T/SZJL 14-2024 纺丝计量泵检测装置

ICS 17.120.10
CCS C2812
苏州市计量测试学会团体标准
T/SZJL 14—2024
纺丝计量泵检测装置
Spinning metering pumps testing device
2024 - 12 - 09发布2024 - 12 - 15实施
苏州市计量测试学会 发布

目次
前言 ................................................................................. II
1 范围 ............................................................................... 3
2 规范性引用文件 ..................................................................... 3
3 术语和定义 ......................................................................... 3
4 结构和工作原理 ..................................................................... 4 结构组成 ....................................................................... 4
工作原理 ....................................................................... 4
基本参数 ....................................................................... 4
5 技术要求 ........................................................................... 5 一般要求 ....................................................................... 5
环境要求 ....................................................................... 5
计量性能要求 ................................................................... 5
安全要求 ....................................................................... 6
其他要求 ....................................................................... 6
6 试验和检验 ......................................................................... 6 试验要求 ....................................................................... 6
试验用仪表 ..................................................................... 6
试验方法 ....................................................................... 6
出厂检验 ....................................................................... 7
7 标志、包装和运输贮存 ............................................................... 7 标志 ........................................................................... 7
包装 ........................................................................... 8
运输 ........................................................................... 8
贮存 ........................................................................... 8
附录A（规范性） 装置不确定度评定 ..................................................... 9
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II
前言
本标准按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则》给出的规则起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由苏州市计量测试学会提出并归口。
本文件起草单位：苏州斯宾耐特化纤科技有限公司、中国计量大学、苏州市金润通设备科技有限公司
本文件主要起草人：孙银男、赵亚磊、张益明、凃程旭、孙堃、包福兵、刘瑜、阳贻慧、高永明。
