第一节 水表的检定
一、检定依据
1 旋翼式水表和容积式水表
按JJGl62—1985《水表及其试验装置规程》第二部分“水表”进行检定。
说明：JJGl64—2000《液体流量标准装置》的首页中有代替JJGl65—1985宇样，实际上只意味代替了其中的“一水表试验装置”部分，未覆盖“二水表”部分。JJGl65—1985“水表”部分仍有效。国家质量监督检验检疫总局国质检量函[2002]546 号“关于对国家计量检定规程JJGl64—2000《体流量标准装置》的实施中有关问题的复函”中已对这一问题作了处理说明。
2 水平螺翼式水表
按JJG258—1988《水平螺翼式水表检定规程》进行检定。
说明：部分型号的大口径水表，如垂直螺翼式水表、单流水表、可拆卸螺翼式水表，还有一些进口大口径水表等也可参照此规程进行检定。
3 高压水表
按JJG585—1989《高压水表检定规程》。进行检定。
说明：一些进口的民用小口径水表，其公称压力为1．6MPa(16bar)，应按JJGl65—1985进行检定。
4 热水表
按JJG686—1990《热水表检定规程》进行检定。
5 远传水表
目前无对应的检定规程，一般可参照基表所对应的检定规程进行检定。除规定的项目外，还需检定输出信号的准确度与信号电参数是否符合设计或说明书要求。
6 预付费类水表
目前无对应的检定规程，一般可参照基表的检定规程进行检定。除规定的项目外，还需检查表的功能是否符合设计或说明书要求、机电信号转换是否可靠，等。预付费类水表的检定一般需要产品配套软件的支持。
7 用于测量饮用水的流量计
用于测量饮用水的流量计的检定可参照以下检定规程：
(1)JJGl98—1994《速度式流量计检定规程》：适用电磁流量计、涡轮流量计、涡街流量计、超声波流量计、插入式流量计等；
(2)JJG 640—1994《差压式流量计检定规程》：适用差压式流量计；
(3)JJG 667—1997《液体容积式流量计检定规程》：适用容积式流量计；
(4)JJG 897—1695《质量流量计检定规程》：适用质量流量计。
(4)JJG 897—1695《质量流量计检定规程》：适用质量流量计。
二、检定项目和技术要求
水表的检定项目一般包括外观检查、密封性试验和示值误差检定。
说明：小口径冷水水表按JJGl62—1985还应检定始动流量。
1 外观技术要求
检查水表的外观质量、公称流量、公称口径、总体尺寸、指示装置、检定装置、铅封装置等，可参照本章第2节“外观及技术特性检查”进行。
说明：对于已定型的LXS，LXSG，LXL等型号的水表，其公称口径、总体尺寸、指示装置、检定装置的检查可简化或省略。
(1)水表上应标有厂标、流向箭头、公称口径、计量等级、
标志、制造年月和编号等标志，并附有产品合格证和产品使用说明书。水表的计量单位为m3。
标志、制造年月和编号等标志，并附有产品合格证和产品使用说明书。水表的计量单位为m3。 说明：按GB／T778一1996规定，标记符号中应有型式批准标志，但国内水表目前太多数均用制造计量器具许可证号来代替。
(2)水表的外观不应有明显的缺陷，度盘上不应有擦伤、划痕、裂纹及影响读数的弊病，表玻璃不应有妨碍读数的缺陷。
(3)水表的公称口径、常用流量、长度、连接螺纹或法兰等应符合其产品标准的规定。常用的水表的规定值见表4—l。
(3)水表的公称口径、常用流量、长度、连接螺纹或法兰等应符合其产品标准的规定。常用的水表的规定值见表4—l。
表4-1 水表常用流量、长度和连接方式
|
旋翼式和容积式水表 | |||
|
公称口径/mm |
常用流量/（m3/h） |
长度/mm |
接口螺纹 |
|
15（内径8） |
0.6 |
1100-2 |
G3/4B |
|
15（内径8） |
1 |
1300-2 |
G3/4B |
|
15 |
1.5 |
1650-2 |
G3/4B |
|
20 |
2.5 |
1950-2 |
G1B |
|
25 |
3.5 |
1950-2 |
G5/4B |
|
40 |
10 |
2450-2 |
G2B |
|
50 |
15 |
2800-3 |
应符合GB4216.4 |
|
80 |
30 |
3700-3 | |
|
100 |
50 |
3700-3 | |
|
150 |
100 |
5000-5 | |
|
水平螺翼式水表 | |||
|
公称口径/mm |
常用流量/（m3/h） |
长度/mm |
法兰 |
|
50 |
15 |
2000-3 |
应符合GB4216.4 |
|
80 |
40 |
2250-3 | |
|
100 |
60 |
2250-3 | |
|
150 |
150 |
2500-3 | |
|
200 |
250 |
3000-3 | |
|
250 |
400 |
4000-3 | |
|
300 |
600 |
4500-5 | |
|
400 |
1000 |
5500-5 | |
|
500 |
1500 |
8000-5 | |
|
600 |
2500 |
10000-5 | |
|
800 |
4000 |
12000-5 | |
说明：水表国家标准中有水表代号N一词,水表代号N后的数字为以m3／h为单位的常用流量的数值，“常用流量”与检定规定中的“公称流量”含义数值均相同。
2 密封性技术要求
一般水表应能承受1．6倍公称压力、持续时间为lmin的静压力试验，试验介质为水，应不渗漏和损坏。在我国，水表的公称压力为管道的最大允许压力1MPa。
高压水表应能承受1．6倍公称压力、持续时间应为5min的水的静压力试验，应不渗漏和损坏。
热水表应在热水条件下进行该项试验，水温要求在低于上限工作温度(10±5)℃下，能承受1.6倍公称压力、持续时间应为15min的静压力试验；或者在高于上限工作温度5℃下，承受1倍公称压力、持续时间应为15min的静压力试验，应不渗漏和损坏。
3 示值误差技术要求
水表工作的整个流量范围由分界流量分为高区和低区两部分。从最小流量至分界流量(不含)为低区，从分界流量(含)至过载流量为高区。
冷水水表的准确度等级一般定为2级，用分段(高区和低区)误差限要求来表示：高区要求±2％，低区要求±5％。对热水表，高区为±3％，低区要求±5％。
水表在线检定时或使用中检验时，在检定流量大于或等于分界流量时的示值误差应不超过最大允许误差(或称误差限)的二倍，即冷水水表不大于±4％，热水水表不大于±6％。
在国家标准GB/T778．1-1996《冷水水表 第1部分：规范》中，水表按最小流量和分界流量分为A，B，C，D四个计量等级，见表4—2。热水水表按JB/T8802-1998《热水水表规范》，同样分为A，B，C三个计量等级，与冷水水表分法一致。
常用水表的各特性流量值见附录D。
常用水表的各特性流量值见附录D。
表4-2 水表各计量等级对应的特性流量关系
|
计量等级 |
特性流量 |
与常用流量qp关系 | |
|
qp＜15 |
qp≥15 | ||
|
A |
qmin |
0.04qp |
0.08qp |
|
qt |
0.10qp |
0.30qp | |
|
B |
qmin |
0.02qp |
0.03qp |
|
qt |
0.08qp |
0.20qp | |
