三維皮托管法煙道流量標(biāo)準(zhǔn)裝置StackFlowrateStandardFacilitywithThr2025-06-03發(fā)布2025-09-15實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定規(guī)程FlowrateStandardFacilitywithJJG(粵)078—2025本規(guī)程主要起草人：彭希(廣東省計(jì)量科學(xué)研究院)吳忠杰(廣東省計(jì)量科學(xué)研究院)黃梓宸(廣東省計(jì)量科學(xué)研究院)張亮(中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院)劉雅杰(廣州能源檢測(cè)研究院)張樹杰(廣東省廣州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站)蘇福松(深圳市紐福斯科技有限公司) Ⅱ 2引用文件 3術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位 3.1術(shù)語(yǔ) 3.2計(jì)量單位 4.1結(jié)構(gòu) 24.2工作原理 34.3用途 35計(jì)量性能要求 35.1示值誤差 35.2重復(fù)性 46通用技術(shù)要求 46.1外觀和標(biāo)志 46.2水平直線度 46.3氣密性 47計(jì)量器具控制 47.1檢定條件 47.2檢定項(xiàng)目 7.3檢定方法 57.4檢定結(jié)果的處理 7.5檢定周期 附錄A測(cè)量點(diǎn)流速計(jì)算方法 附錄B渦流發(fā)生裝置參考結(jié)構(gòu)和形式 附錄C三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置截面平均軸向流速數(shù)值模擬修正 附錄D檢定原始記錄格式 附錄E檢定證書/檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁(yè)格式 1059.1《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》共同構(gòu)成支撐本規(guī)程制定工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。本規(guī)程是以美國(guó)環(huán)保局(EPA)《方法2F—用三維皮托管確定煙道氣體流速及體本規(guī)程為首次發(fā)布。1范圍本規(guī)程適用于三維皮托管法煙道流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢2引用文件本規(guī)程引用了下列文件：JJG518皮托管JJF1001通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義JJF1004流量計(jì)量名詞術(shù)語(yǔ)及定義JJF1059.1測(cè)量不確定度評(píng)定與表示JJF1002國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程編寫規(guī)則GB/T16157固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法DL/T2376火電廠煙氣二氧化碳排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)程；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)程。3術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位3.1術(shù)語(yǔ)3.1.1三維皮托管three-dimensionalprobes用于測(cè)量煙道某測(cè)點(diǎn)處煙氣三維流動(dòng)方向進(jìn)而確定軸向流速的流速檢測(cè)元件。3.1.2軸向速度axialvelocity煙氣氣流平行于測(cè)量軸線的速度矢量。3.1.3俯仰角pitchangle煙道軸線與煙氣流速矢量在俯仰面上的投影之間的夾角。3.1.4偏航角yawangle煙道軸線與煙氣流速矢量在偏航面上的投影之間的夾角。主要量的計(jì)量單位及符號(hào)見表1。2序號(hào)量計(jì)量單位符號(hào)1長(zhǎng)度2米每秒3立方米每[小]時(shí)4壓力帕[斯卡]、千帕5溫度6角度度o7面積注：無方括號(hào)的單位名稱為全稱。方括號(hào)中的字，在不致引起混淆、誤解的去掉方括號(hào)中的字即為其名稱的簡(jiǎn)稱。三維皮托管法煙道流量標(biāo)準(zhǔn)裝置(以下簡(jiǎn)稱三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置)主要由三維皮托管、位置控制單元、數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理及顯示單元組成，結(jié)構(gòu)如圖1所示。三維皮托管，主要由探頭、取壓孔、支撐桿和引壓管組成，三維皮托管探頭結(jié)構(gòu)如圖2所示。三維皮托管通過五個(gè)取壓孔之間的差距計(jì)算氣體流速?？?位于球型三維皮托管中心處，孔2、孔3、孔4和孔5都和孔1成45°夾角，孔2和孔3對(duì)稱于孔1,孔4和孔5對(duì)稱于孔1。