流量指示器

依据《JJG1036-2008电子天平》检定规程术语最大秤量：不计添加皮重时的最大称量能力；最小秤量：小于该载荷时称量结果可能产生过大的相对误差；称量范围：最小秤量和最大秤量之间的范围。计量性能要求检定分度值(e)： 用于划分天平级别与进行计量检定的，以质量单位表示的值；实际分度值(d)： 相邻两个示值的差；准确度级别： 天平按照检定分度值和检定分度数，划分成下列四个准确度级别：特种准确度级、高准确度级、中准确度级 、普通准确度级 ；偏载误差： 同一载荷下不同位置的示值误差，均应符合相应载荷最大允许误的要求 ；重复性：同一载荷多次称量结果间的差值，不得超过相应载荷最大允许误差的绝对值；示值误差：加载或卸载时各载荷点的示值误差不得超过相应载荷最大允许误差的要求。天平准确度级别与e、n的关系用d计算最小秤量，例如：一台电子天平，d=1mg，e=10mg，Max=210g，计算最小秤量。对照上表，该天平为级天平，而1mg≤e≤50mg，所以该天平的最小秤量Min=20d=20mg。确定天平的准确度等级，例如：一台天平，d=1mg，e=10mg，Max=210g，由公式 ，查表，5×103≤n≤1×105，所以该天平为 级天平。最大允许误差通用技术要求外观要求：1、天平必须具备下列标记：制造厂名称或商标、产品名称、准确度级别、型式批准标记、制造计量器具许可证标记、最大秤量、最小秤量、实际分度值、检定分度值、出厂编号、出厂日期等；2、适当时必备的标记：电源电压、电源频率、在满足正常工作要求时的特殊温度界限、由若干独立但又相互关联的模块组成的天平，每一模块均应有识别标记。结构的一般要求：1、自检程序、显示相关符号、表明工作状态；2、温度要求（-10℃～＋40℃）；3. 可备有接口与外部设备连接，并数据传输不受干扰；4. 具有良好绝缘和耐压。称量结果的示值：1、读数装置的读数准确、可靠、清晰；2、超过Max+9e时，应无显示或显示溢出；3、示值形式（含有计量单位，多显示器时应一致）；4、数字示值（至少应从最右端起显示出一位数字、小数和整数用“.”分开，分度值自动改变时， “.”保持在原位。）；5、打印（未平衡时，不得打印）。水平指示器：天平应安装水平指示器，并将水平指示器牢固安装在操作者明显可见的位置。未安装水平指示器的天平，不应有显见的倾斜。置零装置：1、天平可以有一个或多个置零装置；2、置零装置的效果不得改变天平的最大秤量；3、初始置零装置的效果不应超过20%最大秤量。零点跟踪装置：1、天平应具有零点跟踪装置，零点跟踪装置在出厂时默认为开启状态；2、置零装置和零点跟踪装置的总效果，不得超过最大秤量的4%。注：通常出厂设置零点跟踪为4d～5d，一般用10d摆脱零点跟踪。去皮装置：1、去皮装置应能保证准确置零，从而进行净重衡量；2、去皮装置不得在零点以下或最大秤量以上使用。主要器具-砝码应配备一组标准砝码，其扩展不确定度（k=2）不得大于被检天平在该载荷下最大允许误差绝对值的1/3，该标准砝码的磁性不得超过相应要求。 实际分度值（d）标准砝码等级1μgE2等级0.01mgE2等级0.1mgE2等级、F1等级1mgE2等级、F1等级、F2等级＞1mgE2等级、F1等级、F2等级检定项目偏载误差：试验载荷选择1/3(最大秤量+最大加法除皮效果)的砝码。优选个数较少的砝码，如果不是单个砝码，允许砝码叠放使用。单个砝码应放置在测量区域的中心位置，若使用多个砝码，应均匀分布在测量区域内。按秤盘的表面积，将秤盘划分为四个区域，下图为天平偏载误差检定位置示意图。Ec≤MPE，示值误差应是对零点修正后的修正误差。本规程与原规程不同，在对偏载测试时应对零点进行修正。例如：E0=-0.5g，E=0.5g，则Ec=E-E0=0.5-（-0.5）=1.0g重复性：1、相同载荷多次测量结果的差值不得大于该载荷点下最大允许误差的绝对值；2、如果天平具有自动置零或零点跟踪装置，应处于工作状态；3、试验载荷应选择80%～100%最大秤量的单个砝码，测试次数不少于6次；4、在做重复性检定时，试验载荷可以选取接近80%～100%最大秤量的单个砝码测试，如：Max=210g，重复性测试可以选取200g测试；5、测量中每次加载前可置零。