|
C |
qmin |
0.01qp |
0.006qp |
|
qt |
0.015qp |
0.015qp | |
|
D |
qmin |
0.0075qp |
|
|
qt |
0.0115qp | ||
说明：因起草年份较早和情况不同，检定规程中公称口径15～40mm的A级表的最小流量值为0．03qp，与标准规定的值0.04qp不一致。建议一般情况下按水表产品所执行的标准取值，如被检水表的明示标识或使用说明书中采用了检定规程的最小流量值，则可按该值进行最小流量下示值误差的检定。
4 始动流量技术要求
公称口径15—40mm的水表的始动流量应不超过表4—3所列的值。
表4—3 小口径水表始动流量技术要求
|
公称口径/mm |
始动流量技术要求Qs≤L/h | ||||||||
|
15 |
A级 |
湿式表 |
14 |
B级 |
湿式表 |
10 |
C级 |
湿式表 |
4 |
|
干式表 |
16 |
干式表 |
12 |
干式表 |
4 | ||||
|
20 |
A级 |
湿式表 |
19 |
B级 |
湿式表 |
14 |
C级 |
湿式表 |
4 |
|
干式表 |
20 |
干式表 |
16 |
干式表 |
4 | ||||
|
25 |
A级 |
湿式表 |
23 |
B级 |
湿式表 |
17 |
C级 |
湿式表 |
6 |
|
干式表 |
25 |
干式表 |
20 |
干式表 |
6 | ||||
|
40 |
A级 |
湿式表 |
56 |
B级 |
湿式表 |
46 |
C级 |
湿式表 |
20 |
|
干式表 |
60 |
干式表 |
50 |
干式表 |
20 | ||||
三、检定设备
(1)外观检查用目测和常规检具。
(2)密封性试验用专用的水表耐压台。
说明：有些水表检定装置本身带耐压装置时，可直接在水表检定装置上进行该项试验。
(3)示值误差检定用水表检定装置。
水表检定装置是根据水表安装尺寸、流量范围和示值误差要求而设计的专用水流量标准装置。公称口径在80mm以上的要用带换向器的水表检定装置。这些装置需要有一个稳压水源系统。
在较理想的稳压水源条件下，经过充分与单台式装置比对试验和测量不确定度分析后，可以用串联式或并联式水表检定装置，以提高检定工作效率。
在线检定(或称使用中的检验)可用标准表法进行检定，所用试验设备为标准表类的现场校验仪，也可用三等标准金属量器或相应等级的衡器进行校准。
(4)始动流量检定一般也在水表检定装置上利用其瞬时流量指示计进行，在必要时也可用二等玻璃量瓶和秒表进行复测。
(5)远传和预付费类等智能型水表应根据功能检查、电参数测试的需要增添相应的设备和软件系统支持。
检测设备的详细要求和结构见第五章。
四、检定方法要点
1 密封性试验
根据水表耐压试验装置对水表的放置要求，将被检水表单块或成组按水表的通水方向，由夹紧装置固定在耐压装置的工作台上。立式试验装置上的被检水表，其表玻璃应背向检定人员，卧式试验装置的被检水表的表玻璃应朝下。有表盖的要盖住水表，确保安全。对干式水表可放宽这方面要求，但也要注意安全。
通水排除水表和连接管道中的空气，并检查是否有安装不当引起的泄漏。操作增压机构缓慢增加压力至试验压力，保压至试验要求所规定的时间。装置在试验时由于渗漏或水温变化等引起的压力下降速度不得大于0．02MPa／min。
在保压期间，检查水表外壳、铜罩等处是否有渗漏和损坏。检查时要注意安全，防止水表表玻璃质量问题引起进裂伤人。
检查水表外壳、中罩和玻璃等处有无渗漏和损坏，同时日测压力指示仪表的压力变化情况，判定水表是否符合密封性要求。如有渗漏，应记录下当时的压力。
注意：由于有些电动试压泵产生的压力为脉动压力，所以一般不宜直接用这类设备进行水表的密封性试验。
2 示值误差检定
以使用容积法检定为例来说明操作要点。
(1)安装与预运行
安装时，注意水表流向与进水方向一致，避免密封圈等突入试验管道。
排除完水表和试验管道中的空气，使水表运转一段时候后才开始进行检定。
(2)选择流量点与用水量
根据所检定的流量点，在水表检定装置上选择合适的瞬时流量指示计和工作量器进行操作，按规定时间放空该量器并关上，并预先确定检定用水量。
检定点常用(公称)流量qp、分界流量qt、最小流量qmin的实际流量值应分别控制在(0.9～1)qp，(1～1.1)qt和(1—1.1)qmin。
规程规定水表的一次检定用水量最少为水表最小分度值(或称检定分格)的200倍。在实际检定中，检定流量大小及控制速度快慢引起的水表惯性相差较大而影响水表示值检定结果的可靠性，当这种影响较大时，应增加检定用水量。
说明：因为规程JJGl62—1985起草和批准时期还有大量的七位指针式水表仍在使用， 分辨率较低，并且使用的水表检定装置相当一部分还是准确度等级为0 .5级和三等直筒式水表检定装置，所以规程附录A所列的检定用水量的规定值较大，不一定适合目前的八位指针式分辨力较高的水表。
(3) 操作与读数
如果是不带换向器的水表检定装置，一般采用启停法，即在读完水表的初始读数后，操作流量调节阀，使水流按规定流量通过水表，注人工作量器，当水表指针到达预先规定的用水量或工作量器的水位到达预定的读数计量段时，关闭调节阀，等工作量器的液面静止后进行读数，并读取和记录水表的终止读数。经过计算或比较，确定水表的示值误差。按规程规定，开启或关闭阀的动作时间不能大于1.5s。
如果是带换向器的水表检定装置，用换向器来切换水流。当水表的最小位指针对准位或某一分度线的瞬间，启动换向器同步切换水流，使其注入到选定，的工作量器中，当水表指针或标准容器的水位到达规定的用水量的瞬间，再次启动换向器同步切换水流，等量器中的液面静止后读数并记录水表的示值。经计算或比较，确定水表的示值误差。
称量法试验装置的操作基本相同，计算时要对称量值进行体积换算。
水表的初始读数和终止读数要求判读至水表的检定分格值或最小分度值。例如旋翼式水表LXS—15E型的检定分格或最小分度值为0．00005m‘(或0．05L)，则检定时水表读数的最小位应读至这一位，如4．23205 m3或4.23200 m3。详见第2章图2—6示意图。
说明：如不读到水表的检定分格，则可能在检定用水量较小时(最小分度值的200倍) 引起超过0.5％的测量误差，这种情况较多地出现在分界流量和最小流量的示值误差的检定。
有些指针式水表可能存在指针错位情况，即某一位指针指向零时，其相邻上一位的指针不指向整数位置。这种情况对水表不会产生累计的系统差，但会给检定时读数带来麻烦。此时的水表示值读数应通过读数经验进行一些人为纠正，避免给示值误差的检定结果带来不合常理的误差值(一般为10％或100％左右)，同时当检定示值误差的计算出现这种情况时，也要留心一下是否存在指针错位现象。
当人工读数的可靠性无法得到保证时，为提高检测结果的可靠性，可以用专用的读数传感器进行读数。
(4) 检定次数
对于样机试验和首次检定，当检定水表的检定装置的准确度(或扩展不确定度)为水表的1／10时，每个流量点一般可只检定一次。对检定结果超差或有怀疑时，应再重复二次，若三次检定结果符合数据取舍原则，则取三次检定结果的算术平均值作为最后检定结果。