如圖3所示，俯仰平面是經(jīng)過煙道或管道軸線且與皮托管軸線平行的平面，即孔1、孔4和孔5所組成的平面；偏航平面是經(jīng)過煙道或管道軸線且與三維皮托管軸線垂直的平面，即孔1、孔2和孔3所組成的平面。俯仰平面和偏航平面互相垂直。3③探頭④②圖2五孔球型三維皮托管結(jié)構(gòu)示意圖偏航角圖3偏航角和俯仰角示意圖三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置主要用于煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)流量/流速計(jì)的在線檢定或在測(cè)量范圍內(nèi)，三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置準(zhǔn)確度等級(jí)和最大允許誤差見表2。4準(zhǔn)確度等級(jí)3.0級(jí)4.0級(jí)5.0級(jí)最大允許誤差三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置流速的重復(fù)性應(yīng)不超過相應(yīng)最大允許誤差絕對(duì)值的1/3。6通用技術(shù)要求6.1外觀和標(biāo)志三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置表面不應(yīng)有毛刺、劃痕、裂紋、銹蝕、霉斑和涂層剝落現(xiàn)象。接插件必須牢固可靠，不應(yīng)因振動(dòng)而松動(dòng)或脫落。三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置皮托管主體部分不應(yīng)存在明顯彎曲變形，取壓孔不應(yīng)存在堵塞，探頭表面不應(yīng)有明顯缺陷。三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置顯示的數(shù)字應(yīng)完整無缺損，并具有一定的亮度，目測(cè)不應(yīng)有明顯的閃爍現(xiàn)象及其他影響準(zhǔn)確讀數(shù)的缺陷。三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置銘牌或裝置上至少應(yīng)標(biāo)明以下信息：a)制造廠名稱；b)產(chǎn)品名稱及型號(hào)規(guī)格；c)準(zhǔn)確度等級(jí)或最大允許誤差；d)出廠編號(hào)；e)制造年月；f)測(cè)量范圍。6.2水平直線度三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置組裝完畢且處于最大測(cè)量長(zhǎng)度狀態(tài)后的水平直線下垂角度應(yīng)小于5°。三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置內(nèi)部各連接管路應(yīng)具備良好的氣密性。7計(jì)量器具控制計(jì)量器具控制包括三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。7.1檢定條件濕度：≤85%RH。風(fēng)洞、氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置及相關(guān)配套設(shè)備技術(shù)要求見表3。JJG(粵)078—2025序號(hào)設(shè)備名稱1風(fēng)洞(1)流速范圍(1~30)m/s,流速測(cè)量擴(kuò)展不確定度≤1%(2)俯仰角測(cè)量范圍：-45°~45°,偏航角測(cè)量范圍：-45°~45°2(1)流速范圍(1~30)m/s,流速測(cè)量擴(kuò)展不確定度≤1%(2)測(cè)試段包括圓形和矩形管道，測(cè)試段水力直徑≥1m,長(zhǎng)度≥16倍的水力直徑3測(cè)量范圍：(0~20)m,Ⅱ級(jí)4差壓計(jì)量程：(-1250~1250)Pa,分辨力≤1Pa,準(zhǔn)確度等級(jí)不低于1.0級(jí)7.2檢定項(xiàng)目首次檢定、后續(xù)檢定、使用中檢查的項(xiàng)目見表4。序號(hào)檢定項(xiàng)目首次檢定后續(xù)檢定1外觀、標(biāo)志++十2水平直線度++十3十++4單點(diǎn)軸向流速示值誤差十十-5十十-6十十十7++十7.3檢定方法檢查三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置的外觀、標(biāo)志，應(yīng)符合6.1的要求。如圖4所示，三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置組裝完畢且處于最大測(cè)量長(zhǎng)度狀態(tài)，按如下程序進(jìn)行水平直線度檢查。a)固定三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置位置控制單元并使皮托管及其延長(zhǎng)桿處于水平狀態(tài)，測(cè)量位置控制單元前端至皮托管探頭的水平距離L并記錄；b)沿皮托管軸線旋轉(zhuǎn)皮托管，并確定皮托管主體最大下垂變形量H;c)根據(jù)式(1)計(jì)算皮托管下垂角度θHC:6LL檢定前應(yīng)按如下步驟進(jìn)行三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置氣密性檢查。