CNS 13979-2007 Vortex flow meters《涡流流量计》.pdf

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1、1 印月968月 本標準非經本局同意得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 號 ICS 91.140.60 B610113979經濟部標準檢驗局印 公布日期 修訂公布日期 8611月29日 968月21日 (共15頁)渦流流量計 Vortex flow meters 1. 適用範圍：本標準適用計量水及其他具牛頓流體 (Newtonian fluid)特性之液體之渦流流量計。 2. 引用標準：下列標準經本文之引用而構成本標準之規定。在本標準出版時此等版本皆為有效。建議參考本標準時應隨時探討引用下列標準應為最新版本之可能性。 CNS 12795水道用彈性座封閘閥 CNS 13272延性鑄鐵管件 C

2、NS 14165電器外殼保護分類等級 (IP 碼 ) CNS 14273自動讀表系統使用有線電信網路讀表介面單元 CNS 14274自動讀表系統使用無線電信網路讀表介面單元 3. 用語釋義：本標準之用語說明如下 3.1 渦流流量計：是種可以連續地決定流過它之流體體積之整合、自足之量測儀器。係利用一個安裝在管道內之鈍形體， 使用偵測裝置偵測流體流經該鈍形體所產生渦流溢放之頻率，以計算出管道內流體流過之體積（流量）。 3.2 流量 (Flow-rate)：單位時間內流過流量計之體積，以 m3/h 表示。 3.3 標稱口徑 (Nominal diameter ; DN)：管路系統所有組件共同之數值界

3、定，由其外部直徑所界定者除外。為一個參考之 整數，約與構造尺度相當。渦流流量計之標稱口徑，以 mm 表示。 3.4 動黏度係數 (Kinematic coefficient of viscosity ;) ：指流體之動力黏度係數(Dynamic coefficient of viscosity ;)除以密度 ()， =/，以 m2/s 表示。 3.5 雷諾數 (Reynolds number ; Re)：一無因次 (Dimensionless)參數， Re=UDN/，其中 U 指平均流速 (m/s)。 3.6 牛頓流體：運動中之流體承受之剪應力 (Shear stress,)滿足dydu= 關

4、係式之流體稱之，其中 u 為流體之速度。 3.7 最大流量 (Maximum flowrate; qmax)：渦流流量計在器差為 2%時，可準確計量之最大流量。 3.8 最小流量 (Minimum flowrate; qmin)：渦流流量計在器差為 2%時，可準確計量之最小流量。 3.9 流量範圍 (Flowrate range)：最大流量與最小流量所涵蓋之範圍。 3.10 流動體積 (Volume flow)：液體流通過流量計之體積，與時間無關。 3.11 指示裝置 (Indicating device)：顯示流動體積之裝置。 2 CNS 13979, B 6101 3.12 大流 (qa)

5、：渦流流量計執行器差檢定時，所使用之大檢定流量 ，其值為最大流量之五分之三。 3.13 小流 (qb)：渦流流量計執行器差檢定時，所使用之小檢 定流量，其值為最大流量之五分之一。 3.14 標稱壓力 (Nominal pressure， PN)：數值界定，供參考用途之整數值。 3.15 最大許可工作壓力 (Maximum admissible working pressure， MAP)：對一流量計，在特定溫度其能永久承受之最大內部壓力。 3.16 最高許可溫度 (Maximum admissible temperature， MAT)：對一流量計，在特定內壓時其能承受之最高溫度。 3.17

6、器差 (Measurement errors)：流量計之器差一般以相對誤差表示，以百分率計算。 100VVVcci公式中， Vc：正確通過之流量（容量）。 Vi：是檢驗時，相同通過流量在流量計上之指示量與 Vc兩者以相同單位表示。 3.18 檢驗流量 (Test flow-rate)：從校正過標準裝置上所指示之流動體積而計算得到之平均流量。 4. 技術特性 4.1 流量計口徑與外形尺度：構造參考圖 1、尺度如表 1 所示，未規定之構造及尺度由製造者自行設計。 圖 1 H2H1L D2D13 CNS 13979, B 6101 表 1 單位： mm 渦流流量計 規格標稱口徑 (DN) 最大流量(

7、m3/h)以上 最小流量(m3/h)以下全長 (L) max 表底至口徑中心最大值(H1) 表頭至口徑中心最大值(H2) 50 60 6 170 100 390 75 160 16 190 120 410 100 250 25 210 140 440 150 570 57 230 180 500 200 1000 100 260 200 500 250 1600 160 330 220 500 300 2300 230 380 250 500 備考 1. 本數值是以動黏度係數為 110-6m2/s 之工作流體 (水 )為例。 2. 如果工作流體之動黏度係數不是 110-6m2/s，則以相等之雷

8、諾數換算出該液體之最大流量，並依第 3.5 節公式計算。 3. 凸緣之標稱尺度 D2及 dn 依 CNS 12795 或 CNS 13272 之規定。 4.2 指示裝置 4.2.1 一般規定 4.2.1.1 功能：指示裝置應具有易讀、可靠與清 晰之視覺指示流動體積，該裝置應包含用以檢定及校正之視覺方式， 該裝置可包含以其他方法予以檢定或校正之額外元件。 4.2.1.2 量測單位：符號及其位置，量測之體積 應以立方公尺表示，單位符號(m3)應緊臨著顯示之數字。 4.2.1.3 指示器範圍：指示裝置應可記錄體積， 不回到零，以立方公尺表示，其範圍依表 2 之規定。 表 2 標稱口徑 (mm) 指示

