崔耀華
(國家水表質檢中心、河南省計量科學研究院)
摘要:城市供水的流量計量器具中,一些小口徑的民用水表和方便拆卸送檢的流量計應通過檢定的方式進行量值傳遞,保證水表和流量計的量值準確。而大口徑、不方便拆卸甚至不能進行對管道斷流的情況下,宜采用現場校準的方式保證流量量值的溯源。流量計的檢定和校準在目的、對象、依據、方式、周期、內容、結論、法制性等方面存在差異。
關鍵詞:流量計 檢定 校準
0.引言
城市供水涉及水源到水廠的原水流量計量、飲用水出廠到輸水干管的流量計量、輸水支管的流量計量、戶用終端的流量計量。供水過程中有效的計量管理,對于節約用水、提高經濟效益、保證水資源的持續有效利用,具有十分重要的意義。
城鎮供水屬于管道輸水,管道輸送中的用水計量方式通過在管道上安裝水表、電磁流量計、超聲波流量計或插入式流量儀表(電磁、超聲、靶式、渦輪等)實現用水計量,這些計量器具的量值準確是水資源管理和公平貿易結算的基礎。
居民生活用水計量采用小口徑民用水表,口徑一般不大于25mm,根據需要可以是機械式水表或附加電子裝置的水表(IC卡水表、遠傳水表),也可以采用電子水表。
工業企業用水計量根據用水量一般可采用大口徑水表、電磁流量計(或電磁水表)或超聲流量計(超聲水表),一些用水大戶如大型廠礦企業、則安裝的是較大或特大口徑(口徑達到1000mm以上)的電磁流量計、超聲波流量計、插入式流量儀表(電磁、超聲、靶式、渦輪等)以及其他類型的流量計。
居民生活用水量通過安裝首檢合格的水表來計量;工業、服務行業等用水大戶,安裝的大口徑流量儀表則可能面臨著拆卸困難或無法實施斷流,甚至停止生產的原因, 自安裝后不能按照規定實施周期檢定。由于存在用水計量誤差的不確定因素會導致無法給水資源量化管理提科學供準確的數據,所以有必要對城市供水用流量計量器具實施分類管理,區別對待。
1、 供水流量計量器具的檢定
對于用于貿易結算的水流量計量器具,能夠采用送檢的方式實施量值溯源,宜采用計量檢定的方式進行。
按照計量法的要求,計量必須執行檢定規程。計量檢定規程是指為評定計量器具的計量特性,規定了計量性能、法制計量控制要求、檢定條件和檢定方法以及檢定周期等內容,并對計量器具做出合格與否判定的計量技術法規。
常用供水管網中的流量計量檢定規程如下:
JJG162-2009 《冷水水表》
JJG686-2015 《熱水水表》
JJG461-2010 《靶式流量計》
JJG640-1994 《差壓式流量計》
JJG1029-2007 《渦街流量計》
JJG1030-2007 《超聲流量計》
JJG1033-2007 《電磁流量計》
JJG1037-2008 《渦輪流量計》
JJG1038-2008 《科里奧利質量流量計》
……
其中JJG1030-2007《超聲流量計》有關條款和內容提到外夾式流量計和插入式流量計及超聲流量計在使用現場的在線檢定。如:
……
5.5外夾式流量計的要求 外夾式流量計應對所有換能器進行檢定 ,并盡量在與使用管徑相同的管徑下進行檢定。如使用管徑與檢定管徑之比大于2或小于1/2,使用時流量計應增加一個0.5%的附加誤差。
……
7.4 檢定周期 檢定周期一般不超過 2年。對插人式流量計 ,如流量計具有自診斷功能,且能夠保留報警記錄,也可每 6年檢定一次并每年在使用現場進行使用中檢驗。
……
附錄B 適用于超聲流量計在使用現場的在線檢定。
附錄C 使用中檢驗。
……
2、 供水流量計量器具的校準
對于拆卸困難或無法實施斷流送檢的大口徑流量計, 建議采用校準的方式進行溯源。
校準依據一般采用校準規范。計量校準規范是為進行校準而規定的技術文件。對于校準,應根據測量設備的要求選擇適宜的國家計量校準規范。如無國家校準規范,可以自行制定計量校準規范。編制校準規范可以采用國際標準、國際建議、國家標準或共公開發表的文獻,也可以參考相應的檢定規程。計量校準規范的編寫方法和內容要求可以參考JJF1071《國家計量校準規范編寫規則》。
目前供水行業普遍使用的、現行有效的CJ/T 364-2011 《管道式電磁流量計校準要求》,是2011年4月8日頒布,2011年10月1日實施。方法上包括電參數法和標準表法,其中標準表法是目前使用較多的校準方法。
3、流量計檢定與校準的區別
3.1 校準的定義
在規定條件下的一組操作,其第一步是確定由測量標準提供的量值與相應示值之間的關系,第二部則是用此信息確定由示值獲得測量結果的關系,這里測量標準提供的量值與相應示值都具有測量不確定度。
這樣,校準可以歸結為將測量設備與測量標準進行技術比較,確定被校測量設備的量值及其不確定度的一組操作。校準的目的是確定測量設備示值誤差的大小,并通過測量標準將測量設備的量值與整個量值溯源體系相聯系,使測量設備的量值具有溯源性。
3.2 檢定的定義
查明和確認計量器具是否符合法定要求的程序,它包括檢查、加標記和(或)出具檢定證書。
計量檢定過程中的檢查既包括了測量設備與測量標準的技術比較(即校準的過程),又包括將校準結果與計量要求進行比較,判斷是否符合規定的準確度等級;對于符合某準確度等級的測量設備加標記和(或)出具檢定證書。
