Hiệu chuẩn đồng hồ nước ĐLVN 305:2016

ĐLVN 305 : 2016

ĐỒNG HỒ CHUẨN ĐO NƯỚC QUY TRÌNH HIỆU CHUẨN Water master meters – Calibration procedure

 

Lời nói đầu: ĐLVN 305 : 2016 thay thế Quy trình kiểm định tạm thời đồng hồ chuẩn kiểu điện từ được Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng ban hành theo Quyết định số 06/QĐTĐC ngày 05/01/2011. ĐLVN 305 : 2016 do Ban kỹ thuật đo lường TC 8 “Đo các đại lượng chất lỏng” biên soạn, Viện Đo lường Việt Nam đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng ban hành.

Đồng hồ chuẩn đo nước – Quy trình hiệu chuẩn Water master meters – Calibration procedure 1 Phạm vi áp dụng Văn bản kỹ thuật này quy định quy trình hiệu chuẩn cho các đồng hồ chuẩn đo nước (sau đây gọi tắt là đồng hồ chuẩn) có cấp chính xác đến 0,2 dùng để kiểm định đồng hồ nước. 2 Giải thích từ ngữ Trong văn bản này, các từ ngữ dưới đây được hiểu như sau: 2.1 Đồng hồ chuẩn kiểu điện từ: Thiết bị dùng để đo lưu lượng hoặc thể tích nước chảy ngang qua đồng hồ bao gồm bộ chuyển đổi đo kiểu điện từ, bộ tính toán và bộ chị thị. 2.2 Bộ chuyển đổi kiểu điện từ: Thiết bị dùng để đo lưu lượng hoặc thể tích nước theo nguyên lý điện từ với tín hiệu ngõ ra truyền về bộ phận tính toán là dòng hoặc điện áp. 2.3 Bộ phận chỉ thị: Thiết bị dùng để hiện thị các giá trị tức thời hoặc tái tạo theo thời gian từ bộ tính toán theo yêu cầu sử dụng. 2.4 Thiết bị chỉ thị: Thiết bị chỉ thị thể tích nước hoặc xung chảy qua đồng hồ. 2.5 Hệ số đồng hồ: Hệ số được dùng để hiệu chính độ lệch của số chỉ đồng hồ chuẩn so với chuẩn. Một đồng hồ chuẩn có chỉ được phép sử dụng một hệ số trong toàn bộ phạm vi lưu lượng làm việc. 2.6 Đồng hồ chuẩn có tín hiệu ra là xung: Đồng hồ phát ra các xung điện với số xung tương ứng với lượng nước chảy qua.

2.7 Độ lệch tuyến tính tương đối D: Tỷ số của các giá trị MF tại các lưu lượng kiểm tra so với giá trị trung bình MF trên toàn phạm vi lưu lượng, tính theo %. 2.8 ACC: cấp chính xác. 2.9 RES: giá trị độ chia khả dụng nhỏ nhất (sự chênh lệch giữa hai giá trị liên tiếp của bộ chỉ thị). 2.10 ĐKĐBĐ: Độ không đảm bảo đo. 3 Các phép hiệu chuẩn Phải lần lượt tiến hành các phép hiệu chuẩn ghi trong bảng 1. ĐLVN 305 : 2016 4 Bảng 1 TT Tên phép hiệu chuẩn Theo điều, mục của quy trình 1 Kiểm tra bên ngoài 7.1 2 Kiểm tra kỹ thuật 7.2 2.1 Kiểm tra độ kín 7.2.1 2.2 Kiểm tra độ ổn định số chỉ khi dòng chảy dừng 7.2.2 3 Kiểm tra đo lƣờng 7.3 3.1 Xác định các lưu lượng kiểm tra 7.3.1 3.2 Xác định thời gian kiểm tra và thể tích nước kiểm tra 7.3.2 3.3 Xác định hệ số của đồng hồ chuẩn 7.3.3 4 Phƣơng tiện hiệu chuẩn Các phương tiện dùng để hiệu chuẩn được nêu trong bảng 2a hoặc 2b. Bảng 2a Phương tiện dùng để hiệu chuẩn đồng hồ chuẩn đo nước bằng phương pháp dung tích (*) TT Tên phƣơng tiện dùng để hiệu chuẩn Đặc trƣng kỹ thuật đo lƣờng cơ bản Áp dụng theo điều mục của quy trình 1 Chuẩn đo lƣờng Bình chuẩn (hoặc hệ thống chuẩn) –