a)打開用于氣密性檢查的差壓計(jì)，并按規(guī)定預(yù)熱，預(yù)熱完成后，將差壓計(jì)調(diào)零；b)將三維皮托管其中一個(gè)引壓管、差壓計(jì)測(cè)量端口和空氣壓縮機(jī)或氣泵通過管路分別連接至三通的三個(gè)端口，堵住三維皮托管對(duì)應(yīng)的取壓孔并打開氣泵進(jìn)行加壓，直到達(dá)到至少750Pa或?qū)?yīng)差壓計(jì)量程75%的壓力，以較小者為準(zhǔn)；c)關(guān)閉氣泵并記錄差壓計(jì)在15秒內(nèi)的示值變化，示值變化應(yīng)小于25Pa;d)以相同方式對(duì)其余取壓孔進(jìn)行氣密性檢查。7.3.4三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置單點(diǎn)軸向流速示值誤差及重復(fù)性a)檢定點(diǎn)選取b)檢定程序1)將被檢三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置安裝在風(fēng)洞測(cè)試段，將皮托管位置安置于截面中心點(diǎn)處，并做好檢定前準(zhǔn)備工作；2)調(diào)整流速至第一檢定點(diǎn)；3)調(diào)整三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置初始俯仰角和偏航角分別為表5中測(cè)量角度θ對(duì)應(yīng)的4)待風(fēng)洞流速和三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置示值穩(wěn)定后，記錄風(fēng)洞和三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置測(cè)量的靜壓(絕對(duì)壓力)、動(dòng)壓、俯仰角，根據(jù)附錄A計(jì)算測(cè)量點(diǎn)流速，重復(fù)測(cè)量不少于3次，每次測(cè)量時(shí)間不少于10s,取全部測(cè)量數(shù)據(jù)的平均值作為測(cè)量結(jié)果；5)按照表5所示，依次調(diào)整三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置的初始角度，重復(fù)步驟4)直至該檢定點(diǎn)測(cè)量完成；6)用同樣的方法進(jìn)行其他檢定點(diǎn)的檢定。單位為度測(cè)量角度θ俯仰角偏航角123400567789根據(jù)式(2)計(jì)算測(cè)量點(diǎn)風(fēng)洞流速在三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置測(cè)量方向上的流速分量：——第i組第j次測(cè)量中風(fēng)洞在三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置測(cè)量方向上的流速分量，——第i組第j次測(cè)量中風(fēng)洞流速在三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置測(cè)量方向上的偏航根據(jù)式(3)計(jì)算測(cè)量點(diǎn)風(fēng)洞軸向平均流速：Vafi三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置第i組測(cè)量的測(cè)量截面軸向平均流速，m/s;根據(jù)式(4)計(jì)算測(cè)量點(diǎn)軸向平均流速：根據(jù)式(5)計(jì)算單點(diǎn)軸向流速示值誤差：8Ea——第i組測(cè)量流速示值相對(duì)誤差；Vai——三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置第i組測(cè)量的測(cè)量截面軸向平均流速，m/s;三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置單點(diǎn)軸向流速示值誤差取各檢定點(diǎn)單點(diǎn)軸向流速示值誤差的最大值。根據(jù)式(6)計(jì)算單點(diǎn)軸向流速重復(fù)性：Ea——單點(diǎn)軸向流速重復(fù)性；(Ea:)mx——第i組測(cè)量點(diǎn)軸向流速示值相對(duì)誤差的最大值；(Ea)mn——第i組測(cè)量點(diǎn)軸向流速示值相對(duì)誤差的最小值；極差系數(shù)見表6。n23456789三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置單點(diǎn)軸向流速重復(fù)性取各檢定點(diǎn)單點(diǎn)軸向流速重復(fù)性的最大值。7.3.5三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置截面平均軸向流速示值誤差及重復(fù)性a)流場(chǎng)產(chǎn)生使用渦流發(fā)生裝置產(chǎn)生復(fù)雜流場(chǎng)并進(jìn)行檢定，渦流發(fā)生裝置的參考結(jié)構(gòu)和形式見附錄B。b)檢定點(diǎn)選取的不少于2個(gè)流速下進(jìn)行截面流速示值誤差檢定。c)測(cè)量截面選取測(cè)量截面位于渦流發(fā)生裝置下游3~3.5倍管道水力直徑的位置。d)測(cè)量點(diǎn)選取按照GB/T16157第4.2.4條規(guī)定的布點(diǎn)方式對(duì)測(cè)量截面上的測(cè)量點(diǎn)逐次進(jìn)行流速測(cè)量。