重复性检定时不用记录零点示值，每次加载前可将天平置零，这与原规程不一样；6、天平的重复性等于Emax-Emin，式中Emax为加载时天平示值误差的最大值；为-Emin加载时天平示值误差的最小值，Emax-Emin≤MPE。示值误差：1、各载荷点的示值误差不得超过该天平在该载荷时的最大允许误差；2、测试时，载荷应从零载荷开始，逐渐地往上加载，直至加到天平的最大秤量，然后逐渐的卸下载荷，直到零载荷为止；3、试验载荷必须包括下述载荷点：空载、最小秤量、最大允许误差转换点所对应的载荷（或接近最大允许误差转变点）、最大秤量；例如：一台电子天平，d=0.1mg，e=1mg，Max=210g；试验载荷必须包括：1mg，10mg，50g，200g，210g这几个载荷点；4、无论加载或卸载，应保证有足够的测量点数，对应首次检定的天平，测量点数不得少于10点；对于后续检定或使用中检验的天平，测量点数可以适当减少，但不得少于6点。 Ec≤MPE，示值误差应是对零点修正后的修正误差。计算公式：E=I+0.5e-ΔL-L，Ec=E-E0E——化整前的示值误差；I——天平示值；e——检定分度值（e≠d时，d代替e）；ΔL —— 附加砝码值；L ——载荷值；E0——零点或零点附近的误差。注：按本规程要求检定合格的天平发给检定证书，检定不合格的天平发给检定结果通知书，并注明不合格项目。检定周期 一般不超过一年 。 本文内容来源于网络，用于交流学习，如有侵权，请联系我们删除！--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------超微量天平的优势创新调整系统新的 2 点式调整系统确保非常高的测量精度，同时减少线性误差，在整个称重量程内保证可靠结果。首屈一指的测量精度*新 Tegra 系列处理器与专为根据环境条件调整筛选而设计的原创解决方案相结合，确保出众的工作条件可重复性和快速结果稳定性。新的数据管理体验可扩大至高达 32 GB 的内存能够记录复杂报告形式的测量数据，以及显示统计数据等信息的图表。可重复性，符合 USP非常好的称重精度和 sd ≤ 1d 的可重复性，加上符合 USP 要求（第 41 和 1251 条），为重量测量品质树立新的标准。符合人体工程学，操作安全终端和称重设备之间的无线通信支持在层流柜和通风橱中使用天平。通过移动设备操作Wi-Fi 功能支持将天平数据传输到使用 iOS 或 Android 系统的移动设备。数据安全性由于采用 ALIBI 内存自动执行测量结果记录，您的数据始终安全，并且可以在需要时随时使用。

一、项目基本情况项目编号：1401992022AGK00666项目名称：太原市生态环境局太原市臭氧和颗粒物污染形成机制与协同调控关键技术究相关监测仪器公开招标采购资金来源：财政资金预算金额：第一包4400000元；第二包3100000元。最高限价：第一包4400000元；第二包3100000元。采购需求：共两包，详见招标文件“第四部分 采购需求”。第一包名称产品描述数量采购预算（元）快速痕量挥发性有机气体飞行时间质谱仪一、技术指标1.进样系统1）采样流速：可调；进样流量范围0-1.0L/min2）大气VOCs连续采样，质谱仪软件设定时间序列自动控制。2.电离与反应系统1）可选择配置三个以上独立的离子源，例如，以H3O+，NO+，O2+，NH4+四种反应离子进行分析测试；★2）离子-分子反应器：E/N 可控，软件输出 E/N 数值，产生均一漂移电场，具有使离子束聚焦的能力；3）离子分子反应室温度可控：40-120 摄氏度。3.飞行时间质谱系统★1）质量分析器：采用飞行时间质量分析器；★2）质量范围：1～1000 amu 可调，数据采集时，自动进行质量数校准，保证数据文件质量轴准确度；3）质量分辨率（FWHM）：≥3000（m/z181）；4）灵敏度： 200cps/ppbv（m/z 181）；5）相对湿度(水蒸气)对灵敏度影响: 能够有效测量甲醛、乙醛易受湿度影响的组分6）响应时间：181)；8）线性范围：1pptv～100ppbv；4.