说明：新的国际建议和国际标准在定型鉴定时的试验次数方面规定：如果有一台或多台水表在一个流重点下的结果超过了最大允许误差，则在此流量下应再重复测试一次。若三次结果数据符合有效原则，则取三次检定的算术平均值作为最后结果。在同一流量下的三次试验中，如果有二个小于规定的最大允许误差，且平均值也小于最大允许误差，则可认为结果满足要求。否则认为不满足要求。
国家标准GB／T778．3—1996《冷水水表第3部分：试验设备和试验方法》中建议，有疑问时，最好能：
a．增加体积(用水量)或试验持续时间；
a．增加体积(用水量)或试验持续时间；
b．将试验结果与采用其它方法获得的结果相比较，特别是与采用带有换向装置或换向切换水流方法的检定结果相比。
采用以上方法，可以减少水表运动部件复合惯性、水表读数分辨率等带来的测量误差。
说明：规程JJGl62—1985《水表及其试验装置》规定，在“对梭定结果有异议时，应以高一级准确度的装置检定核验为准”，一般针对0.5级水表检定装置和七位指针的基型水表而言，而目前普遍用0.2级水表检定装置，水表的分辨率也大大提高，这一规定已意义不大。建议按上面所述的方法进行复测。
(5) 误差计算和记录格式
容积法检定水表的误差计算公式比较简洁：
容积法检定水表的误差计算公式比较简洁：
式中：E—水表的示值误差(规程中用δ表示)；
Vi—被检水表的示值(规程中用V实表示)；
Va—工作量器内水量的实际值(规程中用V示表示)。
说明：现修订的水表技术文件所用的参数符号不用中文作下标。
称量法检定水表的误差计算公式为
其中
式中：V秤—由水质量换算的容积值；
Mt—标准器中水的质量；
c—修正系数；
ρt—检定温度下水的密度；
ρ砝—砝码密度；
e—空气密度。
单台水表的溶积法检定记录格式和检定结果示例可参考表4-4。
表4-4水表检定记录（单台式）
表4-5 水表检定记录(多台式)
送检单位____________________制造厂或商标______________________规格型号______________________
室温_________℃ 水温__________℃ 水压__________Mpa 检定设备编号__________记录编号__________
|
序号 |
表号 |
外观 |
密封性 |
示值误差δ |
QS |
结果 | ||
|
常用qp |
分界qmin |
最小qmin |
要求≤L/h | |||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
检定员___________________核验___________________检定日期__________________
(6)注意其它因素影响
a．水温
检定规定应在水温(0～30)℃时都能正常工作，符合计量性能要求。但过低的水温会对水表的计量性
能特别是小流量下的计量性能产生负的偏差，即表显示偏慢。
b．水压
按检定规程规定，检定水表时的工作压力一般应在(0．1～1)MPa之间。受材料和结构的影响，水压的增大会对使用塑料机芯的水表的计量性能产生负的偏差，其中对干式水表的影响更明显。
c．水压脉动
对小流量下的检定结果会产生正的偏差，即水表显示偏快。
d．水中含气泡
对检定结果会产生正的偏差，即水表显示偏快。
3 始动流量检定
始动流量用实际相对误差不大于土1.5％的瞬时流量指示计或者用二等标准量瓶和计时装置测量。国内大部用水表检定装置上的玻璃转子流量计进行水表的始动流量测量。始动流量试验装置的要求详见第5章。
始动流量试验的要领有二条：第一是操作流量调节阀使试验系统中的水的流量从零开始往上增，同时观察水表指示始动流量的指针或字轮直至开始转动，而不是让水的流量从大往小降至始动流量技术指标值处；二是等指针或字轮开始转动后要观察一段时间，湿式水表的观察时间应不少于2min，干式水表或指示始动流量指针的容积式水表应不少于10min。这些方法是为了保证获得真实可靠的水表始动流量值。
说明：玻璃转子流量计一般情况下用引用误差表征其准确度，其下段的流量指示实际误差较大。当水温较大地偏离标准温度20℃时，水的密度和粘度的变化会有一定程度上影响玻璃转子流量计的示值的准确性，目前没有统一可靠的修正方法规定。因此如需准确测量水表的始动流量值，建议用二等量瓶和计时装置来测量。
第二节 水表型式评价(定型鉴定)试验内容
一、试验环境条件
水表试验时的环境条件要求不高。在GB/T778.3—1996中更多规定是针对试验介质和试验系统的稳压要求的。如：要求试验期间水温不超过0℃～30℃范围，温度变化不超过1℃；流量变化在高区不超过土2.5％，低区不超过5％；等。
说明：国际建议OIMIL R49--1：2000(E)中明确规定了试验时温度、湿度等方面的参照条件。
二、冷水水表的试验项目和试验方法
冷水水表的定型鉴定试验主要按GB/T778．1～3—1996的要求进行。试验包括外观检查、技术特性检查、压力试验、测量误差试验、压力试验试验、加速磨损试验。试验项目和术语的名称在规程和其它技术文件中有一些不同，详见第一章表1—3。
说明：在已批准实行的国际建议OIMLR4-1：2000(E)和正在修订的新水表国际标准IS04064中，将增加几个试验，包括水温试验、水压试验、逆流试验、扰动影响试验。
以下分别介绍各试验内容、方法和要求。
1 外观和技术特性检查
外观与技术特性检查方法用符合要求的通用量具和目测。
(1) 外观
水表的外观不应有明显的缺陷，度盘上不应有擦伤、划痕、裂纹及影响计数的弊病，表玻璃不应有妨碍读数的缺陷。
外观与技术特性检查方法用符合要求的通用量具和目测。
(1) 外观
水表的外观不应有明显的缺陷，度盘上不应有擦伤、划痕、裂纹及影响计数的弊病，表玻璃不应有妨碍读数的缺陷。
(2) 水表的公称口径和总尺寸
水表的公称口径、公称流量、长度、连接螺纹和法兰应符合GB/T778．1—1996《冷水水表第1部分：规范》中表1或表2的规定。特殊场合使用的水表应按产品执行标准进行检查。
水表的公称口径、公称流量、长度、连接螺纹和法兰应符合GB/T778．1—1996《冷水水表第1部分：规范》中表1或表2的规定。特殊场合使用的水表应按产品执行标准进行检查。
(3) 标记
水表上的标记应符合国家标准的规定，内容应包括：
a．制造厂的厂名或商标；
b．计量等级、水表代号和压力损失；
说明：由于国家标准中水表口径规格与水表代号所表示的常用流量有明确的对应系，所以用水表规格型号代替水表代号也是可以的。
c．制造年份和编号；
说明：如果水表的出厂编号中包含了制造年月的信息，应认为符合。
d．在水表的壳体上标志出指示流动方向的箭头，但不应在罩盖上标志箭头；
e．型式批准合格的标志；
e．型式批准合格的标志；
说明：事实上，目前按照我国对计量器具管理的标志要求，此项标志基本上由带 标志的制造计量器具许可证号代替。但两种标志的含义有所区别，型式批准合格表示的是某个型号的水表情况，及连带的8位数字表示的是该产品的制造厂已取得该产品的制造计量器具许可、证，包括了企业的情况和产品的情况。但实际上单从许可证号判断不出制造厂是否已取得某种计量器具的型式批准的情况。在型式评价时，样品未标注型式批准标志或许可证标志是正常的，但应留出相应位置。