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3
纺丝计量泵检测装置
1 范围
本文件规定了基于质量法的纺丝计量泵检测装置（以下简称“装置”）的结构、工作原理、基本参数、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装和运输贮存等要求。
本标准适用于纺丝计量泵检测装置的生产及检测。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 191 包装储运图示标志
GB/T 13306 标牌
GB/T 13325 机器和设备辐射的噪声 操作者位置噪声测量的基本准则（工程级）
GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件
GB/T 14048.10 低压开关设备和控制设备 第5-2部分：控制电路电器和开关元件 接近开关
GB/T 14250 衡器 术语
GB/T 20663 蓄能压力容器
GB/T 27418 测量不确定度评定与表示
GB/T 27759 流体流量测量 不确定度评定程序
GB/T 50073 洁净厂房设计规范
FZ/T 92026—2023 化纤纺丝计量泵
JB/T 8727 液压软管总成
JB/T 10760 工程机械 焊接式液压金属管总成
JJG 164 液体流量标准装置检定规程
JJG 669 称重传感器检定规程
JJG 882 压力变送器检定规程
JJG 1036 电子天平检定规程
JJF 1001 通用计量术语及定义
JJF 1004 流量计量名词术语及定义
JJF 1059.1 测量不确定度评定与表示
JJF 1115 光电轴角编码器校准规范
JJF 1183 温度变送器校准规范
JJF 1847 电子天平校准规范
3 术语和定义
JJF1001、JJF1004、GB/T14250、GB/T27418和GB/T27759界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
出口流量 outlet flow
化纤纺丝计量泵主轴旋转一转时出口所流出的试验油体积，单位为cm3/r。
电子天平 electronic balance
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4
利用称重传感器，把被称物品的质量按一定比例关系转换成电信号的(或者利用电磁力平衡或其他
原理实现被测物体在重力场中的平衡，来获得物体质量并采用数字指示装置输出结果的)一类高准确度
级或特种准确度级的电子衡器。
[来源：GB/T 14250-2008，3.3.20.2]
接近开关 proximity switch
与运动部件无机械接触而能动作的位置开关。
[来源：GB/T 14048.10-2016，2.1.1.1]
合成标准不确定度 combined standard uncertainty
从若干其他量的值中取得的测量结果的标准不确定度。它等于各项之和的正平方根，这些项为其他
量的方差或协方差，根据测量结果随这些量的变化而变化的程度予以加权。
[来源：GB/T 27759-2011，3.4]
4 结构和工作原理
结构组成
装置一般包括试验介质泵送装置、试验介质温控装置、入口压力调节、入口压力测量、入口温度测
量、被检计量泵固定装置、驱动装置、转数测量、出口压力调节、出口压力测量和出口质量测量模块，
辅助设备包括管路系统、人机界面和控制系统等。本装置的典型组成示意图见图1。
试验介质
泵送装置
试验介质
温控装置
试验介质
压力测量过滤回收
温度测量
压力调节
入口
固定装置
驱动装置
转数测量
被检计量泵
压力调节
压力测量
出口
质量测量
图1 纺丝计量泵校准装置组成示意图
工作原理
基于液体流量静态质量法原理，在规定的温度、入口压力和出口压力的条件下，单独称量被测纺丝
计量泵每个流道在规定转数内泵出的试验用油质量，计算得出被测纺丝计量泵的质量流量并与其名义
流量进行比较，以评估被测纺丝计量泵的性能。流量差值率计算方法符合FZ/T 92026—2023中的6.3.2.6
的要求，流量不匀率计算方法符合FZ/T 92026—2023中的6.3.2.7的要求。
基本参数
4.3.1 出口数量
装置的出口数量应不少于适用化纤纺丝计量泵型号的出口数量，建议从下列中选择：六、八、十、
十二、十六。
4.3.2 流量范围
流量范围上限大于适用化纤纺丝计量泵最高总名义流量的1.5倍，流量范围下限小于适用化纤纺丝
计量泵最低总名义流量的1.5倍。
4.3.3 压力范围
入口压力可控制在0.4MPa~0.6MPa范围；出口压力应可控制在0.5MPa~5.5MPa范围。
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5
4.3.4 温度范围
入口的试验用油温度可控制在20℃~22℃范围。
4.3.5 额定扭矩
额定扭矩应高于适用化纤纺丝计量泵检测所需驱动扭矩的10%。
5 技术要求 一般要求
5.1.1 外观
装置外观应符合下列条件：
a) 整体布局完整，结构合理，试验管路的连接可靠、牢固，接头应尽量少；
b) 结构焊接件焊缝均匀平整，不得有气孔、夹渣、未焊透、未熔合、裂纹、凹坑、焊瘤等缺陷；
c) 结构件表面应有良好的处理，表面应色泽均匀，不得有毛刺、裂纹、刻痕、起皮、锈蚀等现象；
d) 紧固件、连接件无松动、脱落现象；
e) 信号线使用屏蔽线，和动力线分开，排线整齐，线号清晰；
f) 明显位置应有清晰、永久性的标识的铭牌，内容应齐全、完整。
5.1.2 密封性
