.577	0.592	0.609	-	-	-	-	-	-	-
1.7			0.578	0.595	-	-	-	-	-	-	-	-
1.8			0.578	0.598	-	-	-	-	-	-	-	-
1.9			0.579	-	-	-	-	-	-	-	-	-
2.0			0.580	-	-	-	-	-	-	-	-	-

注：(1)可用內插法計算表中的中間數值；

(2)E——堰口高度，即堰口底點至堰槽底面的高度，m。

適用范圍：

a.h/E≤0.4；

b.h/B≤0.2；

c.h=0.05～0.38m；

d.E≥0.45m；

e.B≥1.0m。

5.4.2矩形堰和全寬堰(b/B=1)如圖13所示。

圖13矩形堰、全寬堰(b/B=1)

流量的計算公式為：

(11)

式中：a——流量系數，用下列公式計算：

b/B=1（全寬堰），a=0.602+0.75h/E；

b/B=0.9（矩形堰），a=0.598+0.064h/E；

b/B=0.8（矩形堰），a=0.596+0.045h/E；

b/B=0.7（矩形堰），a=0.594+0.030h/E；

b/B=0.6（矩形堰），a=0.593+0.018h/E；

b/B=0.5（矩形堰），a=0.592+0.010h/E；

b/B=0.4（矩形堰），a=0.591+0.0058h/E；

b/B=0.2（矩形堰），a=0.589-0.0018h/E；

a的不確定度δa/a=±1.5%；

he——有效堰水頭，m；

he=h+Kh(12)

式中：h——測量堰水頭，m；

Kh——補償粘度和表面張力的影響的修正值，對矩形堰、全寬堰Kh=0.001m；

he——堰口有效寬度，m；

be=b+Kb(13)

式中：b——測量堰口寬度，m；

Kb——補償粘度和表面張力的影響的修正值，從表8中查得。

表8堰口寬度修正值mm

-	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0
Kb	2.4		2.5	2.7	3.2	3.6	4.1	4.2	3.2	-0.9

注：用內插法計算表中的中間數值。

適用范圍：

a.h/E≤2.5；

b.h≥0.03m；

c.b≥0.15m（矩形堰）；

d.E≥0.10m；

e.B-b/2≥0.10m（矩形堰）。

5.5水堰流量測量不確定度的估算

5.5.1直角三角堰：

δQ/Q=±［（δa/a）2+(δtg·φ/2/tg·φ/2)2+2.52(δhe/h)2］½(14)

式中：δa——流量系數的不確定度，δa/a=±1.0%；

δtgφ/2——堰口開口角引起的不確定度；

δtg·φ/2／tg·φ/2=±100[(φht/ht)2+(φbt/bt)2］½％(15)

式中：ht——三角堰底點到上口的高度；

bt——三角堰上口的寬度；

φht——三角堰底點至上口的高度測量不確定度；

φbt——三角堰上口寬度測量的不確定度；

φhe——堰水頭測量的不確定度；

δhe=±［φh2+δho2+δkh2+(2sh)2］½(16)

δhe/h=±100[φh2+δho2+δkh2+(2sh)2］½／h％(17)

式中：δh——堰水頭實測不確定度；

δho——零點實測不確定度；

δkh——補償粘度和表面張力影響的水頭測量修正值的不確定度；

sh——堰水頭n次測量的標準偏差。

一般情況下，直角三角堰的流量測量不確定度δQ/Q=±(1～2）%左右。

5.5.2矩形堰、全寬堰：

δQ/Q=±［（δa/a）2+(δbe/b)2+1.52(δhe/h)2］½(18)

式中：δa——流量系數的不確定度，δa/a=1.5%；

δbe——堰口寬度測量不確定度；

δbe=±［φb2+δkb2］½(19)

δbe/b=±100［φb2+δkb2］½／b％(20)

式中：δb——堰口寬度實測不確定度；

δkb——補償粘度和表面張力影響的堰口寬度測量修正值的不確定度；

δhe——堰水頭測量的不確定度；

δhe=±［φh2+δho2+δkh2+(2sh)2］½(21)

