《变水头水流量标准装置校准规范》
编写说明
一、
任务来源
根据国家质量监督检验检疫总局的国质检量函（2017）25号文（质检总局计量司关于国家计量技术法规制修订、修改及宣贯计划有关事项的通知）要求，《变水头水流量标准装置校准规范》技术规范制定的项目已经国家质检总局批准列入2017年制订计划。

由上海市计量测试技术研究院为主要起草单位并归口到全国流量计量技术委员会。

由起草单位组成校准规范起草小组，参加起草的单位有上海市计量测试技术研究院、中国计量科学研究院、浙江省计量科学研究院、上海威尔泰工业自动化股份有限公司、科隆测量仪器(上海)有限公司、上海星空自动化仪表公司、铎博流体测控技术(上海)有限公司。

二、编制依据
JJF 1001-2011《通用计量术语及定义》
JJF 1004-2004《流量计量名词术语及定义》
JJF 1059-2012《测量不确定度评定与表示》
JJG 164-2000《液体流量标准装置检定规程》
三、目的和意义
目前，大口径液体流量计承担着企业生产用水、城镇生活用水以及污水排放等流量计量任务。

根据目前国家检定规程，一般使用静态容积（或静态质量法）检定流量仪表。

由于这种方法建立在定常流动的基础上，用上述方法检定流量仪表的水流量标准装置需要一个稳定的压力源（一般使用高位水塔或稳压容器实现），因而管道内是一个非时变的定常流动。

运用这一方法的水流量标准装置不确定度一般可以优于
0.05%。

但是若将这些方法运用于大口径（大流量）仪表的检定装置，则存在局限。

首先，在检定过程中为保持恒压，高位水塔必须保持持续供水的满溢状态，所以能耗大，装置效率低；其次，由于工艺、造价、能源等因素的影响，这类装置的管径、流量均受到一定限制，一般使用多表并联组合的标准表法流量标准装置来检定大口径流量计，检定的流程中多了标准表，明显增加了测量不确定度。

基于变水头原理的动态容积法水流量标准装置克服了上述标准装置的缺点，在降低能耗和水资源的有效利用方面具有明显优势。

其中基于变水头原理的水流量标准装
置测量不确定度的评定是一个关键的技术问题。

日本与德国科隆相继建立了用以检定大口径电磁流量计的变水头大流量标准装置。

国内多家大口径电磁流量计、超声流量计生产商，例如上海威尔泰工业自动化股份有限公司、科隆测量仪器有限公司，星空自动化仪表有限公司，相继建立了变水头大流量标准装置。

越来越多的其他省市流量计生产企业也计划采用将变水头水流量标准装置。

因此，有必要对基于变水头原理的动态容积法水流量装置技术和不确定度评定方法进行研究，以确保本市及华东大区相关标准装置的计量准确度，为电磁流量计等产品的计量检定提供计量技术保障。

《变水头水流量标准装置校准规范》的编制不但可以弥补现行《JJG164-2000液体流量标准装置检定规程》不足，还可以确保流量计生产商层面的流量量值传递稳定、可靠，并准确地把装置的量值溯源到国家计量技术机构，对于我国的计量体系的完善具有重要意义。

四、编制过程及校准规范内容的说明
4.1编制过程
2017年5月21日在上海上海市计量测试技术研究院召开了《变水头水流量标准装置校准规范》编制组成立暨第一次工作会。

会议成立了以上海市计量测试技术研究院为主要起草单位，中国计量科学研究院、浙江省计量科学研究
院、上海威尔泰工业自动化股份有限公司、科隆测量仪器(上海)有限公司、上海星空自动化仪表公司、铎博流体测控技术(上海)有限公司为参与起草单位的工作组。

第一次工作会主要对编制大纲、编制进度和人员分工进行了讨论并确定。

2017年9月编制组内部对编制的规范初稿进行了讨论，主要针对标准条件、校准方法、示值误差等问题进行了讨论，还针对编制说明、试验报告等内容进行了讨论。

编制组后续对规范初稿进行了修改完善，于2018年4月形成征求意见稿。

2018年4月在上海市计量测试技术研究院召开了《变水头水流量标准装置校准规范》征求意见稿讨论会，包括计量部门、生产厂家、科研部门等主编单位。

会议上大家对规范的全文进行认真的讨论，提出了很多切实可行的宝贵意见。

2018年8月~2019年3月共计收到来自上海市计量测试技术研究院、中国计量科学研究院等7家单位共计30余条意见。

2019年3月~7月，编制组通过内部讨论会形式，对征求意见的处理进行讨论。

2019年8月编制组完成了意见汇总表及处理
意见，共采纳意见26条，同时完成了对标准条文的修改。

2019年8月~9月，编制组对标准送审稿又进行逐条讨论修改，2019年9月修改完成后又再次征求意见。

2019年10月~2019年12月共计收到上海市计量测试技术研究院、中国计量科学研究院、浙江省计量科学研究院3家单位共计10条意见。

2019年12月，编制组对征求意见进行了详细了讨论，完成了意见汇总表及处理意见，并完成了对标准条文的修改。

4.2校准规范内容的说明
1）关于适用范围。

结合当前国内大口径电磁流量计的变水头大流量标准装置的要求和使用现状，本校准规范适用于口径为小于等于1000mm的电磁流量计，其余口径参考本规范。

经过课题组近三年的实验研究，流速范围小于等于0.2m/s，工作水塔的直径小于等于5m，测试数据较为稳定。

本规范适用于液体
流速范围为0m/s～0.2m/s工作水塔的直径小于等于5m的变水头流量装置的校准。

2）关于变水头流量装置的校准条件。

本规范规定了变水头流量装置校准时的环境条件、工作介质条件和其它条件要求。

对环境条件进行了规定，温度一般为：（5～35）℃；相对湿度一般为：（15～95）%；压力一般为：（86～106）kPa。

对工作介质条件规定。

工作介质为无纤维、导磁性颗粒及其他可见颗粒等物质的清洁水。

其它条件规定。

(a)电子秤的分辨率不低于；(b)标准金属量器的不确定度是
0.025%；(c)在校准期内，风力应不大于3级～4级；(d)在测试前，应充分排除管道系统中的空气，不允许有残余气体滞留在管道中;(e)所有测试仪器应该用交流稳压电源供电; (f)测量管道、液位计等装置清洗干净，无污垢。

3）关于变水头流量装置的校准项目和校准方法。

水头流量装置的校准项目包括密封性试验、标准表校准、电子秤的校准、工作容器的校准、换向器的校准、计时器的校准和液位计动态效应检测。

4）关于变水头流量装置的几种对测量的影响因素。

粘附与壁面上液膜；液位开关之间开启、闭合的时间的差异；水塔漩涡及液面；由风引起的水塔摇摆；大气温度变化对测量的影响等不会影响计量特性，附录中给出了具体分析。

《变水头水流量标准装置校准规范》编制组
2020年3月9日。