ĐLVN 309:2016 Chuẩn dung tích khí kiểu chuông. Quy trình hiệu chuẩn

- Thiết lập quả chuông ở vị trí cao nhất trong phạm vi của hành trình dịch chuyển. - Đặt lượng tải trọng đủ tạo một áp suất lớn hơn 50 mbar trong chuông. Chuẩn dung tích khí kiểu chuông [r]

ĐLVN 309 : 2016

CHUẨN DUNG TÍCH KHÍ KIỂU CHNG QUY TRÌNH HIỆU CHUẨN

Bell prover standard- Calibration procedure

Lời nói đầu:

ĐLVN 309 : 2016 thay ĐLVN 194 : 2009

3 Chuẩn dung tích khí kiểu chng - Quy trình hiệu chuẩn Bell prover standard – Calibration procedure

1 Phạm vi áp dụng

Văn kỹ thuật quy định quy trình hiệu chuẩn cho chuẩn dung tích khí kiểu chng có độ không đảm bảo đo 0,1 %, 0,2 %, 0,5 % dùng để kiểm định đồng hồ đo khí có cấp xác ≥ 0,3

2 Giải thích từ ngữ

Trong văn này, từ ngữ hiểu sau:

2.1 Chuẩn lưu lượng khí kiểu chng hệ thống đo đếm thể tích khí chảy vào hệ

thống, thể tích khí xác định khoảng khơng gian thay đổi dịch chuyển chng khí (bao gồm chi tiết từ van đến hình 1)

Bình chứa

Thiết bị đo lưu

lượng

Van Van

Ống Ống

Ống

V0

Hình Sơ đồ hệ thống chuẩn lưu lượng khí kiểu chng

2.2 Chng khí thiết bị đưa độ thay đổi thể tích tương ứng với phạm vi dịch chuyển định - Vị trí bắt đầu vị trí hệ thống chuẩn mà bắt đầu q trình thu nhập liệu khí nạp vào chng khí (hay khí xả từ chng khí)

2.3 Vị trí bắt đầu vị trí hệ thống chuẩn mà bắt đầu q trình thu nhập

liệu khí nạp vào chng khí (hay khí xả từ chng khí)

2.4 Vị trí kết thúc vị trí hệ thống chuẩn mà kết thúc q trình thu nhập

liệu khí nạp vào chng khí (hay khí xả từ chng khí)

2.5 Diện tích làm việc (S, m2) diện tích bên phần hình trụ chng khí

2.6 Độ dịch chuyển (LS, m) khoảng cách mà chng khí dịch chuyển từ vị trí

bắt đầu đến vị trí kết thúc

2.7 Thể tích chứa ban đầu (VL, L) thể tích bên hệ thống giới hạn từ

chng khí đến thiết bị đo lưu lượng vị trí bắt đầu

2.8 Thể tích kiểm sốt (VC, L) thể tích bên chng khí kiểm sốt

diện tích làm việc độ dịch chuyển chng khí

2.9 UCC: Giá trị thứ nguyên độ không đảm bảo đo

2.10 ĐKĐBĐ: Độ không đảm bảo đo

3 Các phép hiệu chuẩn

Phải tiến hành phép hiệu chuẩn ghi bảng

Bảng

TT Tên phép hiệu chuẩn Theo điều, mục quy trình

1 Kiểm tra bên 7.1

2 Kiểm tra kỹ thuật 7.2

3 Kiểm tra đo lường 7.3

3.1 Kiểm tra độ kín 7.3.1

3.2 Xác định thể tích đo chng khí 7.3.2

3.2.1 Xác định đường kính chng khí 7.3.2.1

3.2.2 Xác định diện tích làm việc chng khí 7.3.2.2

3.2.3 Xác định thể tích khí vào chng khí 7.3.2.3

4 Phương tiện hiệu chuẩn

5

Bảng 2

TT Tên phương tiện dùng để

hiệu chuẩn

Đặc trưng kỹ thuật đo lường cơ

Áp dụng theo điều mục

quy trình

1 Chuẩn đo lường

1.1 Thước Pitape đo chu vi Giá trị độ chia 0,1 mm 7.3

1.2

Thước đo hành trình dịch

chuyển Phạm vi đo phù hợp phạm vi dịch chuyển chuông

ĐKĐBĐ ≤ 0,01 mm

7.3

1.3 Thiết bị đo dày tôn Giá trị độ chia 0,01 mm 7.3

2 Phương tiện đo

Thước cặp Giá trị độ chia 0,05 mm 7.3

3 Phương tiện đo phụ

3.1 Nhiệt kế Phạm vi đo: (0  50) C

Sai số lớn nhất:  C

3.2 Ẩm kế (20  95) %RH

Sai số lớn nhất:  %RH

3.3 Baromet Phạm vi đo: (96  106) kPa

Sai số lớn nhất:  kPa

5 Điều kiện hiệu chuẩn

Khi tiến hành hiệu chuẩn, phải đảm bảo điều kiện môi trường sau đây:

- Địa điểm làm việc phải sẽ, thoáng mát

- Nhiệt độ: (20  30) C Sự thay đổi nhiệt độ không vượt  C - Áp suất: (96  108) kPa Sự thay đổi áp suất không vượt  kPa

- Độ ẩm khơng khí: (40  85) %RH Sự thay đổi độ ẩm không vượt  %RH

6 Chuẩn bị hiệu chuẩn

Trước tiến hành hiệu chuẩn phải thực công việc sau:

- Phương tiện cần hiệu chuẩn phương tiện hiệu chuẩn phải ổn định nhiệt độ không 12 khoảng (20  30) C

- Bảo dưỡng, tra dầu mỡ trục dẫn hướng, trục đỡ pu ly chuẩn lưu lượng khí kiểu chuông

- Vệ sinh, lau chùi chng khí

7 Tiến hành hiệu chuẩn 7.1 Kiểm tra bên

Phải kiểm tra bên theo yêu cầu sau đây:

- Mỗi chuẩn dung tích khí kiểu chng phải có thơng số sau thể nhãn mác:

+Nhãn hiệu tên thương mại nhà sản xuất;

+Số năm chế tạo;

+Lưu lượng lớn nhất, Qmax;

+Lưu lượng nhỏ nhất, Qmin

- Mỗi chuẩn dung tích khí kiểu chng phải có tài liệu cung cấp thơng tin sau:

+Một mơ tả chuẩn dung tích khí kiểu chng gồm có đặc tính kỹ thuật

ngun lý hoạt động;

+Một vẽ giới thiệu tổng quan chuẩn dung tích khí kiểu chng: sơ đồ khối, sơ

đồ kết nối;

+Một vẽ mô tả kích thước hình học chiếm chỗ chuẩn dung tích khí kiểu

chng;

+Hướng dẫn vận hành, bảo dưỡng

- Lớp vỏ ngồi chng chuẩn phải nhẵn, bóng, đồng đều, khơng bị cào xước - Trục dẫn hướng chuẩn dung tích khí kiểu chng phải nhẵn, bóng, khơng bị cào xước

- Chuẩn dung tích khí kiểu chng q trình vận hành khơng phát tiếng động lạ khơng có tượng gián đoạn rõ rệt

- Chất lỏng dung làm kín chng khí khơng rị rỉ - Các đầu ghép nối với thiết bị khác phải theo tiêu chuẩn - Đơn vị đo lường chuẩn dung tích khí kiểu chng L L/h

- Chuẩn dung tích khí kiểu chng phải có thị thể tích đo được, lưu lượng vận hành

- Chuẩn dung tích khí kiểu chng phải có thị nhiệt độ áp suất chuông chuẩn

7.2 Kiểm tra kỹ thuật

Phải kiểm tra kỹ thuật theo yêu cầu sau đây:

7

- Thiết bị đo nhiệt độ phải có phạm vi đo phù hợp với phạm vi nhiệt độ làm việc

của chuẩn dung tích khí kiểu chng, ĐKĐBĐ ≤ 0,05 o

C;

- Thiết bị đo áp suất chng khí phải có phạm vi đo phù hợp với phạm vi áp

suất làm việc chuẩn dung tích khí kiểu chng, ĐKĐBĐ ≤ 0,04 %;

- Thiết bị đo chiều dài dịch chuyển chng khí phải có phạm vi đo phủ kín chiều

dài dịch chuyển chng, ĐKĐBĐ ≤ 0,1 mm

7.3 Kiểm tra đo lường

Chuẩn dung tích khí kiểu chng kiểm tra đo lường theo trình tự nội dung, phương pháp yêu cầu sau:

7.3.1 Kiểm tra độ kín

Việc kiểm tra độ kín tiến hành theo phương pháp sau:

- Thiết lập chuông vị trí cao phạm vi hành trình dịch chuyển - Đặt lượng tải trọng đủ tạo áp suất lớn 50 mbar chuông

- Đọc ghi lại giá trị vị trí thiết lập H1, mm

- Sau tối thiểu 12 đọc ghi lại giá trị H2, mm

- Tính độ rị rỉ theo cơng thức:

3 ri

2

r 10

t

S ) H H (

Q     

(1)

Trong đó:

Qr: Độ rị rỉ, L/h;

tri: Thời gian đo, h;

S: Diện tích làm việc chng, m2

Chuẩn dung tích khí kiểu chng phải đảm bảo độ rị rỉ không vượt giá trị tới hạn Giá trị tới hạn giá trị nhỏ hai giá trị sau:

- 0,05 % lưu lượng nhỏ nhất;

- 0,00001 m3/h

7.3.2 Xác định thể tích đo chng khí

7.3.2.1 Xác định đường kính chng khí

Đường kính chng khí (D, m) xác định theo cơng thức (tính trung bình):

lc C

D 2

 (2)

Trong đó:

C: Chu vi ngồi chng khí, m;

a) Xác định chu vi ngồi chng khí

Chia chng khí thành n cao độ theo suốt chiều cao chuông (Ls), n không nhỏ 10

Sử dụng thước Pitape đo chu vi chng khí

Chu vi ngồi chng khí xác định theo cơng thức:

n C C

n

i i 



 (3)

Trong đó: Ci: chu vi cao độ thứ i, mm

b) Xác định độ dày thành tôn

Chia chuông khí thành k đường sinh theo suốt đường trịn chng (C), k ≥ 10 Sử dụng thước đo độ dày thành tôn

Độ dày thành tôn xác định theo công thức:

n i i

l l

k



  (4)

Trong đó: li: Độ dày thành tơn cao độ thứ i, mm 7.3.2.2 Xác định diện tích làm việc chng khí

Diện tích làm việc chng khí (S, m2) xác định theo cơng thức:

4 D S

2

 

 (5)

7.3.2.3 Xác định thể tích khí vào chng khí

Thể tích khí vào chng xác định điểm lưu lượng: (0,9 ÷ 1)Qmax,

(0,45 ÷ 0,55)Qmax, (1 ÷ 1,1)Qmin Tại điểm lưu lượng thực đo

lần

Tại lưu lượng kiểm tra, tiến hành trình đo sau: Bước 1: Điều chỉnh lưu lượng cần hiệu chuẩn qua van xả; Bước 2: Chuyển hệ thống chuẩn trạng thái bắt đầu;

Bước 3: Chuyển dịng lưu lượng cho chất khí chảy vào chng khí;

Bước 4: Đóng van xác định giá trị thể tích khí thị Vđ, m3, đọc giá trị dịch

chuyển chng khí thước đo hành trình dịch chuyển Ls, m

Bước 5: Lặp lại lần bước từ đến

Thể tích khí vào chng khí (VC, m3) xác định theo cơng thức:

VC = Vin - Vad + Vlevel (6)

Trong đó:

Vin: Thể tích bên chng khí điều kiện nhiệt độ 20oC, m3;

9

Vlevel: Độ thay đổi mực chất lỏng, m3

Các giá trị Vin , Vad , Vlevel xác định theo mục đây:

a) Xác định thể tích bên chng khí

Thể tích bên chng khí (Vin, L) xác định theo cơng thức:

S

in S L

V   (7)

Trong đó: LS: độ dịch chuyển chng khí, m b) Xác định độ dính ướt

Độ dính ướt chất lỏng lên thành chng (Vad, L) xác định theo công thức:

D L t g L

V S S

ad   

   

 (8)

Trong đó:

Vad: độ dính ướt chất lỏng lên thành chuông, L;

: độ nhớt động học chất lỏng, m2/s;

t: thời gian, s;

g: gia tốc trọng trường, m/s2

Độ nhớt động học chất lỏng xác định từ số liệu nhà cung cấp c) Xác định độ thay đổi mực chất lỏng

Độ thay đổi mực chất lỏng (Vlevel, L) xác định theo công thức:

) D l C ( L ) S S ( L V dt S dt l S level        

 (9)

Trong đó:

Sl: diện tích chiếm chỗ thành chng, m2;

Sdt: diện tích chiếm chỗ đối trọng, m2;