状态指示器：仪器内置状态指示器或通过操作软件，显示压力、真空、温度、分子泵状态和数据采集状态信息，用于快速查看仪器状态信息，远程读取查看仪器状态等信息。5. 标定校准系统：配有相关设备，可实现在线自动标定和零点校准。6. 配备不少于57种常用VOCs标定用标气。★7. 真空系统：配备至少三套（含三套）独立的超高真空涡轮分子泵系统，离子源真空度范围1-3mbar；飞行时间质谱真空度可达 10-7 - 10-6mbar。三、其他要求1. 配合车辆改装厂进行仪器的车载安装、调试，确保仪器设备在车载平台上正常运行。2. 产品应提供完整的现场安装调试服务直至验收合格。安装和验收按照《关于印发的函》（总站气函〔2019〕785号）执行。3.产品应确保其控制软件能通畅连接互联网，实现远程查看诊断状态、调试仪器和传输数据功能。产品应提供有效的数据转换软件，实现数据从设备端到远程服务器的自动推送或调用传送功能。4.免费提供分析仪控制系统升级服务。5.配置工控机等辅助设施，确保仪器的正常运行。6.提供两年运维和数据分析服务（含质保期），运维期数据储存时间保持6个月以上。运维、质控、数据审核和处理按照《关于印发的函》（总站气函〔2019〕785号）和国家相关规范执行。1套4400000第二包序号名称产品描述数量预算单价（元）金额小计（元）1过氧乙酰硝酸酯（PAN）在线监测仪一、技术指标1.检测原理：GC-ECD气相色谱法；2.最低检测限：PAN 50ppt；3.检测范围：(0~10 ppb)，可根据需求进一步扩大量程，和实际应用匹配；★4.温度控制精度：±0.1℃；5.重复性：RSD≤3%（2ppb）；6.稳定性：≤5%；7．线性相关系数：R2≥0.99；★8．分析周期：最小间隔5min，可设定。二、其他要求1.辅助气：高纯氮（99.999%）；2.PAN标准气体实时在线合成，采用NO标气和丙酮标气经紫外灯照射实现PAN标准气体的光化学实时在线合成；3.零空气：合成空气或者净化后的压缩空气；4.可实现定期自动标定或手动校准双模式，保证测量数据的准确性；5.免费提供分析仪控制系统升级服务；仪器设备内存至少保障仪器运行数据存储半年以上6.产品应提供完整的现场安装调试服务直至验收合格，安装和验收按照《关于印发的函》（总站气函〔2019〕785号）执行；7.产品应确保其控制软件能通畅连接互联网，实现远程查看诊断状态、调试仪器和传输数据功能；8.产品应提供有效的数据转换软件，实现数据从设备端到远程服务器的自动推送或 调用传送功能；9.实现气体浓度单位切换（ppb、ppm、μg/m3、mg/m3）；10.实现气体浓度标况与实况切换；11.配置相应辅助设施需要配置主要包括：仪器机柜、工控机和显示屏等，确保仪器的正常运行；12.提供两年运维和数据分析服务（含质保期）。运维、质控、数据审核和处理按照《关于印发的函》（总站气函〔2019〕785号）和国家相关规范执行。1套8200008200002甲醛(HCHO)在线分析仪一、技术参数1.检测限：≤50ppt；2.检测范围：不低于1000 ppb；3.线性相关系数：R2≥O.99 （0-50ppb浓度范围）4.线性误差：±5%F.S.（0-50ppb量程）5.量程漂移（7天）：≤5%F.S.；6.零点漂移（7天）：≤2%F.S.；7.响应时间（T90）：≤90s8.准确性：不超过±10%；9.重复性:RSD≤5% (10ppb)10.甲醛捕集率不低于95%；11.有零点和校准功能。二、 其他要求1.产品应提供完整的现场安装调试服务直至验收合格，安装和验收按照《关于印发的函》（总站气函〔2019〕785号）执行；