标志的制造计量器具许可证号代替。但两种标志的含义有所区别，型式批准合格表示的是某个型号的水表情况，及连带的8位数字表示的是该产品的制造厂已取得该产品的制造计量器具许可、证，包括了企业的情况和产品的情况。但实际上单从许可证号判断不出制造厂是否已取得某种计量器具的型式批准的情况。在型式评价时，样品未标注型式批准标志或许可证标志是正常的，但应留出相应位置。 f．如果水表的公称压力超过1MPa，则应标出公称压力；
说明：如果公称压力为1MPa，可省略。我国的公用事业城建系统的水表的公称压力均为1MPa。对于冷水水表，公称压力(PN)与最大允许工作压力(MAP)的数值是一样的。
g．如果水表只能在垂直或水平位置工作，应标出字母V(表示垂直)或H(表示水平)；
说明：V和H分别是英文vertical(垂直)和horizontal(水平)的第一个英文字母。如果没有位置要求(如活塞式水表)，则可省略。对于这种水表，新的国际建议规定要分别在三种位置(水平、垂直、倾斜)状态下进行计量性能的试验。
h．水表的公称口径。
以上标志应清楚、永久性地在外壳、度盘或一个铭牌上集中或分散标志。水表表盖由于易拆卸和损坏，所以不应用于该用途。
(4)指示装置
水表的指示装置分为指针式、字轮式及指针字轮组合式。重点检查以下内容：
a．测量单位、符号(m3)及位置是否正确；
b．指示器范围是否满足能在常用流量下工作1999h而不翻零；
c．指示器指针、字轮、度盘、框架等的颜色是否符合：黑色用于立方米及其倍数，红色用于表示立方米的约数；
d．指示器的运动方向是否符合：指针和圆形标志应顺时针旋转，指针和标尺应从左到右直线运动；字轮应向上翻转，电子式的增值变化应是瞬变的；
e．如有其它辅助装置按标准和产品说明进行检查。
(5)检定装置
a．检查检定标尺分格值是否以立方米表示，并以2，5，10个等分；
b．检查检定标尺分格值引起的测量不确定度的最大值是否符合GB/T778.1—1996表5的规定；
c．检查检定标尺分格的样式是否符合：分格的间距在(1～5)mm间，标尺宽度不超过两相邻轴线之距离的四分之一，指针指示端的宽度不超过检定标尺分格间距的四分之一且不大于0．5mm。
说明：分格值也称为最小分度值，“检定标尺”是水表国际标准中verification scale的译文。
(6)其它
检查水表的调整装置、加速装置、远传输出系统、材料、过滤器、逆流时的工况、封印等应符合GB/T778．1—1996第4.4～4.10的规定。
说明：许多型号的水表可能并没有其中的一些机构，如调整装置、加速装置、远传输出系统、过滤器等。材料(特别是工程塑料)方面目前标准未详细规定检验方法，常用的简便方法是根据申请单位所报的材料，凭经验或将样机材料与正宗材料相比较进行判断。
2 压力试验
（1）试验要求
水表是在长期受压条件下运行工作的。水表的压力试验是对水表产品的密封性能和耐压强度的考核。“压力试验”是IS04064中pressure test的译文，通常还用耐压试验、水压强度试验、密封性试验等称呼。
对于公称压力为1MPa的水表，应在水压1.6MPa下持续15min和在水压2.0MPa下持续1min，试验结果应无渗漏和损坏。其中的2.0MPa水压下持续1 min的试验是针对水锤现象而进行的。
(2) 试验装置和方法
水表的压力试验可采用立式或卧式的水压强度试验装置，试验装置的具体结构可参见第五章。
水表在压力试验安装时应排除水表和连接管道中的空气，并检查是否有安装不当等原因造成的泄漏，被试水表的水表表玻璃应朝向不易伤人的安全方向，对湿式水表尤其要注意这一点，表盖应盖住。操作增压机构增压至试验压力，保压至规定的试验持续时间。应采用静压、缓慢增压的方法。装置在试验时由于渗漏或水温变化等引起的压力下降速度应大于0.02MPa／min。
在保压期间，检查水表外壳、铜罩等处是否有渗漏和损坏。检查时要注意安全，防止水表表玻璃质量问题而进裂伤人。
3 测量误差试验
水表的测量误差试验在检定规程中又称流量一误差曲线测定。试验装置为水表检定装置，试验装置的具体结构详见第五章。
(1) 参数控制
试验时，应注意和控制的参数见表4—6。
试验时，应注意和控制的参数见表4—6。
表4-6
|
参数 |
控 制 范 围 |
|
水温 |
0，／30℃，一次试验过程中的变化不能大于5℃ |
|
水压 |
不得大于水表的公称压力。在选定的流量下，压力保持恒定值。上游压力变化不得超过土10％ |
|
流量 |
应选定在恒定值上
低区变化不得超过土2．5％，高区变化不得超过土5．0％ |
(2) 安装
水表的安装应符合产品使用说明书要求，尤其要注意上下游直管段长度的要求。水表的流向和其读数度盘朝向应得到保证管道内的空气应彻底排尽。
(3) 试验流量点
试验时流量点至少应为七个点，其中五个点应为过载流量qs、常用流量qp、0.5qp、分界流量qt、最小流量qmin，其它点根据水表的计量特性而定。对于计量等级为A级或B级的小口径旋翼式水表，一般在高区再加上0.2qp，0.3qp二个点。
说明：所规定的五个流量点实际指示应分别控制在(0．95～1)qp，(0．9～1) qp，(0，95—1．05)0．5 qp，(1～1.1)qp，(1～1．1)qmin。
(4) 试验次数
按照水表检定规程的规定，每个试验流量点下一般测量一次，如有超差或怀疑时，再增加二次试验，取其平均值作为最后的测量结果。在定型鉴定试验时，国家标准也规定可以采用单次试验的类似做法。
说明：新的国际建议和国际标准在定型鉴定时的试验次数方面规定： 如果有一台或多台水表在一个流量点下的结果超过了最大允许误差，则在此流量下应再重复测试一次。若三次结果数据符合有效原则，则取三次检定的算术平均值作为最后结果。在同一流量下的三次试验中，如果有二个小于规定的最大允许误差，且平均值也小于最大允许误差，则可认为结果满足要求；否则认为不满足要求。
根据测量不确定度分析，采用每个流量点检定一次的方法一般可满足检定可靠性的要求。但对于定型鉴定来说，测量误差试验的结果还与接下来要进行的加速磨损试验的误差偏移量的计算和合格判定十分相关，因此增加测量次数是必要的。
(5)误差曲线
在试验完毕后，应以流量为横坐标，误差为纵坐标，绘制流量一误差曲线。为使曲线均衡，其中横坐标近似用流量的对数坐标，如图4—1。
图4—l 水表流量一误差特性曲线
4 压力损失试验
水表的压力损失在最大流量下应不超过0．1MPa。水表国家标准GB/T778．1《冷水水表第1部分：规范》中规定的压力损失技术要求为一系列数值，包括0．01，0．03，0．06，0．1MPa。
说明：国际建议OIMLR49—1：2000(E)规定，水表在最小流量至过载流量下的压力损失应不大于0．1MPa。近年来有些企业在制定带控制阀的预付类水表产品的企业标准时， 由于控制阀方面的原因，而放宽了对压力损失技术指标的要求。复式水表等由于其结构和流量范围与常规水表有较大的不同，其过载流量(最大流量)较大，所以压力损失也大， 并且其压力损失并不一定总随流量增大而增大。
水表如带有过滤器或控制阀，则压力损失试验时应包括这些部件。
压力损失试验设备详见试验设备第五章。
某一流量下的压力损失试验时应在不装水表和装有水表的两种情况下进行测量，在差压计上分别读取前后取压孔的压力差值△p1和△p2，按下式计算该流量下的水表压力损失△p：