Ddt: đường kính đối trọng, m

Đường kính đối trọng xác định theo công thức sau:

d n i dti dt n D D d  

 ; (10)

Trong đó:

Ddti: đường kính đối trọng đo thước cặp điểm thứ i, m;

nd: số điểm đo đường kính đối trọng

7.3.2.4 Yêu cầu độ lệch thể tích khí a) Xác định độ lệch tương đối thể tích khí

100

c c đ

V V V

V  



(11)

Trong đó:

Vc: thể tích khí vào chng xác định ĐKTC, m3;

Vđ : thị thể tích chng ĐKTC, m3;

b) Yêu cầu độ lệch tương đối thể tích khí - ΔV khơng vượt q ½ UCC;

- Sai lệch lần xác định ΔV không vượt ¼ UCC

8 Ước lượng độ khơng đảm bảo đo 8.1 Mơ hình tính tốn

Mơ hình tính tốn ĐKĐBĐ triển khai từ công thức (6)

8.2 Các thành phần ĐKĐBĐ

8.2.1 ĐKĐBĐ xác định thể tích bên chng khí,

in

V

u (m3) xác định theo

hướng dẫn mục 1, phụ lục

8.2.2 ĐKĐBĐ xác định độ dính ướt, uVad (m

3

) xác định theo hướng dẫn mục 2, phụ lục

8.2.3 ĐKĐBĐ xác định độ thay đổi mực chất lỏng,

level

V

u (m3) xác định

theo hướng dẫn mục 3, phụ lục

Độ không đảm bảo chuẩn tổng hợp, uC

Độ không đảm bảo đo chuẩn tổng hợp xác định theo công thức:

2 V

V

V

VC u in u ad u level

u    (12)

Độ không đảm bảo đo mở rộng, U

Độ không đảm bảo đo mở rộng xác định theo công thức:

C

U  k u

Trong đó: U: Độ khơng đảm bảo đo mở rộng, %;

k: hệ số phủ, k = ứng với xác suất tin cậy xấp xỉ 95 %

8.3 Yêu cầu ĐKĐBĐ

11

9 Xử lý chung

9.1 Chuẩn dung tích khí kiểu chng sau hiệu chuẩn đạt yêu cầu

mục cấp chứng hiệu chuẩn (tem hiệu chuẩn, dấu hiệu chuẩn, giấy chứng nhận hiệu chuẩn…) theo quy định

9.2 Chuẩn dung tích khí kiểu chng sau hiệu chuẩn khơng đạt yêu cầu

trong mục khơng cấp chứng hiệu chuẩn xóa dấu hiệu chuẩn cũ (nếu có)

Phụ lục

Tên quan hiệu chuẩn BIÊN BẢN HIỆU CHUẨN

Số:

Tên chuẩn/phương tiện đo:

Kiểu: Số:

Cơ sở sản xuất: Năm sản xuất:

Đặc trưng kỹ thuật: Cơ sở sử dụng:

Số phiếu nhận mẫu: Ngày:

Phương pháp thực hiện:

Chuẩn, thiết bị sử dụng: Chất khí sử dụng để hiệu chuẩn:

Nhiệt độ làm việc: C Độ ẩm: % RH; Áp suất: kPa

Ngày thực Địa điểm thực hiện:

KẾT QUẢ HIỆU CHUẨN

1. Kiểm tra bên ngồi:  Đạt  Khơng đạt

2 Kiểm tra kỹ thuật:  Đạt  Không đạt

3 Kiểm tra đo lường:

Độ rò rỉ: Chiều cao ban đầu H1 = mm

Chiều cao kết thúc H2 = mm

Thời gian tri = h

Độ rò rỉ Qr = L/h

Bộ phận đo dịch chuyển chuông: Udc = mm

ddc = mm

dc = mm

Bộ phận đo áp suất khí:

air

P

U = %

air

P

d = Pa

Bộ phận đo nhiệt độ khí:

air

T

U = K

air

T

d = K

Bộ phận đo độ ẩm khí: Uh = %RH

Bộ phận đo thời gian: Ut = %

dt = s

13

Độ nhớt chất lỏng:  = 10-6 m2/s

min = 10-6 m2/s

max = 10-6 m2/s

3.1 Đo chu vi độ dày thành tôn

Điểm đo

Chu vi, mm Độ dày thành tôn, mm

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần

5 Ci

Lần 1

Lần 2

Lần

3 li

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10

C, mm = l, mm =

3.2 Đo đường kính đối trọng

Điểm đo Lần Lần Ddti

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10

3.3 Đo thể tích chng

Điểm

đo S (m2) Ls (m) t (s) Vin (m3) Vad, (m3) Vlevel, (m3) Vc, (m3)