一、燃气表行业背景分析近年来，我国加快推进“煤改气”工程建设，天然气已经成为我国现代清洁能源体系的主体能源之一。到2020年，天然气在一次能源消费结构中的占比力争达到10%左右，到 2030 年，占比提高到15%左右。在这些燃气迅速发展的利好消息促进下，燃气计量行业将迎来巨大的发展契机。膜式燃气表因其技术成熟、质量稳定和价格低廉等优点，在我国城市燃气发展中得到广泛应用，随着计算机和微电子技术的发展，膜式表也逐步实现了智能化，目前在燃气计量行业仍然占据着主导地位。但膜式燃气表结构复杂、易磨损、易受管道介质温度压力等客观因素的影响，导致测量精度降低。热式（MEMS）燃气表是利用热传递原理测量燃气标准状况下流量的一种新型燃气计量器具，采用全电子结构，无机械运转部件，体积小、精度高。虽然可以针对特定天然气组分进行修正，但是从原理上还是易受多种不同气体组分影响，温度的影响修正也相对复杂，同时长期的污染物沉积使得MEMS芯片响应变慢影响精度，使得其应用受到限制。超声波燃气表以其非接触测量、无可动部件、无压力损失、极高的计量精度和可结合更多的智能化应用等优势，引起国内外的高度重视，是近年来燃气计量领域的开发热点。 二、超声波燃气表的研究与应用现状其实早在上世纪九十年代，英国、德国等国的多家燃气公司已陆续开发了超声波燃气表。受当时超声波探头、计时芯片、电子技术等的因素限制，价格还是非常高昂，无法与传统膜式燃气表竞争。进入二十世纪后，超声波燃气表的关键部件价格大大降低，迎来了超声波燃气表的快速发展。日本东京燃气公司于2003年7月开展了超声波燃气表的各种现场测试，于2005年率先安装了5000台超声波燃气表至用户家中，在2008年全面使用超声波燃气表。目前国际上的超声波燃气表技术主要来源于松下、西门子等公司，他们在超声波领域深耕多年，从流道结构、软件算法、超声波换能器及模块到整机，都有着诸多专利。虽然国内现有多家燃气表公司已开始研发超声波燃气表，但是大多数厂家还是使用松下的超声波燃气表传感器方案，也就是购买松下的电路板和超声波探测器，自己配套外壳组装成超声波燃气表。这样的模式使得国内厂家生产的超声波燃气表价格偏高，市场推广受到限制。我国燃气表产业生态已经基本建立，因此积极开展自主知识产权、可以满足燃气表规范要求的超声波气体流量传感器的技术研究，对于打破国外技术垄断、促进我国燃气表转型升级发展具有重要意义。 三、超声波燃气表用气体流量传感器核心关键（1）超声波换能器的自主研制。目前满足超声波燃气表计量要求的核心部件的超声波换能器基本都是进口，价格占总成本的40%。国产化的难点是其带宽以及高低温特性，既要保证较长的测试距离提高测试分辨率、较高灵敏度提高信噪比，还需要考虑不同温度下的测试漂移。 （2）燃气表的性能和稳定性问题。超声波燃气表由于无机械部件，理论上稳定性较传统膜式表要高很多，但膜式表在国内多年的使用中，已广泛被燃气表公司和客户接受。超声波燃气表如何在稳定性上达到燃气表公司的需求，打消燃气表公司的顾虑，是超声波燃气表迈向市场化的非常重要的一关。（3）气体污染问题。与膜式燃气表一样，由于超声波燃气表的常年运行，燃气中的粉尘或杂质会附着在超声波换能器上，影响换能器对信号的接收敏感度，从而影响燃气表测量准确度。（4）气源适应性问题。天然气密度比空气小，信号也较空气小；不同密度的气体通过超声波换能器后，其信号的波形会很不稳定。超声波信号传输会受传播介质、环境（温度、湿度、压力）以及管道内反射等各种因素影响，接收到的超声波信号通常存在着波形变化、幅值变化。因此，家用波燃气表要想进入家庭，并广泛使用，对气源的适应性是需要克服的最重要一关。 四、超声波燃气表用气体流量传感器技术特点四方光电公司自2008年开展对超声波气体传感器的研究以来，通过在超声波换能器、时间计量芯片以及时差自动计算方法、流程成分同时感知等领域取得突破，特别是在超声波氧气流量传感器、超声波沼气流量计等领域实现了规模化生产应用，具有较好的技术和产业基础。针对家用燃气表需要的超宽量程比、宽温度范围、抗污能力、脉动气流测量等特殊要求，开发成功满足超声波燃气表用的超声波气体流量传感器。（1）“L”型流道结构设计。超声波燃气表用超声波气体流量传感器采用“L”型流道设计，包括腔体、进气口、出气口及两个超声波换能器，通过将气室腔体的横截面设置为圆形，将超声波信号在第一个换能器安装孔和第二换能器安装孔之间的传播路径设置为“L”型流道，如图1所示。 