e)檢定程序1)將被檢三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置安裝在氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置測(cè)試段并做好檢定前準(zhǔn)93)待風(fēng)速穩(wěn)定后，啟動(dòng)三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行測(cè)試段截面平均軸向流速測(cè)量4)計(jì)算并記錄同時(shí)段內(nèi)氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置測(cè)試段標(biāo)準(zhǔn)截面平均流速，根據(jù)式(7)Vm——?dú)怏w流量標(biāo)準(zhǔn)裝置測(cè)試段標(biāo)準(zhǔn)截面平均5)重復(fù)3)～4)步驟不少于3次，取全部測(cè)量數(shù)據(jù)的平均值；重復(fù)3)~5)步驟進(jìn)行檢定。根據(jù)式(8)計(jì)算三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置截面平均軸向流速：均軸向流速進(jìn)行修正，修正方法見附錄C。根據(jù)式(9)計(jì)算單次測(cè)量截面平均軸向流速示值誤差： 三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置第i檢定點(diǎn)第j次測(cè)量的截面平均軸向流速示值誤Em;差，%;——?dú)怏w流量標(biāo)準(zhǔn)裝置第i檢定點(diǎn)第j次測(cè)量時(shí)被測(cè)截面處的標(biāo)準(zhǔn)截面平均流根據(jù)式(10)計(jì)算第i檢定點(diǎn)的截面平均軸向流速示值誤差：Em.維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置第i檢定點(diǎn)的截面平均軸向流速示值誤差，%;n——第i檢定點(diǎn)測(cè)量次數(shù)。三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置截面平均軸向流速示值誤差取不同流場(chǎng)不同管道形狀下、各檢定點(diǎn)截面流速示值誤差絕對(duì)值的最大值。根據(jù)式(11)計(jì)算三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置某一流場(chǎng)下第i檢定點(diǎn)截面平均軸向流速Emri——三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置某流場(chǎng)下第i檢定點(diǎn)截面流速的重復(fù)性，%;——三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置某流場(chǎng)下第i檢定點(diǎn)截面流速示值誤差最大值，%;——三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置某流場(chǎng)下第i檢定點(diǎn)截面流速示值誤差最小值，%;三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置截面平均軸向流速重復(fù)性取各檢定點(diǎn)截面平均軸向流速重復(fù)性絕對(duì)值的最大值。7.4檢定結(jié)果的處理經(jīng)檢定的三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置，其通用技術(shù)要求和計(jì)量性能符合本規(guī)程的規(guī)定為合格，并出具檢定證書。檢定不合格的三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置發(fā)放檢定結(jié)果通知書，并注明不合格項(xiàng)。檢定證書和檢定結(jié)果通知書的格式參見附錄E。7.5檢定周期檢定周期一般不超過1年。附錄A測(cè)量點(diǎn)流速計(jì)算方法V;——第i組第j個(gè)測(cè)量點(diǎn)的空氣流速，mp——空氣密度，kg/m3。JJG(粵)078—2025附錄B為產(chǎn)生滿足前述7.3.4.2要求的復(fù)雜流場(chǎng)，本規(guī)程針對(duì)圓形和矩形管道分別給出一種形式的渦流發(fā)生裝置。A.1圓形渦流發(fā)生裝置圖B.2中各部分尺寸見表B.1。ABCDEFGHIJKL333333B.2矩形渦流發(fā)生裝置圖B.4中各部分尺寸見表B.2。ABCDEFG33三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置截面平均軸向流速數(shù)值模擬修正當(dāng)測(cè)試流場(chǎng)為復(fù)雜流場(chǎng)時(shí)，需使用數(shù)值模擬方法(計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)仿真)對(duì)三維皮托管標(biāo)準(zhǔn)裝置截面平均軸向流速進(jìn)行修正。修正原則如下：a)使用數(shù)值模擬修正方法時(shí)，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)獲取的軸向流速模擬值與對(duì)應(yīng)測(cè)量點(diǎn)軸向流速實(shí)測(cè)值的偏差需小于5%或1m/s(以大者為準(zhǔn))。b)截面平均軸向流速模擬值與