△p=△p2-△p1
判断水表的压力损失是否超过技术要求，则要在产生最大压力损失的流量下进行试验，一般情况下这个流量为过载流量(最大流量)。但对于一些组合式水表，由于水表所配置的阀是在某个流量区域才打开的，这时候的压力损失变化不稳定增长，也可能较大，对这类表进行压力损失试验时，这一段流量下的压力损失值得注意。
说明：某些单位在压力损失时未测不测装水表时的压力损失△p1，只在装水表时的压力损失△p2，并以该值作为水表的压力损失值，由于目前国内民用水表的主要型式基本都是全国统一设计的旋翼式水表，最大压力损失远小于0.1MPa，加上△p1很小，因此这样试验数据的处理结果偏保守，虽未导致结论的错误，但未准确反映水表的真实压力损失。
如果试验系统的流量能力不足或过载流量下的压力损失超过差压计的满量程，则试验时不能实现在过载流量下测量水表的压力损失。此时，试验的实际流量值与规定的过载流量(最大流量)有差异，规程规定可按正式进行换算。
式中：△pmax—对应于过载流量qs下的压力损失；
△p—对应于实际流量q下的压力损失。
对系列水表各规格在其流量范围内各流量点下的压力损失进行测量，可以得到一组流量和压损数值，并绘制出流量一压损曲线，如图4—2所示。
图4-2 流量一压损曲线图
5 始动流量试验
说明：1996版的水表国家标准。等同或等效采用国际标准IS04064，与84版国家水表标准相比，已删除了小口径水表的始动流量试验项目，根据现有水表国际建议和国际标准的修订稿资料和各国反馈意见，没有恢复该项目试验的改动趋势。一般可不进行该项试验。由于国内供水公司对民用水表的始动流量技术指标的关注，也由于水表在最小流量下的计量性能好坏与始动流量的大小密切相关，因此许多水表生产企业包括国外企业把水表的始动流量的性能反映在企业标准或使用说明书上。
始动流量试验一般只对公称口径小于或等于40mm的水表进行。试验方法要点与检定相同。
6 加速磨损试验
水表的加速磨损试验又称耐久性试验或寿命试验。小口径水表的该项试验包括过载流量下的(100h)连续流量试验和常用流量下的(100000次)断续流量试验。大口径水表的该试验则是过载流量(200h)和常用流量(800h)下的连续流量试验。
加速磨损试验的技术要求为水表流量一误差曲线的偏移量。水表检定规程和标准规定，低区的偏移应不超过3％，高区的偏移应不超过1.5％。因此，水表的整个加速磨损试验过程包括：
a)测量误差试验，绘制流量一误差曲线1，见图4—1。
b)加速磨损试验后，复测水表的测量误差，在原图上绘制流量一误差曲线2，计算偏移量并判断，见图4—3。
图4-3 加速磨损试验后误差曲线图
实曲线：磨损前误差曲线；虚曲线：磨损后误差曲线
加速磨损试验应在符合要求的装置上进行，试验装置的要求详见试验设备章节。加速磨损试验可以分段进行，每段时间至少6h，断续试验可在串联、并联或两种方法混合联接的情况下进行。
说明： 在近年的水表定型鉴定试验中， 由于许多水表的基型仍是全国统一设计的水表，再加上完整的加速磨损试验时间较长(近二个月)等因素，所以有些定型鉴定试验单位只进行到连续流量试验为止。内部使用的行业标准JB／T57177一1999《冷水水表 产品质量分等》和一些水表产品的质量监督检查的检验细则也有相同的做法。另外，有些大口径水表的加速磨损试验也装在合适的用户使用现场进行。
国际建议OIMLR49—1：2000(E) 中对加速磨损试验后的水表误差限作了附加规定，除了要满足偏移量的要求外，还要满足“误差在高区不超过土2．5％，低区不土6％”的要求。
7 其它试验
其它一些试验项目虽然未在现有的规程和标准中列出，但从正在修订的国际建议和国际标准中可以了解其中的必要性和试验要点，以下简要介绍。
(1) 逆流下的计量性能
a．对声明能测逆向流的水表进行计量性能的试验。
b．在最小流量Q1、分界流量Q2、常用流量Q3下测量水表样机的(指示)误差，试验期间其余影响因子控制在参考条件下。
c．在逆流状态下，水表样机的误差均应不超过水表的误差限。
(2) 水温影响试验
a．在分界流量Q2下测量水表样机的(指示)误差，入口水温为10℃，允差为5℃，试验期间其余影响因子控制在参考条件下。
b．在分界流量Q2下测量水表样机的(指示)误差，入口水温为水表的最大允许温度，允差为(0，5℃)，试验期间其余影响因子控制在参考条件下。
c．在以上二个水温下，水表样机的误差均应不超过水表的误差限。
(3) 水压影响试验
a．在分界流量Q2下测量水表样机的(指示)误差，进口水压先为0．03MPa，土5％，然后在最大允许压力下，允差为(0，一10％)。试验期间，其余影响因子控制在参考条件下。
b．在以上二个水压下，水表样机的误差均应不超过水表的误差限。
(4) 流动干扰试验
a．检验在规定的流动干扰下，水表样机的计量性能是否符合要求。一些被证明不受水表上下游的流动干扰影响的型号的水表可由批准机构免做这一试验。
b．规定的流动干扰分三种型式：1型和2型干扰装置以分别制造左旋和右旋的旋转速度场(旋涡)，模拟一种通常在下游中直接成直角的两个90度弯头产生的流动干扰。3型干扰装置制造不对称速度剖面，模拟通常在突出管结、单个弯头或阀门未全开的下游产生的流动干扰。
三、附加装置的性能试验
对IC卡冷水水表等预付费类水表，除对基表部分进行上面一节所规定的试验外，还需对其附加装置进行试验，附加装置主要为电子装置，还包括阀门等。
说明：在国际建议OIMLR49—1：2000(E) 中，对带电子装置的水表的试验作了规定，详见本手册第三部分中的“水表国际建议OIMLR49—1内容摘要”。
国内的预付费类水表以小口径水表为多，其结构大多为一体化，即控制显示机构与水表基表连在一起。目前对这类表的定型鉴定基本上按建设部标准CJ／T133—2001《IC卡冷水水表》或以该标准为基础的企业标准进行试验，其试验项目和要求见表4—7。
表4-7 IC卡水表出厂检验和型检验项目表
|
项 目 |
要 求 | |||
|
外观和封印 |
应符合要求 | |||
|
外壳防护 |
IP31 | |||
|
电参数 |
直流电源电压 |
额定值≤7.2 V | ||
|
静态工作电流 |
≤30μA | |||
|
控
制
器
基
本
功
能 |
显示功能 |
购水量 |
应有明确显示 | |
|
现有可用水量 |
应有明确显示 | |||
|
已用累积水量 |
应有明确显示 | |||
|
提示功能 |
工作电源欠压 |
应有明确显示 | ||
|
剩余水量不足 |
应有明确显示 | |||
|
误操作 |
应准确无误 | |||
|
控制功能 |
水预付费及用水控制 |
应准确无误 | ||
|
数据保持与恢复 |
应准确无误 | |||
|
水量累积 |
应准确无误 | |||
|
电源欠压保护 |
应准确无误 | |||
|
保护功能 |
磁保护功能 |
运行正常或关闭 | ||
|
断线保护功能 |
断线时自动关闭 | |||
|
电磁兼容性 |
静电放电抗扰度 |
符合GB／T17626．2的要求 | ||
|
射频电磁场抗扰度 |
符合GB／T17626．3的要求 | |||
|
电快速瞬变脉冲群抗扰度说明：该项目
仅适用于控制或信号线长度超过3m时 |