Phạm vi đo phù hợp với lưu lượng cần hiệu chuẩn. – ĐKĐBĐ uC ≤ 1/5 sai số lớn nhất cho phép của đồng hồ chuẩn cần hiệu chuẩn, hoặc hệ thống chuẩn có ĐKĐBĐ uC < 0,05 % 7.3.3 2 Phƣơng tiện đo 2.1 Lưu lượng kế (có thể tích hợp trong 1) – Phạm vi phù hợp với lưu lượng cần hiệu chuẩn. – Sai số lớn nhất cho phép: ± 2 % giá trị đo. 7.3.3 2.2 Bộ đếm xung Tần số làm việc: 0,1 Hz ¸ 100 MHz 7.3.3 2.3 Nhiệt kế – Phạm vi đo (0 ÷ 50) °C – Giá trị độ chia ≤ 1 °C 5.5 ĐLVN 305 : 2016 5 TT Tên phƣơng tiện dùng để hiệu chuẩn Đặc trƣng kỹ thuật đo lƣờng cơ bản

Áp dụng theo điều mục của quy trình 2.4 Áp kế – Phạm vi đo phù hợp với áp suất làm việc của đồng hồ chuẩn . – Sai số lớn nhất cho phép ≤ ± 2,5 % 5.6; 5.7 3 Phƣơng tiện phụ 3.1 Hệ thống tạo và ổn định nguồn nước – Phù hợp với đồng hồ chuẩn – Độ ổn định lưu lượng: ≤ 5 % 7.2.1; 7.2.2 3.2 Hệ thống gá lắp đồng hồ chuẩn Phù hợp với đồng hồ chuẩn 7.2.1; 7.2.2 3.3 Hệ thống vận hành Phù hợp với đồng hồ chuẩn 7.2.1; 7.2.2 Bảng 2b Phương tiện dùng để hiệu chuẩn đồng hồ chuẩn đo nước bằng phương pháp khối lượng(*)

TT Tên phƣơng tiện dùng để hiệu chuẩn Đặc trƣng kỹ thuật đo lƣờng cơ bản Áp dụng theo điều mục của quy trình 1 Chuẩn đo lƣờng Cân chuẩn (hoặc hệ thống chuẩn lưu lượng khối lượng chất lỏng) – Phạm vi đo phù hợp với lưu lượng cần hiệu chuẩn. – ĐKĐBĐ uC ≤ 1/5 sai số lớn nhất cho phép của đồng hồ chuẩn cần hiệu chuẩn, hoặc hệ thống chuẩn có ĐKĐBĐ uC < 0,05 % 7.3.3 2 Phƣơng tiện đo khác 2.1 Lưu lượng kế (có thể tích hợp trong 1) – Phạm vi phù hợp với lưu lượng cần hiệu chuẩn. – Sai số lớn nhất cho phép: ± 2 % giá trị đo. 7.3.3 2.2 Bộ đếm xung Tần số làm việc: 0,1 Hz ¸ 100 MHz 7.3.3 2.3 Bộ tỷ trọng kế – Phạm vi đo phù hợp với khối lượng riêng của lưu chất. – Sai số lớn nhất cho phép không vượt quá: ± 0,5 kg/m3 2.4 Nhiệt kế – Phạm vi đo (0 ÷ 50) °C – Giá trị độ chia ≤ 1 °C 5.5

ĐLVN 305 : 2016 6 TT Tên phƣơng tiện dùng để hiệu chuẩn Đặc trƣng kỹ thuật đo lƣờng cơ bản Áp dụng theo điều mục của quy trình 2.5 Áp kế – Phạm vi đo phù hợp với áp suất làm việc của đồng hồ chuẩn . – Sai số lớn nhất cho phép ≤ ± 2,5 % 5.6; 5.7 3 Phƣơng tiện phụ 3.1 Hệ thống tạo và ổn định nguồn nước – Phù hợp với đồng hồ chuẩn – Độ ổn định lưu lượng: ≤ 5 % 7.2.1;

7.2.2 3.2 Hệ thống gá lắp đồng hồ chuẩn Phù hợp với đồng hồ chuẩn 7.2.1; 7.2.2 3.3 Hệ thống vận hành Phù hợp với đồng hồ chuẩn