装置在最大工作压力下，装置各部件的连接处应无泄漏。装置应有检测密封性的功能和设施手段，用于检测整套装置的密封性。
5.1.3 试验介质
装置检测用介质需满足FZ/T 92026—2023中的6.3.2相关要求。 环境要求
装置的工作环境要求一般为：
a)
环境温度：（25±2）℃；
b)
相对湿度：30%~80%
c)
无尘等级：GB 50073-2013 规定的8级或以上。 计量性能要求
5.3.1 衡器
选用电子天平作为衡器，且应具有自校准功能，电缆、容器和连接管路不应在衡器上产生附加力。多个出口可共用同一衡器，测试时所选衡器的量程、准确度等级和显示分度值应满足FZ/T 92026—2023中的6.3.2相关要求。被检化纤纺丝计量泵的名义流量和电子天平准确度等级关系应符合表1的要求。
表
1 电子天平准确度要求
名义流量/(cm3/r)
≤1
1~5
5~20
20~30
30~200
准确度等级
○Ⅱ
○Ⅲ
○Ⅲ
○Ⅲ
○Ⅲ
显示分度值/g
0.005g
0.01g
0.1g
0.2g
0.5g
检定分度值/g
0.05g
0.1g
1g
2g
5g
5.3.2 压力变送器
a)
入口压力变送器量程为0MPa ~1MPa，准确度等级不低于1级。
b)
出口压力变送器量程为0MPa ~10MPa，准确度等级不低于0.5级。
5.3.3 温度变送器
温度变送器量程为0℃~100℃，准确度等级不低于0.5级。
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6
5.3.4 转数测量
转数测量可采用旋转编码器，或采用接近开关计数。旋转编码器分辨率应大于等于720P/r，准确度等级不低于5级。接近开关频率应大于等于120Hz。
5.3.5 不确定度
按照按附录A进行装置的不确定度评定，装置的扩展不确定度应小于适用化纤纺丝计量泵精度的三分之一。 安全要求
5.4.1 噪声
装置应考虑减振措施，不能存在影响测量的明显振动；为满足环境噪声标准的要求，装置中可采取消声降噪措施，且装置的环境噪声检测宜控制在75dB以下。
5.4.2 压力
装置应包含压力报警、急停和泄压功能。当管道压力高于设定工作压力值的20%时，装置应报警。当管路压力高于设定工作压力的30%时，装置应自动停止泵送试验介质，停止被检化纤纺丝计量泵驱动装置，并有泄压功能。 其他要求
5.5.1 压力管道
装置内使用的蓄能压力容器应符合GB/T 20663要求；采用的液压软管应符合JB/T 8727要求；采用的液压金属管应符合JB/T 10760要求。
5.5.2 称重容器
称重容器可采用透明塑料、透明玻璃等材质。称重容器容积值应高于单次测量容积值的2倍。
6 试验和检验 试验要求
6.1.1 装置需进行外观检验。
6.1.2 装置需进行密封性试验。
6.1.3 装置需进行噪声安全试验。
6.1.4 装置需进行压力安全试验。 试验用仪表
6.2.1 试验用仪表应经过检定或校验合格，并在有效期内。
6.2.2 试验用压力测量仪表的精度不应低于0.5级。
6.2.3 试验用声级计应采用满足GB/T 3785规定的1型或1型以上的声级计。 试验方法
6.3.1 外观
采用目测检验，外观应符合5.1.1的要求。
6.3.2 密封性试验
启动控制设备，使液体流经装置循环运行，用目测方法检查装置各连接处无泄漏现象。利用合格的化纤纺丝计量泵进行密封试验，具体步骤如下：
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a) 安装被测化纤纺丝计量泵，预紧力满足安装要求；
b) 清洁装置各个密封面；
c) 按照试验转速驱动化纤纺丝计量泵，启动液压泵站，调节入口压力大于0.5MPa，调节出口压力大于5.5MPa，测试时间大于10min；
d) 目测各个密封面不得出现外渗漏和其他异常现象。
6.3.3 噪声安全试验
噪声试验方法参照GB/T 13325-91。
6.3.4 压力安全试验
采用目测法验证压力安全要求，试验方法如下：
a） 设定工作压力后，通过外界加压或者控制系统赋值的方法升高管路系统压力；
b） 观测当管道压力高于设定工作压力值的20%时，装置系统是否有报警；
c） 观测当管路压力高于设定工作压力的30%时，装置是否停止泵送试验介质；
d） 观测装置是否能泄压。 出厂检验
6.4.1 总则
装置必须经制造商质量检验部门检验合格后，并附有产品合格证书有效的方能出厂。出厂检验项目见表2。整机安装后根据用途可申请计量检定，按《JJG 164 液体流量标准装置检定规程》进行。
6.4.2 检验内容
检验内容见表2，全部项目检验合格，且应同时具备装置中所有衡器、温度变送器、压力变送器、编码器或接近开关的有效合格证/检定/校准证书及设备相关技术材料，为出厂检验合格。
表
2 检验项目一览表
序号
检验项目
出厂检验
技术要求章条号
试验方法章条号
1
外观
●
5.1.1
6.3.1
2
密封性
●
5.1.2
6.3.2
3
噪声安全
●
5.4.1
6.3.3
4
压力安全
●
5.4.2
6.3.4
5
衡器
核查合格证或检定证书或校准证书
5.3.1
——
6
压力变送器
核查合格证或检定证书或校准证书
5.3.2
——
7
温度变送器
核查合格证或校准证书
5.3.3
——
8
旋转编码器
核查合格证或校准证书
5.3.4
——
9
接近开关
核查合格证
5.3.4
——
注：
“●”为必检项目。
7 标志、包装和运输贮存 标志
7.1.1 装置的各主要组成部件标志应清晰易辨。
7.1.2 装置应有铭牌。铭牌的型式、规格尺寸应符合GB/T 13306-2011的规定。
7.1.3 铭牌应至少具有下列内容：
a) 产品名称及型号；
b) 制造厂名称、商标、出厂编号；
c) 制造日期；
d) 检测介质；