符合GB／T17626．4的要求 | |||
|
最大允许误差 |
符合GB／T778．1—1996的要求 | |||
|
电压影响试验 |
额定电压降低15％，不影响性能 | |||
|
压力损失 |
≤0．1MPa | |||
|
压力试验 |
1.6MPa／15min、2．0 MPa／lmin下
无渗漏损坏 | |||
|
控制器准确度 |
土0．1％ | |||
|
电控阀动作裕度 |
正常运行 | |||
|
耐用性能 |
IC卡水表加速磨损 |
符合GB／T778．3—1996第10．1．3．5 | ||
|
卡座耐用性 |
≥10000次，正常 | |||
|
电控阀耐用性 |
≥1000次，泄漏量符合要求 | |||
|
控制器可靠性 |
≥2000h | |||
|
外部连接线抗拉度 |
拉推力≥30N，不脱落变形 | |||
|
耐环境条件影响 |
环境温度(高温、低温) |
不影响性能 | ||
|
湿热影响 |
不影响性能 | |||
|
连续冲击 |
符合JB／T9329—1999第3．4 | |||
|
自由跌落 |
符合JB／T9329—1999第3．5．1 | |||
以下为具体试验方法。
1 外壳防护等级试验
按GB 4208中第12章和13章的规定进行试验。
2 静态工作电流测量
测试连接框图见图4—4。线路设计应考虑通断时对微安级电流表的冲击影响。
图4—4 静态工作电流测量示意图
测试方法：
将水表控制器的供电电池取下后，按图1连接测试线路。K1，K3打开，K2闭合，将直流稳压电源电压调至公称电压值。闭合K1，K3，水表不通水，显示器无显示后打开K1，读出电流表读数即为水表静态工作电流。
对于电池不可卸的控制器，或将电流表直接串接于供电环路，测出静态工作电流，此时电池电压应在正常工作电压范围内。
3 控制器基本功能试验
(1)显示功能检查
a．购水量显示检查
将新购的水量输入水表控制器，观察显示器应有相应显示。
b．现有可用水量检查
按水表的显示操作要求进行操作，观察显示器应有相应显示。
巳已用累积水量显示
按水表的显示操作要求进行操作，观察显示器应有相应显示。
(2)提示功能检查
a．电源欠压提示检查
按图4—4线路连接，K2，K3闭合，K1打开，直流稳压电源电压由公称电压逐渐下降至报警电压值，观察水表控制器应有相应有效的报警提示。
b．误操作提示检查
用非法的IC卡或随机误代码等对控制器信息输入口进行操作，观察水表控制器应有相应操作错误的提示，且不产生误动作。
c．剩余水量不足提示检查
水表连续用水，使现有可用水量核减，当核减至供水报警值时，观察水表控制器应有相应有效的报警提示。
(3)控制功能检查
a．水预付费及用水控制功能检查
水表控制器内输入一定购水量，使现有可用水量大于零，水表通水，则现有可用水量正常核减，当核减至供水极限值时，控制器应关闭电控阀。再向水表控制器输入购水量，使现有可用水量大于零，则控制器应能打开电控阀，使水表正常用水。
b．水量累加功能检查
水表不通水，记录控制器中现有可用水量Q1，向控制器中输入购水量Q2，则现有可用水量应刷新显示为Q1+Q2的值。
c．电源欠压保护功能检查
按图4—4连接测试线路，K1，K2，K3闭合。水表不通水，记录控制器中可显示的信息。直流稳压电源电压由公称电压值缓缓下降，直至欠压设计值，控制器因电量不足而关闭电控阀，可继续下降电压直至控制器无显示。10min后将电压值缓缓上升，直至公称电压值，再记录控制器中可显示的信息。则前后两次所记录的信息应一致。
d．数据保持与恢复功能检查
按图4—4连接测试线路，K1，K2，K3闭合，水表不通水，记录控制器中可显示的信息。打开K3，则控制器应能关闭电控阀。10min后闭合K3，控制器应能自动或者通过正确操作打开电控阀。再记录控制器中可显示的信息，则前后两次所记录的信息应一致。
(4)保护功能检查
a．磁保护功能检查
水表在通水条件下，CJ/T133—2001附录A中规定的磁环贴近水表，控制器应能关闭电控阀使水表停止通水，或者水表不受其干扰而正常工作。在受磁干扰期间水表不应有误动作。
b．断线保护功能检查
水表处于正常工作状态，将外部连线剪断，则控制器应能立即关闭电控阀。
4 最大允许误差试验
按GB/T 778．3第10．1．3．3条的有关规定进行。如果电子显示的分辨率达到要求，在试验时可以电子显示作为水表的指示值，否则应以基表的显示值为准，同时考察这类智能水表的机电信号转换的可靠性。
5 压力损失试验
按GB/T 778．3第10．1．3．4条的有关规定进行。一般应连同水表的过滤器、控制阀一起试验。
6 机电转换误差试验
将水表现有可用水量置人不少于lOm3的水量，记录现有可用水量为Q3和已用累积水量Q4。水表通水，使发讯指针转动整数圈，通水量不少于10m3，则水表用水量机械示值记为Q5。控制器内当前现有可用水量为Q6，则Q5－(Q3－Q6)应不超过±1个机电转换信号当量的水量。已用累积水量应显示为Q4+Q5的值。
7 控制器精度试验
按图4—5连接测试线路。
图4-5 控制器精度试验示意图
控制K4，向控制器输入不少于1000个脉冲。控制器精度为
式中：δ——控制器精度；
V——控制器所累计的用水量；
N——计数器所累计的脉冲数；
k——一个脉冲信号所代表的水量。
8 电源电压影响试验
按图4—4连接测试线路，K1，K2，K3闭合，水表在常用流量下通水，将电源电压调至下限工作电压值。观察显示器显示应正常，现有可用水量应能正常核减，已用累积水量应能正常累加；从信息口输入信息，控制器读取信息应正常；控制电控阀开关动作5次，应无异常。
按第6条的方法进行机电转换误差试验。
9 电控阀性能试验
(1)电控阀动作裕度试验
分别在0．02MPa水压和1．0MPa水压下，以常用流量通水，控制电控阀开关动作10次检查电控阀动作是否灵活可靠、有无异常现象。
(2)电控阀耐用性试验
水表在常用流量下通水，控制电控阀开关动作1000次，关闭电控阀，将水压压力调至不低于0．30MPa。泄漏量的测量可以用以下方法：
当泄漏较大、瞬时流量计能够指示时，读出瞬时流量计指示值即为电控阀的泄漏量。当泄漏较小时，可以将泄漏量接人容量瓶，同时用秒表计时，容量瓶的刻度容量除以秒表累计时间即为电控阀的泄漏量。
10 信息输入口耐用性试验
IC卡水表卡座经连续2000次插拔卡试验，插拔卡速度应低于20次/min；代码交换式水表的键盘经连续2000次按键试验。试验后IC卡水表用充值的用户IC卡插入卡座，控制器应能将信息准确读入；代码交换式水表通过键盘输入正确的水量代码，控制器应能将信息准确读人。
11 外部连接线抗接拉力性能试验
将测力计固定于水表外部连线，固定水表后拉动测力计至30N，持续15s，检查连线夷否脱落和损坏。
12 耐环境条件影响试验
水表在包装条件下经下列环境条件试验后，按上述方法进行机电转换误差试验。
(1)低温试验
在温度试验箱里根据规定的参数(一般为0℃±2℃，持续2h)按GB/T 2434．1进行试验，试验后检查控制器和电控阀工作正常性，在常温下放置至少2h后再进行高温试验。
(2)高温试验
在温度试验箱里根据规定的参数(一般为40℃±2℃，持续2h)按GB/T 2434．2进行试验，试验后检查控制器和电控阀工作正常性，在常温下放置至少2h后再进行恒定湿热试验。