7.2.1; 7.2.2 Chú thích: (*) Các phương tiện dùng để hiệu chuẩn được lắp đặt thành hệ thống theo sơ đồ nguyên lý tại Phụ lục 7. 5 Điều kiện hiệu chuẩn Khi tiến hành hiệu chuẩn, phải đảm bảo các điều kiện sau đây: 5.1 Địa điểm làm việc phải sạch sẽ, thoáng mát, không có chất ăn mòn hóa học, không có các nguồn gây biến đổi lớn về nhiệt môi trường và nhiệt độ chất khí hiệu chuẩn, không gây rung động trong quá trình làm việc. 5.2 Đồng hồ chuẩn phải được lắp đặt vào hệ thống theo đúng tài liệu hướng dẫn của nhà sản xuất. Các gioăng đệm không được lấn vào phần trong của ống dẫn. 5.3 Đoạn ống thẳng phía trước và phía sau của đồng hồ chuẩn phải có chiều dài không nhỏ hơn các giá trị quy định trong tài liệu hướng dẫn của nhà sản xuất và phải có cùng đường kính danh định với đồng hồ chuẩn. 5.4 Nước sử dụng để hiệu chuẩn đồng hồ chuẩn phải là nước không lẫn tạp chất và có thể được lấy từ bể chứa trên cao, bơm từ đường ống dẫn hoặc bể nguồn của hệ thống hiệu chuẩn. 5.5 Đồng hồ chuẩn được hiệu chuẩn ở điều kiện nhiệt độ môi trường và nước không quá 40 oC. Nhiệt độ của nước đo trên đường ống công nghệ tại vị trí lắp đặt đồng hồ chuẩn. 5.6 Trong thời gian tiến hành phép đo áp suất phía sau đồng hồ chuẩn không nhỏ hơn áp suất khí quyển. 5.7 Áp suất tối đa của hệ thống không được vượt quá áp suất làm việc lớn nhất của đồng hồ chuẩn. 6 Chuẩn bị hiệu chuẩn Trước khi tiến hành hiệu chuẩn phải thực hiện công việc sau: ĐLVN 305 : 2016 7 Vận hành hệ thống hiệu chuẩn ở lưu lượng lớn nhất cho phép trong thời gian ít nhất 15 phút để đảm bảo tách hết khí, cân bằng nhiệt độ trong hệ thống và đảm bảo hệ thống công nghệ không bị rò rỉ chất lỏng hiệu chuẩn. 7 Tiến hành hiệu chuẩn 7.1 Kiểm tra bên ngoài Phải kiểm tra bên ngoài theo các yêu cầu sau đây: 7.1.1 Kiểm tra tính nguyên vẹn Đồng hồ chuẩn phải đảm bảo nguyên vẹn, không có các vết nứt ở thân, vỏ và bộ phận chỉ thị. Bộ phận chỉ thị phải đảm bảo đọc được rõ ràng và chính xác. 7.1.2 Kiểm tra nhãn mác và hồ sơ kỹ thuật Thông tin trên nhãn mác và hồ sơ kỹ thuật của đồng hồ chuẩn phải phù hợp với các yêu cầu quy định như: – Hãng sản xuất; – Tên đồng hồ chuẩn; – Kiểu chế tạo; – Số chế tạo; – Phạm vi lưu lượng; – Chất lỏng làm việc; – Cấp chính xác; – Hệ số xung. 7.2 Kiểm tra kỹ thuật Phải kiểm tra kỹ thuật theo các yêu cầu sau đây: 7.2.1 Kiểm tra độ kín: Cho nước chảy qua đồng hồ chuẩn ở lưu lượng lớn nhất đạt được của hệ thống sau đó đóng van ở lối ra đồng hồ chuẩn. Đồng hồ chuẩn đạt yêu cầu nếu sau thời gian 1 phút không phát hiện sự rò rỉ nước ở đồng hồ chuẩn. 7.2.2 Kiểm tra độ ổn định số chỉ khi dòng chảy dừng: đảm bảo hệ thống hiệu chuẩn điền đầy nước và van ở phía sau đồng hồ chuẩn đóng kín, tiến hành quan sát số chỉ thị thể tích. Đồng hồ chuẩn nước đạt yêu cầu nếu sau thời gian 10 phút số chỉ thị thể tích không thay đổi. 7.3 Kiểm tra đo lƣờng Đồng hồ chuẩn được kiểm tra đo lường theo trình tự nội dung, phương pháp và yêu cầu sau: 7.3.1 Xác định các lưu lượng kiểm tra Đồng hồ chuẩn được kiểm tra đo lường theo trình tự bắt đầu từ lưu lượng nhỏ nhất đến lưu lượng lớn nhất hoặc ngược lại. Lưu lượng kiểm tra được phân bố như sau:

ĐLVN 305 : 2016

8

– Với đồng hồ chuẩn kiểu điện từ và siêu âm:

Phải tiến hành kiểm tra tại tối thiểu 03 lưu lượng phân bố tương đối đều từ lưu lượng

nhỏ nhất đến 30 % của lưu lượng lớn nhất đạt được do nhà sản xuất quy định.