δhe/h=±100[φh2+δho2+δkh2+(2sh)2］½／h％(22)

一般情況下，矩形堰和全寬堰流量測量不確定度δQ/Q=±(1～4）%左右。

6容器

用容器可以測定一段時間內的平均流量。方法是：在一定時間內，由一個容器（量筒）收集排出液體，然后用稱重法或容積法計算液體容量被時間除。

6.1儀器及裝置

6.1.1稱重法：用容器、秤（或天平）、切換器、計時器等測量。容器應有足夠在的容積，測定時液體不應溢出容器外面。秤的最大容量不得超過被測液體質量的5倍，秤的測量不確定度應在±0.03%之內。

6.1.2容積法：用量筒、切換器、計時器等測量。量筒應有足夠大容積，在測定時液體不應溢出量筒外面。確定量筒高度時，應使量筒內有500mm以上的水位，橫截面應上下一致，充滿液體以后，不應發生變形。量筒的測量不確定度應在±0.3%之內。

如果使注入液體交替進入和排出量筒，量筒應能接通和脫開，借此來控制注入液體；如果量筒是連接在管道中間的，則借關閉和打開量筒的出口來控制流出液體。

6.2測定方法

6.2.1向容器（或量筒）內注入液體的動作和注完撤離的動作應盡量快，兩次切換時間之差不是超過0.02s。

6.2.2向容器（或量筒）內注入液體的時間應在30s以上，計時可采用時間計量儀器（如秒表、數字頻率計等）。5～10次測量的標準偏差st=0.35%。

6.2.3測定時應記下液體的溫度。

6.2.4注入容器（或量筒）的液體含有氣泡時，待消失后再進行測定。測定氣泡不易消失的液體最好用稱重法。

6.3流量的計算公式

6.3.1用稱重法測定時：

Q=m/Pt(23)

式中：m——在t秒內注入容器內的液體質量，kg；

t——注入液體所需的時間，s。

6.3.2用容積法測定時：

Q=V/t(24)

式中：V——在t秒內注入量筒內的流體的體積，m3。

6.4流量測量的不確定度的估算

6.4.1稱重法

δQ/Q=±［（δm/m）2+(δp/P)2+(δt/t)2］½(25)

式中：δm——質量測量的不確定度；

δp——密度測量的不確定度；

δt——時間測量的不確定度；

δt=±［φte2+δtp2+(2st)2］½(26)

δt/t=±100[φte2+δtp2+(2st)2］½／t％(27)

式中：δte——切換時間的不確定度；

δtp——計時器的不確定度；

st——計時的n次測量的標準偏差。

6.4.2容積法

δQ/Q=±［（δv/v）2+(δt/t)2］½(28)

式中：δv——容積測量的不確定度。

7渦輪流量計

渦輪流量計由渦輪流量傳感器（以下簡稱傳感器）與前置放大器顯示儀表組成，用來測量液體在一定時間內的平均流量。

7.1管道的安裝

管道的安裝見附錄A（補充件）。

7.2顯示儀表的連接

7.2.1傳感器按附錄A的要求安裝在被測介質的流通管道上。根據具體使用要求所選用的顯示儀表可裝在傳感器附近，亦可裝在儀表控制室內。

7.2.2傳感器與顯示儀表這間的連接傳輸電纜應采用屏蔽線，并有外包覆塑料或耐油橡膠絕緣層。

7.2.3傳輸電纜的屏蔽要僅在一點接地，推薦在顯示儀表端屏蔽接地。

7.2.4傳輸電纜線要盡可能采用一條完整（連續）的屏蔽電纜線。

7.2.5盡可能將傳輸線裝在金屬導管內，但同一導管內不得有大功率傳輸的電纜（如：一根傳輸電纜輸送的最大功率大于傳感器信號電纜輸送的最小功率的10倍時，不能安裝在同一管內）。