01 02 03 04 05

4 Kết luận:

15 Phụ lục HƯỚNG DẪN XÁC ĐỊNH CÁC THÀNH PHẦN ĐKĐBĐ

1 ĐKĐBĐ xác định thể tích bên chng khí,

in

V u

Từ công thức (7) ta có:

2 S S 2 L

V u S u L

u

S

in     (1)

Trong đó:

S

L

u : độ không đảm bảo đo dịch chuyển LS chng khí, m;

uS: độ khơng đảm bảo đo diện tích làm việc S chng khí, m2

2 D S D u u        

 (2)

2

D cn

1

u  u  4 u

 (3)

ucn độ khơng đảm bảo đo chu vi ngồi chng khí, m;

ul: độ khơng đảm bảo đo độ dày thành tôn, m

Độ không đảm bảo đo dịch chuyển chng khí xác định theo công thức: 12 d u u dc dc L L S

S  



 (4)

Trong đó:

S

L

 : sai số thiết bị đo dịch chuyển đo LS (xác định từ giấy chứng nhận), m;

udc: độ không đảm bảo thiết bị đo dịch chuyển đo LS (xác định từ giấy chứng

nhận), m;

ddc: độ phân giải phận đo dịch chuyển, m

Độ khơng đảm bảo đo chu vi ngồi chng khí xác định theo cơng thức:

) n ( n ) C C ( 12 d u u n i i cv cv C

C  

 

  

  (5)

Trong đó:

C: sai số thước Pitape đo C (xác định từ giấy chứng nhận), m;

ucv: độ không đảm bảo thước Pitape đo C (xác định từ giấy chứng nhận), m;

ddc: độ phân giải thước Pitape, m

Độ không đảm bảo đo độ dày thành tôn xác định theo công thức:

) n ( n ) l l ( 12 d u u n i i day day l

l  

 

  

  (6)

l: sai số thiết bị đo độ dày đo l (xác định từ giấy chứng nhận), m;

uday: độ không đảm bảo thiết bị đo độ dày đo l (xác định từ giấy chứng nhận), m;

dday: độ phân giải thiết bị đo độ dày, m

2 ĐKĐBĐ xác định độ dính ướt,

ad

V u

Từ công thức (8), coi gia tốc trọng trường g số, ta có:

2 b 2 bt t bD D bL L

V u c u c u c u c

u

S S

ad          (7)

Trong đó:

ut: độ khơng đảm bảo đo thời gian t, s;

12 d 100 t u u tg tg t         

 (8)

Với: utg: độ không đảm bảo đo tương đối thiết bị đo thời gian, %;

dtg: độ phân giải thiết bị đo thời gian, s;

u: độ không đảm bảo đo độ nhớt động học chất lỏng, m2/s;

S bL L t D g c

S  

    (9) S S bD L t g L c        (10) t D L t g L

c S S

bt    

      (11) D L t g L

c S S

b     

 

 (12)

Độ không đảm bảo đo độ nhớt động học chất lỏng u xác định từ số liệu

nhà cung cấp Khi khơng có đầy đủ số liệu cho phép sử dụng công thức:

2

) (

u  maxmin

 (13)

Trong đó: max, min: giá trị lớn nhỏ độ nhớt động học

3 ĐKĐBĐ xác định độ thay đổi mực chất lỏng,

level

V

u Từ cơng thức (9) ta có:

level s s cn dt Ddt

2 2 2 2

V L cL cn c c1 D c

u  u c u c u c u c (14)

Trong đó:

dt

D

u : độ khơng đảm bảo đo đường kính đối trọng Ddt, m;

) n ( n ) D D ( 12 d u u d d n i dt dti dt dt D D d dt

dt  

 

  

  (15)

Với: Ddt: sai số thước cặp đo Ddt (xác định từ giấy chứng nhận), m;

17

ddt: độ phân giải thước cặp, m;

4 D l

C c

2 dt cLS

   

 (16)

cn

c s

c L l (17)

C L

ccl  S (18)

2 D

c dt

cDdt

  