– Với đồng hồ chuẩn khác:

Hai giá trị biên lưu lượng lớn nhất, lưu lượng nhỏ nhất và ba (3) giá trị chia đều tương

đối 25 %, 50 %, 75 % của lưu lượng lớn nhất đạt được do nhà sản xuất quy định.

– Các giá trị lưu lượng kiểm tra thực tế được phép sai lệch trong phạm vi ± 2 %.

7.3.2 Xác định thời gian kiểm tra và thể tích nước kiểm tra

-Thời gian đo tối thiểu của một phép đo: không nhỏ hơn 90 s đối với van tay hoặc

không nhỏ hơn 100 lần tỉ số của trung bình cộng thời gian đóng và mở van (s) chia cho

cấp chính xác của đồng hồ chuẩn đối với van điều khiển được hoặc thiết bị chuyển

dòng tự động.

Công thức tính thời gian đo tối thiểu của một phép đo:

100 



s

t

ACC

(1)

– Thể tích (hoặc khối lượng) nước hiệu chuẩn ≥

RES

ACC



500

7.3.3 Xác định hệ số của đồng hồ chuẩn

7.3.3.1 Vận hành hệ thống

– Với phương pháp dung tích: cho nước chảy qua đồng hồ chuẩn vào bình chuẩn, điều

chỉnh van lưu lượng cho đến khi đạt được lưu lượng cần hiệu chuẩn. Sau khi nước đầy

bình, đóng van đầu vào và xả đáy bình chuẩn. Đóng van xả đáy sau khi nước nhỏ giọt

ít nhất 30 giây (hoặc theo quy định của giấy hiệu chuẩn). Đọc chỉ số trên đồng hồ

chuẩn ghi vào biên bản và tiến hành hiệu chuẩn.

– Với phương pháp khối lượng: Điều chỉnh lưu lượng cần hiệu chuẩn, đóng van chặn

để dòng lưu chất không chảy qua VM, cài đặt giá trị “zero” theo đúng các hướng dẫn

của nhà sản xuất. Đưa số chỉ của cân chuẩn về “0” (tare), ghi giá trị của cân chuẩn và

của đồng hồ chuẩn vào biên bản và tiến hành hiệu chuẩn.

7.3.3.2 Hệ số của đồng hồ chuẩn nước:

1. a) Hệ số của đồng hồ chuẩn MFi

:

– Với đồng hồ chuẩn chỉ thị thể tích:

VMi

Stdi S M s M

i

V

V t t t F P MF [1 (  20)][1 (  )][1  ]



 

(2)

Trong đó:

Vstdi: thể tích chất lỏng chuẩn tại lần đo thứ i, L;

VVMi: thể tích chất lỏng chỉ thị của đồng hồ chuẩn tại lần đo thứ i, L;

: hệ số giãn nở khối theo nhiệt độ của bình chuẩn, (C

-1

) được xác định theo Phụ lục 4;

ĐLVN 305 : 2016

9

: hệ số giãn nở khối theo nhiệt độ của nước, (C

-1

) được xác định theo Phụ lục 5;

F: hệ số nén của nước, (kPa-1

) được xác định theo Phụ lục 6.

– Với đồng hồ chuẩn chỉ thị khối lượng:

VM i VM i

s f b

VMi

Stdi

i M M

M M k

M

M

MF

1 0

( ).





  (3)

Trong đó:

MStdi: số chỉ của chuẩn, kg;

Ms

: chỉ thị của cân chuẩn sau khi tare, kg;

Mf

: chỉ thị của cân chuẩn khi cân bình cân đã chứa lưu chất, kg;

kb: hệ số hiệu chính sức đẩy nổi không khí, %:

w

a

s

A

b

k















1

1

(4)

Với: ρA = 1,2 kg/m³;

ρs = 8000 kg/m³;

ρa

: khối lượng riêng của không khí lúc tiến hành hiệu chuẩn, có giá

trị từ 1,05 kg/m³ đến 1,28 kg/m³, tương ứng (1,16 ± 0,12) kg/m³;

ρw: khối lượng riêng của lưu chất hiệu chuẩn có giá trị từ 992,21

kg/m³ đến 999,10 kg/m³, tương ứng (995,66 ± 3,45) kg/m³.