(3)恒定湿热试验
在湿热试验箱里根据规定的参数(一般为温度40℃±2℃，相对湿度93％±3％，持续48h)按GB／T 2434．2进行试验，试验后检查控制器和电控阀工作正常性，在常温下放置至少2h后再进行连续击冲试验。
(4)连续击冲试验
根据规定的参数(一般为冲击加速度(100+10)m／s2，冲击频率(60—100)次／min累计冲击次数(1000±10)次)，按JB／T 9329规定的试验方法进行试验，试验后检查外观以及控制器和电控阀工作是否正常。
(5)跌落试验
根据规定的参数(一般为跌落高度300mm，跌落次数6面各一次)，按JB／T 9329—1999规定的方法进行试验，试验后检查外观以及控制器和电控阀工作正常性。
13 电磁兼容试验
(1)静电放电抗扰度试验
按GB／T 17626．2的有关规定进行。试验等级为2级，接触放电4kV。试验时允许样机的功能或性能暂时降低或丧失，但应能自行恢复。
(2)射频电磁场辐射抗扰度试验
按GB／T 17626．3的有关规定进行。试验等级为2级，试验场强3V／m，频率范围80MHz～1000 MHz。试验时，样机应在规定极限内性能正常。
(3)电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
该项试验仅适用于控制和信号线长度超过3m的情况。
按GB／T17626．4的有关规定进行。试验等级为2级。在供电电源端口，电压峰值为1kV，重复频率5kHz；在输入／输出端口电压峰值0．5kV，重复频率5 kHz。试验在常用流量qp下进行，允许样机的功能或性能暂时降低或丧失，但能自行恢复。
四、热水水表的定型鉴定试验
热水水表的定型鉴定具体试验方法目前没有直接可引用的国家标准或行业标准，JB／T8802—1998《热水水表 规范》中规定了热水水表的技术特性要求和计量性能要求，但未包括具体的试验方法和设备方面的规定。所以目前对热水表一般应按JJG686—1990《热水表》(试行)中“新制造热水水表全性能试验”的要求和方法，试验项目包括外观检查、水压强度试验、流量一测量误差试验、压力损失试验、加速磨损试验、冷热水对比试验、抗冷热冲击试验等。
JJG225—2001《热能表》实施后，热水表的定型鉴定有了新的依据。热能表所用的流量传感器是热水表的一种，其试验要求是热能表规程的主要内容之一。规程中规定对作为流量传感器的热水表的定型鉴定项目为示值误差、耐久性、耐压强度、压损试验等。
热水表的材质主要是用不锈钢、青铜及耐热工程塑料，用于清洁热水的计量。按照国际建议OIML R72和国家计量检定规程JJG686—1990，热水水表按用途分为3种：工型热水表、Ⅱ型热流量传感器式热水表， Ⅲ型出口为大气的热水表。热水表的下限工作温度为30℃，上限温度值分为90℃，130℃，180℃等。
试验方法与冷水水表有相同之处，但对热水介质的温度范围、安全性等控制需要严格。
如水压强度试验中热水温度应控制在比工作温度上限值低10℃(±5℃)的条件下进行。流量一误差曲线试验时的热水温度也尽可能选择在工作温度范围内的中点值进行。使用称量法热水水表检定装置的尤其要注意水温不同引起的密度变化。
热水表的加速磨损试验可以在实验室或使用现场进行，当在使用现场进行时，要求运行的总水量与实验室试验时相当。热水表系列产品进行试验时，加速磨损试验和抗冷热冲击试验允许选择公称口径较小的样品为代表。
说明：由于在理论上和经验上都尚未得出用冷水试验可以代替热水试验的效果，因此试验要求用热水作为试验介质。
由于国内各部门和生产厂长期对用热水作介质的热水水表检定装置研究不足，目前大多数企业只在热水表的所用的机芯材料抗热性能方面做检验， 而未对热水表在热水条件下的计量性能和使用寿命进行试验。
目前国内的热水表装置一般为小口径开放式装置，试验介质最高温度在95℃左右。客观上说试验设备的能力对上限温度为IOOOC以上的热水表和口径超过50mm的热水表存在不足。这种时候改用标准表法进行试验或许是一个可行的试验方法。
第三节 水表示值误差测量结果的不确定度评定
一、评定方法
1 评定依据
用水表的计量标准或所选择的水表检定装置对有代表性型号的水表，在水表检定规程或技术规范规定的条件下进行检定或校准时，应依据JJFl059—1999《测量不确定度评定与表示》对所得示值误差结果的测量不确定度进行评定。
2 评定步骤
(1)给出被测量，必要时给出被测量的定义及测量过程的简单描述；
(2)给出用以评定测量不确定度的数学模型；
(3)根据数学模型列出各不确定度分量的来源(即输入量xi)；
(4)评定各输入量的标准不确定度u(xi)，并进而给出与各输入量对应的标准不确定度分量ui(y)；
(5)如果扩展不确定度用Up表示，则应估算出对应于各输入量标准不确定度的自由度vi；
(6)计算合成标准不确定度uc(y)，如果用扩展不确定度Up表示则还应计算出合成标准不确定度的有效自由度veff；
(7)确定扩展不确定度U或UP；
(8)给出测量不确定度报告。
流量标准装置和流量计的扩展不确定度U由合成标准不确定度乘以包含因子是k，即U＝kuc(y)。当y和uc(y)所表征的概率分布近似为正态分布，且uc(y)的有效自由度较大时，可以按正态分布处理时。在流量计量中一般取是k＝2，置信概率近似为95％。因此，在进行流量标准装置或流量计的不确定度分析时，可以省略自由度的选取和计算过程。对于水表示值误差，往往用相对测量不确定度Urel，表示。
3 不确定度的A类评定和B类评定
(1)A类评定
用对观察列进行统计分析的方法来评定标准不确定度。如对特定参数(如水温)或情况进行的重复性或复现性试验结果的评定。
(2)B类评定
用不同于对观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度。如检定或校准证书提供的数据或准确度(如水表检定装置的检定证书)，生产部门提供的技术说明文件(如水表检定分格值的说明)，对有关仪器特性的了解和经验(如某种稳压条件下串联标准装置的台位差)，以前的观测数据，手册或某些资料给出的参考数据及其不确定度的评定等等。
二、影响检定结果的因素
影响水表示值误差测量的因素和在规程等文件中的相应规定见表4—8。
表4—8
|
序号 |
影响因素 |
规定 |
分析方法 |
|
1 |
水表检定装置（或工作量器） |
0.2级，或扩展不确定0.2%（k=2） |
B类评定 |
|
2 |
水温对工作量器的影响 |
水温范围（0～30）℃，一次检定过程的水温变化不超过5℃ |
B类评定 |
|
3 |
被测水表分辨率 |
最小检定用水量的1/200 |
B类评定 |
|
4 |
测量重复性 |
检定规程允许只检一次 |
A类评定 |
|
5 |
水温对水表的影响 |
水温范围（0～30）℃ |
A或B |
|
6 |
水压对水表的影响 |
水温范围（0.1～1）MPa |
A或B |
|
7 |
启停法对水表的复合惯性影响或换向器影响 |
换向器动作时间差与一次流量的最短时间比值大雨0.1% |
A或B |
|
8 |
串联装置台位影响 |
－ |
A或B |
|
9 |