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e) 流量范围。
7.1.4 使用说明书至少应有下列内容：
a） 工作原理和结构；
b） 设备性能和特点；
c） 具体操作使用方法；
d） 安全使用注意事项；
e） 维护保养方法以及注意事项，常见故障原因及排除。 包装
7.2.1 在装置包装材料的外表面上应有包装储运标志、制造商、地址、联系方式等信息，储运标志应符合GB/T 191的规定。
7.2.2 装置的包装应符合GB/T 13384中的相关规定要求。并将装箱单、安装使用说明书、校准记录，以及产品合格证等随机文件装置入塑料袋内并放置于包装箱中。 运输
装置按规定进行装箱运输，在运输中不得改变其应有的状态，并应加以遮盖。 贮存
装置应贮存在保持干燥、通风良好，无腐蚀、易燃、易爆等物品的环境中，贮存温度宜为25℃±5℃。
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A
附录A （规范性） 装置不确定度评定
本文件依据GB/T 27759、JJG 164和JJF 1059.1对装置进行不确定度评定。本文件如没有特殊说明，均指相对不确定度评定。
A.1 数学关系
装置的第i个出口试验体积流量误差按式（A.1）计算：
??=???－???－?? ··································· (A.1)
式中：
Ei —装置第i个出口测量误差，单位为立方厘米每转（cm3/r）；
Vio —主轴旋转一转第i个通道行星齿轮腔体理想排出体积流量，单位为立方厘米每转（cm3/r）；
Vil —主轴旋转一转第i个通道行星齿轮腔体内泄漏体积流量，单位为立方厘米每转（cm3/r）；
Qi —装置第i个出口测试得到体积流量，单位为立方厘米每转（cm3/r）；
其中：
??=???? ··································· (A.2)
式中：
Gi —称重得到装置第i个出口的试验油重量，单位为克（g）；
N —测试过程计量转数，单位为转（r）；
ρ —试验油密度，单位为克每立方厘米（g/cm3）；
化纤纺丝计量泵第i个通道行星齿轮腔体容积受温度压力影响而变化的计算公式：
???=????[1+?(?in－20)－(?in－?out)(???)] ··································· (A.3)
式中：
Vsio —主轴旋转一圈第n个通道行星齿轮腔体标准排出体积，单位为立方厘米每转（cm3/r）；
β —化纤纺丝计量泵材质的体膨胀系数，单位为1/℃；
tin —化纤纺丝计量泵温度，单位为1/℃，可用试验油温度近似代替；
pin —化纤纺丝计量泵入口压力，单位为MPa；
pout —化纤纺丝计量泵通道出口压力，单位为MPa；
D —化纤纺丝计量行星齿轮腔体直径，单位为mm；
E —化纤纺丝计量材质弹性模量，单位为MPa；
L —化纤纺丝计量行星腔体平均壁厚，单位为mm；
化纤纺丝计量泵第i个通道行星齿轮腔体内泄漏体积流量按照平行圆盘间隙流体流动计算：
???=(?in－?out)?ℎ?36000???(?in?out) ···································· (A.4)
式中：
hg —行星齿轮腔体泄漏间隙，单位为毫米（mm）；
Rin —行星齿轮腔内试验油入口距行星齿轮中心轴半径，单位为毫米（mm）；
Rout —行星齿轮腔内试验油出口距行星齿轮中心轴半径，单位为毫米（mm）；
μ —试验油动力粘度，单位为兆帕秒（MPa·s）；
A.2 标准不确定度
对于多数实用目的来说，可以假定式A.1、式A.3和式A.4右边各项的输入量的不确定度是互不相关的，则装置的不确定度来源包括：电子天平测量不确定度、转数测量不确定度、换向器不确定度、入口温度测量不确定度、入口压力测量不确定度和出口压力测量不确定度。各个分量的相对标准不确定度如下：
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（
a） 电子天平测量不确定度，根据JJG 1036对应准确度等级的最大允许误差（用%表示）绝对值?|???|采用B类评定，按矩形分布方式，有
??(?)=?|???|√3×???????? ········································· (A.5)
式中：
?|???| —电子天平对应准确度等级的最大允许误差绝对值，单位%；
???? —电子天平量程上限，单位g；
?min —电子天平测量最小值，单位g。
（
b） 转数测量不确定度
a）采用编码器的转数测量不确定度，根据JJF1115对应准确度等级的最大允许误差（用%表示）绝对值?1,|???|采用B类评定，按矩形分布方式，有
??(?)=?|???|√3×???????? ·········································· (A.6)
式中：
?|???| —编码器对应准确度等级的最大允许误差绝对值，单位%；
???? —编码器旋转一周测量角度，单位"；
???? —编码器测量值最小分辨率，单位"。
b）采用接近开关的转数测量不确定度，根据GB/T 14088中规定的有效做动距离的重复精度（用%表示）?1,|???|采用B类评定，按照矩形分布方式，有
??(?)=?|???|√3×???????? ··········································· (A.7)
式中：
?|???| —接近开关对应重复精度，单位%；
???? —接近开关有效作动距离上限，单位mm；
???? —接近开关有效作动距离最小值，单位mm。
（