图1. 燃气表用超声波气体流量传感器结构原理图传统超声波燃气表气体流量计量气室的“W”型发射流道，“V”型对射单通单流道以及“N”型对射单通单流道，都是通过超声波在流道内产生一次或多次反射而形成的路径以增加超声波声程，间接增大了换能器的有效距离，从而获得更高测量精度。但其缺点是通过反射后探测器信号较弱，信噪比降低，对换能器的要求很高。因此造成成本也较高。采用“L”型流道、圆形横截面的超声波燃气模块，克服了现有超声波燃气表气体流量计量气室管道的横截面积较大，气室体积较大，成本较高的问题，以及两个超声波换能器之间传播距离较短，降低测量结果准确性的问题。同时，还避免了被测气体中的污染物污染超声波换能器，从而影响检测结果准确性的问题。（2）用双阈值过零检测与数据选择技术。以时差法超声波气体流量计为基础，采用双阈值过零检测与数据选择算法技术，区别于超声波自动增益控制法，不对信号进行处理，通过关联幅值与飞行时间周期变化的关系，根据幅值判断飞行时间是否发生周期性变化，从实际测量得到多个结束方波脉冲对应的时间值中选择合适的结果，作为最终的飞行时间，从而精确计算气体流量。（3）自动调零算法。燃气表在温度、压力等外部因素变化条件下，对超声信号产生一定的影响，从而影响计量的时间差；此产生的时间差变化，可能只有ns级别，对高端流量几乎没影响；但对于低端流量，特别是Qmin，影响非常大，造成测量精度超过标准要求。另外，燃气表在无流量情况下的零点，可能受到超声波换能器零点的漂移影响，产生整体计量的漂移，对低端流量造成较大的影响，这是低端流量精度和稳定性超标最重要的原因。针对超声波换能器的零点漂移问题，在软件算法上，采用自动调零的处理算法，超声波燃气表采用可调整的零点，并根据超声波换能器的信号波动特点，软件上自动调整超声波燃气表的零点，保证在外部因素或内部因素作用下，超声波燃气表的零点随环境变化而适当做出调整，抵消由于零点漂移对低端流量产生的影响；同时，考虑电路整体对时间差值的影响，在软件算法上，补偿此部分对测量的影响。 五、超声波燃气表用气体流量传感器的应用基于专利的气体流量传感器硬件和软件核心技术，四方光电公司针对我国家用表以及五小工商户客户的需求，成功开发出超声波家用和商用燃气表。其核心传感器部件见图2：图2. 家用和商用超声波燃气表核心传感器部件解决核心燃气表气体流量传感器后，就可以利用以往具有的外壳、皮膜阀、电源管理等组装燃气表。图3是采用超声波核心流量传感器的G4燃气表。 图3. G4超声波燃气表(内置国产化核心流量传感器)根据燃气表的计量要求，进行了宽量程的燃气表误差特性以及耐久性实验。 图4. G4超声波燃气表典型误差曲线 图5. G4超声波燃气表耐久性误差曲线由于我国超声波燃气表的国家标准还处于征求意见稿阶段，因此借鉴了EN-14236欧洲有关“ultrasonic-domestic-gas-meters”标准进行完整的测试。除以上图示的基本试验，还进行了线性度、压损、高低温、交变湿热、耐粉尘、脉动流量等试验。试验表明基于超声波气体流量传感器核心模块的燃气表均满足燃气表的各项指标要求。作者简介熊友辉博士，教授级高工。中国科协九大代表、中国仪器仪表学会理事、分析仪器分会副理事长。主持过科技部重大科学仪器设备开发专项、工信部物联网专项、湖北省重大科技专项等多项国家和省市科技项目。现任武汉四方光电科技有限公司总经理。 公司简介武汉四方光电科技有限公司是一家专业从事气体传感器、气体分析仪器及物联网解决方案的国家高新技术企业，其全资子公司——四方仪器自控系统有限公司，以自主知识产权的核心传感器技术为依托，陆续推出了红外/紫外烟气分析仪、红外煤气分析仪、红外天然气热值仪、激光拉曼气体分析仪等气体成分分析仪器，并先后研制了超声波气体流量计、超声波燃气表核心传感器部件、智能超声波燃气表等燃气流量测量产品。四方光电通过了ISO9001、ISO14000、ISO18000、IATF16949等有关质量、环境、健康安全、汽车电子等体系认证，目前已与多家世界五百强企业建立长期配套合作关系。