瞬时流量指示计（可能对水表流量低区的示值误差影响较大） |
示值误差不大于实测值的2.5% |
B类 |
表中项目根据不同试验方法和试验装置而选择组合，尽量做到不重复、不遗漏。
三、测量不确定度评定举例
以用启停法对旋翼湿式水表检定为例，对水表示值误差的测量不确定度进行评定分析。在测量水表的示值误差时，流经水表的水被收集于容积法水表检定装置检定装置的工作量器内，比较水表的示值和装置量器中水量的实际值，可得到水表的示值误差。按水表检定规程的要求，在水表流量范围高区，示值误差限为±2％；低区，示值误差限为±5％。以下分析水表在高区大流量下的测量不确定度。
1 数学模型
(1) 数学模型
根据定义，水表的示值误差正为 
（4-1）
（4-1）式中：Vi—被检水表的示值；
Va—32作量器内水量的实际值。
(2) 灵敏系数
u2c(E)= c21 u2(Va)+ c22 u2(Vi) (4-2)
式中：
所以 
(4-3)
(4-3)2 不确定度来源
(1) 水表检定装置体积值测量不确定度u1
(4-4)(2)水表指示体积值测量不确定度u2
(4-5)3 标准不确定度分量的评定
设定用启停容积法水表检定装置对旋翼湿式水表在高区的常用流量下检定，测得Vi和Va均在100L左右，则式(4—3)简化为
u2c(E)=[u2(Va)+ u2(VI)]×10-4 (4-6)
(1)水表检定装置体积值的不确定度u(Va)
u(Va)由以下几个分量组成：
a．水表检定装置不确定度u(Va)，
按规程规定，水表检定装置的总不确定度应不超过水表误差限的l／10，即0．2％。实际体积读数y。值误差上下限值为0．2L，a＝0．2L，置信概率95％，服从正态分布。相应的标准不确定度为
u(Va)l＝0．2／1．96＝0．102 L
水表检定装置经检定合格，可以认为可靠性高，设为90％，则其自由度
veff(Va)1＝50
b．介质温度、环境温度对量器影响u(Va)2。
规程规定在介质水温(0～30)℃范围内检定时检定结果不修正。由于工作量器的实际容积VS与水温有关，实际水温和室温一般在(0—40)℃范围内。规程规定了当水温度超过30℃时，误差限放宽，实际操作时也不对量器内的水温作测量以供修正用。因此，可以认为不进行量器中水体积的温度修正会给测量结果带来误差，量器的实际体积应为
Vs＝Va[1+2al(t1－20)+a2(20－t2)] (4-7)
式中：al—工作作量器材质(一般为不锈钢)线膨胀系数，取17×10-6/℃；
a2—标尺材质(一般为不锈钢或铜)线膨胀系数，取17×10-6/℃；
t1—工作量器内水温，℃；
t2—标尺温度，取室温值，℃。
如水表检定装置量器材质与标尺材质膨胀系数相近，可考虑为同一值a(即17×10-6/℃)，则式(4-7)可简化为
u2(Va)2＝[(2a1)2u2(t1)+(a2)2u2(t2)]V2a (4-8)
把介质水温度和室温在围绕标准温度20~C的变化视为半宽为20的均匀分布，则有
自由度 veff(Va)2＝50
代人相关参数值，计算得
u(Va)2＝0．0587 L
自由度 v(Va)2＝50
c．水体积膨胀影响u(Va)3
一次检定过程中的水温变化△t1(不超过5℃)会造成水体积的一些变化△V：
△V＝Vaβw△t1 (4-9)
式中：βw—水体膨胀系数，取2×10-4／℃。
u2(Va)3＝βwV2 au2(t1) (4-10)
把介质水温度变化视为半宽为2．5℃的均匀分布，则有
自由度v(Va)3＝50
代人相关参数值，计算得
u(Va)3＝0．0288L
自由度 veff(Va)3＝50
所以，水表检定装置引入的标准不确定度为
(2) 水表体积值的不确定度u(Vi)
被检水表的工作主要受到水压、水温和操作方法等因素的影响，由于水温、水压及水表启停时的复合惯性对各种结构、各种材质的水表工作的影响较复杂，难以用简单的数学模型或经验数学模型来体现，因此，水压、水温和操作方法对水表体积值影响主要根据相关的一些试验进行分析判定。
a．被检水表分辨率u(Vi)1
小口径水表的最小分格值为0．05 L，考虑其均匀分布，则有
自由度 veff(Vi)1＝50
b．测量重复性给出的体积标准不确定值u(Vi)2
规程规定，各流量点下的示值误差的检定次数一般为一次，有疑问时可增加二次，取三次平均值作为最后结果。对．被检水表在常用流量点经过10次重复测量，示值误差分别为0．30％，0．30％，0．25％，0．15％，0．25％，0．45％，0．30％，0．40％，0．30％，0．30％，按贝塞尔公式计算得单次测量结果的标准差为
u(Vi)2＝0．082 L
自由度veff(Vi)2＝9
说明： 如果重复测量次数非常多，可不必计入上一项被检水表分辨力引入的不确定度。
c．水压影响24(Vi)e
规程规定，水压应不大于水表的最大工作压力、同时大于水表压力损失的要求。对一般用途水表，该压力要求实际为(0．1～1．0)MPa。对旋翼湿式水表进行水压影响试验，水压由0．2 MPa变化至0．8MPa时，常用流量点的示值误差相差0．067％，即用水量100L时最大差值为0．067L，将其变化视为均匀分布，则认为试验可靠性为75％，自由度
veff(vi)s＝8
d．启停法影响u(Vi)4
用带换向器的检定装置与启停法检定装置检定水表的结果有一定的不同，这是由于水表启停时的一些复合惯性作用的影响，在有疑问时推荐采用增加水量和用带换向器的水表检定装置检定的方法。对用启停法(示值误差测试结果10次平均值为0．30％)和换向法(示值误差测试结果10次平均值为0．43％)二种方法进行比较试验，发现高区最大差值为0．130L，考虑其为二点分布，则
u(Vi)4＝0．130 L ．
认为试验可靠性为75％，自由度veff(Vi)4＝8
据上分析，可以认为几个不确定度分量不相关，水表读数引入的标准不确定度为
4 合成标准不确定度的评定
(1)标准不确定度一览表
|
不确定度来源 |
符号 |
数值及单位 |
灵敏系数 |
标准不确定度分量 |
自由度 |
|
水表检定装置体积值 |
U(Va) |
0.121L |
-VI/V2a |
1.21×10-3 |
88.7 |
|
水表指示体积值 |
U(Vi) |
0.161L |
1/Va |
1.61×10-3 |
16.4 |
(2)合成不确定度的计算
各标准不确定度分量不相关，故合成标准不确定度为
5 扩展不确定度的评定
(1)有效自由度的计算
(2)扩展不确定度
置信概率取为95％，由veff(V)＝37．6，查t分布表得kp＝t0.95(38)＝2．025，故水表示值误差测量结果的扩展不确定度为
U95rel＝tpuc＝2.025×2.01×l0-3＝4.1Xl0-3
对流量计，常取包含因子是kp＝2，则此时的扩展不确定度为
Urel＝kpuc＝2.025×2×l0-3＝4.0×10-3
这样，可以不必计算相对不确定度各分量的自由度。
6 不确定度报告
在高区常用流量下，水表示值误差测量结果扩展不确定度为
U95rel＝4.1Xl0-3，veff(V)=86，p＝0．95
或 Urel＝4.0Xl0-3，k＝2
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