3.3 校準和檢定的區別
校準和檢定有本質區別,主要區別有以下幾點:
(1)目的不同
校準的目的是對照計量標準,評定流量計的示值誤差,確保量值的準確,屬于自下而上量值溯源的一組操作。這種示值誤差的評定應根據校準規范做出相應規定,按校準周期進行,并做好校準記錄及校準標識。校準除評定流量計的示值誤差和確定有關計量特性外,校準結果也可以表示為修正值或校準因子,具體指導測量過程的操作。
檢定的目的則是對流量計進行強制性全面評定。這種全面評屬于量值統一的范疇,是自上而下的量值傳遞過程。檢定應評定計量器具是否符合規定要求。這種規定要求就是流量計符合檢定規程規定的誤差范圍。
(2)對象不同
校準的對象是屬于強制性檢定之外的流量計。我國非強制性檢定的流量計,主要指在生產和服務提供過程中使用的計量器具,包括過程檢驗和最終產品檢驗所使用的計量器具等。
檢定的對象是我國計量法明確規定的強制檢定的流量計,主要包括計量法明細規定的“用于貿易結算、安全防護、醫療衛生、環境監測” 的工作用流量計。之外的屬于非強制檢定,即為校準的范圍。
按目前計量法規的規定,屬于非強制檢定計量器具的檢定方式,由企業根據生產和科研的需要,可以自行決定在本單位檢定或者送其他計量檢定機構檢定、測試、任何單位不得干涉。
(3)依據不同
校準的主要依據是根據實際需要自行制定的《校準規范》,或參照《檢定規程》的要求。在《校準規范》中,自行規定校準程序、方法、建議的校準周期、校準記錄及標識等方面的要求。因此《校準規范》屬于實施校準的指導性文件。
檢定的主要依據是《計量檢定規程》,這是計量檢定必須遵守的法定技術文件。其中,通常對流量計的計量特性、檢定項目、檢定條件、檢定方法及檢定結果、檢定周期等作出規定。計量檢定規程分為國家計量檢定規程、部門計量檢定規程和地方計量檢定規程三種。這些規程屬于計量法規性文件,必須經政府計量行政部門批準發布。
(4)方式不同
校準的方式可以采用自校、也可外校,或自校加外校相結合的方式進行。在具備條件的情況下,可以采用自校方式對流量計進行校準,從而節省較大費用。進行自行校準并不意味著對計量器具的管理放松要求。例如,必須編制校準規范或程序,規定必要的校準環境和具備一定素質的計量人員,至少具備高出一個等級的標準計量器具,從而使校準的不確定度盡可能小。一般情況下,標準器的測量不確定度應不超過被校準流量計誤差絕對值的1/3。此外,對校準記錄和標識也應做出規定。通過以上規定,確保量值準確。而強制檢定必須到有資格的計量技術部門或依定授權的機構進行。
(5)周期不同
校準周期根據使用計量器具的需要自行確定。可以進行定期校準,也可以不定期校準,或在使用前校準。校準周期的確定原則應是在盡可能減少測量設備在使用中的風險的同時,維持最小的校準費用??梢愿鶕嬃科骶呤褂玫念l次或風險程度確定校準的周期。
檢定周期必須按照《檢定規程》的規定進行,不能自行確定。檢定周期屬于強制性約束的內容。
如JJG162-2009規定:
對于標稱口徑小于或等于50mm,且常用流量Q3不超過16m3/h,用于貿易的水表只做“首次強制檢定、限期使用、到期輪換”。
a) 標稱口徑25mm及以下的水表使用期限一般不超過為6年;
b) 標稱口徑大于25mm至50mm的水表使用期限一般不超過4年。
c) 標稱口徑大于50mm或常用流量Q3超過16m3/h的水表檢定周期一般為2年。
(6)內容不同
校準的內容和項目,一般只是評定流量計的示值誤差,可根據需要自行確定。檢定的內容則是對流量計的全面評定,要求更全面,除了包括校準的全部內容之外,還需要檢定有關項目。例如,超聲流量計的檢定項目包括隨機文件和外觀、密封性、示值誤差、重復性、流量計系數修正等。根據實際情況,檢定可以取代校準,而校準不能取代檢定。
(7)結論不同
校準的結論只是評定流量計的量值誤差,確保量值準確,不要求給出合格或不合格的判定。校準的結果可以給出《校準證書》或《校準報告》。拿到校準結果后,在管理上還需要對校準結果進行確認,確認其是否滿足要求。
檢定則必須依據《檢定規程》規定的示值誤差限,給出流量計合格與不合格的判定。超出《檢定規程》規定的量值誤差限為不合格,在規定的量值誤差限之內則為合格。檢定的結果是給出《檢定證書》或者《檢定結果通知書》。
從不確定度的評定的角度上,檢定要考慮被測量對象在檢定證書有效期內可能產生的漂移,并將其作為一個不確定度分量。而校準則不考慮被校準對象以后的可能產生的漂移。
(8)法律效力不同
校準的結論不具備法律效力,給出的《校準證書》只是標明量值誤差,屬于一種技術文件。而檢定的結論具有法律效力,可作為流量計檢定的法定依據,《檢定證書》屬于具有法律效力的技術文件 。
我國在上世紀80年代以前,只有計量檢定,沒有校準的概念,這是計劃經濟體制下的政府行為。目前提供校準的實驗室可以依據《檢驗檢測機構資質認定管理辦法》,按照《檢驗檢測機構認證認可準則》通過實驗室認證并有能力進行該項目校準,可以開展校準活動。
作者聯系方式:鄭州市花園路21號 河南省計量科學研究院 郵編:450008
電話:13939026650