7.2.6外界磁場的變化會在傳感器的檢測器里感應出干擾信號，為避免干擾信號的產生可采用下列措施：

a.使檢出裝置的軸線與外界磁場的磁通方向相垂直；

b.用高導磁材料對傳感器外界磁源進行屏蔽，使外界的干擾減少到最小。

7.3測量流量的計算公式

Q=f/ζo(29)

式中：Q——體積流量，L/s；

ζo——平均儀表常數，次/L；

f——顯示儀表的顯示頻率，次/s；

7.4流量不確定度的計算

δQ=±［φk2+δo2］½(30)

式中：δk——渦輪流量計的不確定度；

δo——標定裝置的不確定度。

7.5渦輪流量計的標定

渦輪流量計的標定應按JJG198的規定。

8其他流量儀表

凡符合GB3216標準中對流量不確定度要求的其他類型的流量儀表都可使用，但需定期標定（一般一年標定一次），例如電磁流量計、超聲波流量計等。

附錄A

渦輪流量傳感器的安裝

（補充件）

A1現場條件

傳感器安裝的位置盡量避開溫度高、機械振動大、磁場干擾強、腐蝕性能強的環境，選擇易于維修的位置安裝。

A2管道的安裝

A2.1傳感器應水平安裝。

A2.2傳感器殼體上的流向標志方向與流體流動方向相一致。

A2.3傳感器的上游側一般不少于20D長度的直管段或按公式A1計算，下游側應有不小于5D長度的直管段。

L=0.35·Ks/λ·D(A1)

式中：L——直管段長度，mm；

D——傳感器的內徑，mm；

Ks——旋渦速度比，由傳感器上游側管路情況決定，見圖A1；

λ——管道內摩擦系數，處于率亂狀態λ=0.0175。

(a)傳感器前有同心漸縮管(b)傳感器前有一個直角彎頭

Ks=0.75Ks=1.0

(c)傳感器前在同一平面內有兩個直角彎頭(d)傳感器前在不同平面內有直角彎頭

Ks=1.25Ks=1.0

(e)傳感器前有閥門

全開Ks=1；半開Ks=2.5

A2.4傳感器上下游直管段的內徑與傳感器的內徑相差應在傳感器內徑的±3%之內苦口婆心得超過5mm（兩者取小者）。在傳感器上游10D長度內、下游2D長度內管道內壁應清潔，無明顯凹痕、積垢和起皮現象。

A2.5傳感器的上游應裝有能除去流體中各種雜質的過濾器，過濾網的目數為20～60目。

A2.6傳感器的各類附件安裝時，其中心線都應對準管道中心線，連接處的密封墊不得突入流體內。

A2.7用傳感器測量流量的整個管路的安排應能防止氣體進入傳感器，如在傳感器上游直管段前安裝消氣器。

A2.8測量易氣化流體時，在傳感器的下游應有必要的背壓以防止出現兩相狀態。背壓最小值推薦為最大流量時傳感器壓力損失的2倍，并加上最高工作溫度下飽和蒸汽壓力的1.25倍。