MVMi

: số chỉ trên đồng hồ chuẩn, kg;

MVM1i: chỉ thị khối lượng lúc kết thúc của VM tại lần đo thứ i, kg;

MVM0i: chỉ thị khối lượng lúc bắt đầu của VM tại lần đo thứ i, kg.

Chú ý: Giá trị MStdi có thể đọc trực tiếp trên chuẩn hoặc thông qua các bước tính toán

trung gian cần thiết tùy theo nguyên lý vận hành của chuẩn.

Tại lưu lượng kiểm tra, thực hiện không ít hơn 05 (năm) lần kiểm tra liên tiếp và tính

hệ số đồng hồ chuẩn nước tại lưu lượng k theo công thức:

n

MF

MF

n

i

i

k

 

1

(5)

Với n là số lần kiểm tra.

Hệ số đồng hồ chuẩn

MF

là giá trị trung bình của các giá trị MFk và được tính theo

công thức :





k

i

MFk

k

MF

1

1

(6)

Với k là số lưu lượng kiểm tra.

ĐLVN 305 : 2016

10

Độ lệch tương đối của đồng hồ chuẩn tại mỗi điểm lưu lượng được tính như sau:

100 

   MF MF k %

MF

(7)

Yêu cầu: Độ lệch tương đối của đồng hồ chuẩn:  ≤ 0,1 %

1. b) Hệ số của đồng hồ nước chuẩn có tín hiệu ra là xung KFi (xung/L):

[1 ( 20)] [1 ( )] [1 ]

S S M s M

Pi

V t t t F P

N

KF

          



 

(8)

Trong đó:

Vstdi: thể tích chất lỏng chuẩn tại lần đo thứ i, L;

: hệ số giãn nở khối theo nhiệt độ của bình chuẩn, (C

-1

) được xác định theo Phụ lục 4;

: hệ số giãn nở khối theo nhiệt độ của nước, (C

-1

) được xác định theo Phụ lục 5;

F: hệ số nén của nước, (kPa-1

) được xác định theo Phụ lục 6;

Npi số xung của đồng hồ chuẩn tại lần đo thứ i.

Đối với đồng hồ chuẩn có hiển thị là xung thì:

1 



n

i

i

KF

KF

n

(9)

Trong đó :

KF

: Hệ số quy đổi của đồng hồ chuẩn (xung/L);

n: số lần đo.

8 Ƣớc lƣợng độ không đảm bảo đo

8.1 Độ không đảm bảo đo chuẩn tổng hợp, uC

8.1.1 ĐKĐBĐ chuẩn tổng hợp được xác định cho đồng hồ chuẩn chỉ thị thể tích theo

hướng dẫn tại Phụ lục 1.

8.1.2 ĐKĐBĐ chuẩn tổng hợp được xác định cho đồng hồ chuẩn chỉ thị khối lượng

theo hướng dẫn tại Phụ lục 2.

8.1.3 ĐKĐBĐ chuẩn tổng hợp được xác định cho cho đồng hồ chuẩn có tín hiệu ra là

xung theo hướng dẫn tại Phụ lục 3.

8.2 Độ không đảm bảo đo mở rộng, U

Độ không đảm bảo đo mở rộng được xác định cho mỗi lưu lượng kiểm tra theo công

thức:

U k u  

C

(10)

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

k: hệ số phủ, k = 2 ứng với xác suất tin cậy xấp xỉ 95 %.

ĐLVN 305 : 2016

11

8.3 Yêu cầu về độ không đảm bảo đo của đồng hồ chuẩn

Độ không đảm bảo đo mở rộng (U) không được vượt quá các giá trị sau:

– Đối với đồng hồ chuẩn chỉ thị thể tích (hoặc khối lượng) thì U ≤ 0,1 % và độ lệch

tương đối  = 0,1 %.

– Đối với đồng hồ chuẩn có tín hiệu ra là xung thì U ≤ 0,1 %.

9 Xử lý chung

9.1 Đồng hồ chuẩn đo nước sau khi hiệu chuẩn nếu đạt các yêu cầu trong mục 7 và 8

thì được cấp chứng chỉ hiệu chuẩn (tem hiệu chuẩn, dấu hiệu chuẩn, giấy chứng nhận

hiệu chuẩn…) theo quy định.

9.2 Đồng hồ chuẩn đo nước sau khi hiệu chuẩn nếu không đạt yêu cầu trong mục 7 và

8 thì không cấp chứng chỉ hiệu chuẩn mới và xóa dấu hiệu chuẩn cũ (nếu có).

9.3 Chu kỳ hiệu chuẩn của đồng hồ chuẩn đo nước là 12 tháng