c） 装置换向器不确定度，根据JJG164中给出的行差法计算换向器不确定度，将流量调至换向器检定流量，稳定10min。操作换向器，是换向器换向n（n≥10）次，分别将换入和换出时间记作t1i和t2i，并求平均值：
?1=Σ?1???=1? ··········································· (A.8)
?2=Σ?2???=1? ··········································· (A.9)
其B类相对标准不确定度为：
??(?)=?1−?24????100% ········································· (A.10)
式中：
tmin —装置使用的最短测量时间，单位s。
（
d） 装置入口温度测量不确定度，根据JJF 1183 温度变送器对应准确度等级的最大允许误差（用%表示）绝对值?0,|???|采用B类评定，按矩形分布方式，有
??(?)=?|???|√3×???????? ········································ (A.11)
式中：
?|???| —试验油入口温度变送器对应准确度等级的最大允许误差绝对值，单位%；
???? —试验油入口温度变送器量程上限，单位℃；
???? —试验油入口温度变送器测量值最小值，单位℃。
（
e） 装置入口压力测量不确定度，根据JJG 882对应准确度等级的最大允许误差（用%表示）绝对值?0,|???|采用B类评定，按矩形分布方式，有
??(?0)=?0,|???|√3×?0,????0,?,??? ········································ (A.12)
式中：
?0,|???| —入口压力变送器对应准确度等级的最大允许误差绝对值，单位%；
?0,??? —入口压力变送器量程上限，单位MPa；
?0,??? —入口压力变送器测量值最小值，单位MPa。
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（
f） 装置出口压力测量不确定度，根据JJG 882对应准确度等级的最大允许误差（用%表示）绝对值?1,|???|采用B类评定，按矩形分布方式，有
??(?1)=?1,|???|√3×?1,????1,??? ······································ (A.13)
式中：
?1,|???| —被测表处压力变送器对应准确度等级的最大允许误差绝对值，单位%；
?1,??? —被测表处压力变送器量程上限，单位MPa；
?1,??? —被测表处压力变送器测量值最小值，单位MPa。
A.3 灵敏系数
相对灵敏系数??(?)定义为：
??(?)=???????? ····································· (A.14)
则：
依据公式（A.2）计算相对灵敏系数： ??(?)=????????=1 ??(?)=????????=−1 ??(?)=????????=−1 ??(?)=????????=1 ??(?)=????????=1 ??(?0)=?0???????0=1 ??(?1)=?1???????1=1
A.4 合成不确定度
各参数互不相关。装置工作时使用定时器,则在合成标准不确定度时同时考虑定时器的不确定度,计算公式为：
??，?(??)={[??(?)??(?)]2+[??(?)??(?)]2+[??(?)??(?)]2+[??(?)??(?)]2+[??(?0)??(?0)]2+[??(?1)??(?1)]2}12 ········································ (A.15)
或：
??，?(??)={[??(?)??(?)]2+[??(?)??(?)]2+[??(?)??(?)]2+[??(?)??(?)]2+[??(?0)??(?0)]2+[??(?1)??(?1)]2}12 ······································ (A.16)
A.5 相对扩展不确定度
装置的相对扩展不确定度为
??=?×??，?(??) （? = 2） ····································· (A.17)
A.6 不确定度一览表
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表
A.1 不确定度一览表
符号
不确定度来源
输入量的不确定度
概率分布
包含因子
标准不确定度 ?(??)
灵敏系数 ??
对总不确定度的贡献 [???(??)]2
??(?)
电子天平重量测量
?|???|×????????
矩形
√3
?|???|√3×????????
1
??(?)
编码器转数测量
?|???|×????????
矩形
√3
?|???|√3×????????
-1
??(?)
接近开关转数测量
?|???|×????????
矩形
√3
?|???|√3×????????
-1
??(?)
换向器
?1−?2????100%
正态分布
4
?1−?24????100%
1
??(?)
入口温度测量测量
?|???|×????????
矩形
√3
?|???|√3×????????
1
??(?0)
入口压力测量
?0,|???|×?0,????0,?,???
矩形
√3
?0,|???|√3×?0,????0,?,???
1
??(?1)
入口压力测量
?1,|???|×?1,????1,???
矩形
√3
?,|???|√3×?1,????1,???
1
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