A2.9傳感器應采取不致引起過分變形和振動的方式安裝，以盡量減少管道的膨脹和壓縮對傳感器的影響。

A2.10在新的管道上安裝傳感器時，為避免管路中的雜質進入傳感器，應對管道進行清洗，而后再安裝傳感器。

A2.11需要測量流體的溫度時，應在傳感器下游5D的長度外測量。

附錄B

設計水堰的參考尺寸

（參考件）

B1設計水堰的參考尺寸見表B1。

表B1設計水堰的參考尺寸m

堰的形式	B×b	hmax	l1	ls	l2	i	I	E	H
直角三角堰	1.00	0.36	>7.20	0.72	>1.38	-	>5.96	0.45	1.02
矩形堰	0.9×0.36	0.27	>3.60	0.54	>1.44	-	>5.58	0.20	0.60
	1.2>0.48	0.312	>4.80	0.63	>1.83	-	>7.29	0.25	0.75
全寬堰	0.6	0.15	>6.00	0.30	>1.05	0.15	>7.35	0.30	0.60
	0.9	0.225	>9.00	0.45	>1.60	0.23	>11.05		0.75
	1.2	0.30	>12.00	0.60	>2.10	0.30	>14.70		0.90
	1.5	0.375	>15.00	0.75	>2.65	0.38	>18.40	0.40	1.05
	2.0	0.50	>20.00	1.00	>3.50	0.50	>24.50	0.50	1.50
	3.0	0.75	>30.00	1.50	>5.25	0.75	>36.75	0.75	2.00
	5.0	0.80	>50.00	1.60	>7.40	0.80	>59.00	1.00	2.50
	8.0		>80.00		>10.40		>92.00	1.50	3.00

附錄C

流量測量不確定度的估算實例

（參考件）

C1標準孔板、標準噴嘴和標準文丘里噴嘴

例：用于水泵試驗的標準噴嘴的體積流量的不確定度估算

計算公式：

δQ/Q=±［(δa/a)2+4(β4/a)2·(

已知：β=0.6，Re=1×105

查得：a=1.0290

按標準規定：δD/D=±0.3%，δd/d=±0.05%，δa/a=±0.8%

若用液柱差壓計測量壓差：則δΔP/ΔP=±1.0%

假定密度測量的不確定δP1/P1=±0.5%，

則δQ/Q=±［0.82+4(0.64/1.029)2·(0.3)2+4(1+0.64/1.029)2·(0.05)2+1/4·0.52+1/4·12］½％

=±［0.64+0.0057+0.0127+0.0625+0.25］½％

=0.99％

C2水堰

例1：用直角三角堰測量流量的不確定度的估算

計算公式：δQ/Q=±［（δa/a）2+(δtg·φ/2/tg·φ/2)2+2.52(δhe/h)2］½

若已知：E=0.30m，h=0.121m，

δh=±0.10mm，δho=0.10mm，

bt=0.44m，δbt=±0.50mm，

ht=0.22m，δht=±1.0mm，

δKh=±0.30mm，δa/a=±1.0%，

水頭15次測量時標準偏差Sh=0.03mm，

則δtg·φ/2／tg·φ/2=±100[(1.0/220)2+(0.5/440)2］½％=±0.47％

δhe/h=±100[0.102+0.102+0.302+(2×0.03)2］½／121％

=±0.28％

故δQ/Q=±［1.02+0.472+6.25×0.282］½％=±1.31％

例2：用矩形堰或全寬堰測量流量的不確定度的估算

計算公式：δQ/Q=±［(δa/a）2+(δbe/b)2+1.52(δhe/h)2］½

若已知：b=0.30m，E==0.20m，

h=0.08m，δKh=±0.30mm，

δKb=±0.30mm，δh=±0.20mm，

δho=±0.30mm，δb=±0.50mm，

水頭10次測量時標準偏差Sh=0.05mm，δa/a=±1.5%，

則δbe/b=±100(0.502+0.302)½／300％=±0.19％，

δhe/h=±100[0.202+0.302+0.302+(2×0.05)2］½／80％=±0.6％，

δQ/Q=±(0.502+0.192+2.25×0.6)2］½％=±1.76％。

C3容器

例：以容積法測量流量的不確定度的估算

計算公式：δQ/Q=±［(δv/V)2+(δt/t)2］½

若已知：δv/V=±0.3%，δte=±0.5s，δtp=±0.1s，

五次測量的時間分別為Xi：75.2、75、74.8、74.7、75.3s。

標準偏=((0.22+0.22+0.32+0.32/4)½=0.26，

δt/t=±100[0.52+0.12+(2×0.26)2］½／75％=±0.97％，

故δQ/Q=(0.32+0.972)½％=1.02％。

附加說明：

本標準由中華人民共和國機械電子工業部提出。

本標準由沈陽水泵研究所歸口。

本標準由沈陽水泵研究所負責起草。