9、器範圍 (以上 ) 檢定刻度間隔 (以下 ) 計量單位 50 75 100 999999 0.001 m3150 200 250 300 9999999 0.01 m3 4 CNS 13979, B 6101 4.2.1.4 電子數位指示器：電子數位指示器之增 量改變應為瞬時者。指示器為液晶者，字體為黑色，立方公尺以上採 大型字體，未滿立方公尺為小型字體，並應具有動標及電源不足之液晶顯示裝置。 4.2.2 指示裝置之型式：數位裝置，體 積由一個或以上之窗口排成一列相鄰之讀數所決定，當下一位數由 9 變為 0 時，上一位數之進位應完成。十進位之數字指示器，窗口應足夠大而可清晰讀出，位數之視高至少

10、為 4 mm。 4.3 檢定裝置 4.3.1 控制元件和檢定刻度間隔：具最 小十進位數之指示器元件稱為控制元件，其最小十進位分度值稱為檢定刻 度間隔，每一指示裝置應透過控制元件提供視線清晰之檢定及校正方法。 除了目視檢定之方法外，指示裝 置可藉外部電子方式予以讀數，可將記錄資料轉換成數值資料。 4.3.2 目視檢定顯示 4.3.2.1 檢定刻度間隔之值：檢定刻度間隔之值 以立方公尺表示，其檢定刻度間隔是兩連續數字間之間隔或是控制元件 之移動增量，並應符合表 2之規定。 4.3.2.2 由讀取所引起之量測不確定度之最大值 ：檢定刻度之分度應該足夠小到在測試中流量計讀取所引起之量測不確定度不超過

11、0.5%，且在最小流量時測試時間不超過 1 小時 30 分。 4.3.3 附加之檢定元件：可使用附加之 檢定元件，只要檢定刻度間隔足夠小，使由讀數所引起之量測不確定度不超過流動體積之 0.5%。 4.4 遠端輸出系統：流量計得配置遠端輸 出系統，可供在離流量計所在位置一段距離之地方讀取流量計讀數。遠端輸出 系統由一些元件組成如遠端輸出、傳輸連接和遠端讀取裝置。遠端輸出系統應符合 CNS 14273 或 CNS 14274 之規定。在流量計上加裝遠端輸出裝置後不可改 變流量計之度量性能。遠端輸出裝置可以和流量計本體或與流量計之指示裝置 部分整合成一體或採外加配置之方式，若採外加配置之方式則應提供

12、保護裝置並依第 4.6 節之規定加以封印。遠端輸出裝置及其纜線接頭和纜線均能在潮濕之環境中運作，並依 CNS 14165 之 IP 65所規定之保護等級。若裝置係浸於水中操作，則應符合 IP 68 等級之特殊規定。 4.5 材料：在工作溫度範圍內，製造流量 計之材料不得因流體溫度之變動而產生有害之（不利之）影響。流量計中與流 體接觸之材料應為無害、無垢且不得溶出有毒物質。 流量計所用材料應該能阻止常態之 內部或外部腐蝕，或有適當之表面處理加以保護。流量計使用之材料強度應足敷流量計工作所需。 流量計之指示裝置應有透明之視窗 (玻璃或其他材料 )加以保護，並得用適當之蓋子作進一步之保護。 在指示裝

13、置之透明視窗下若有水汽凝結，流量計應有方法可將凝結水排除。 4.6 封印：流量計得有封印保護裝置；一 旦完成封印，不論在流量計正確地安裝之5 CNS 13979, B 6101 前後，除破壞封印，否則都無法拆除、改變或調整流量計。 4.7 標示：流量計應清楚且無法抹消地標 示下列事項，標示法可以為群集式或分散在外殼、指示裝置盤或銘板上，如果 流量計之蓋子為不可拆卸，則蓋子上亦可作標示。 (a) 製造商名稱或商標。 (b) 製造份及序號。 (c) 一到個箭頭用以指示動方向；動方向之指示可標示在蓋子上，而是要標示在計本體上。 (d) 型式認證標誌（取得型式認證者）。 (e) 超過10 bar，要以

14、bar為單位之標稱壓(PN)。 (f) V及(或)H字母，顯示該計能在垂直(V)及(或)水平(H)位置運轉。 (g) 標稱口徑或計口徑。 5. 安裝規定與使用 安裝時除應依循製造商之安裝指示外，應注意下列事項： 5.1 安裝位置 在決定安裝位置之前，應事先考量下列一般事項 5.1.1 共模電子雜訊會干擾流量計 之計量。如射頻干擾 (Radio frequency interference， RFI)，電磁干擾 (Electromagnetic interference， EMI)或不適當之接地訊號 ( 接大地 ) 措施及不足之 雜訊隔離防護亦可能干擾流量計之計量。有些情況，在未通水時無法 從輸

15、出訊號檢查出雜訊存在。若雜訊強度已高到足以造成計量誤差之虞，此時應該徵詢製造商之建議。 5.1.2 對於製造商所訂之溫度限制，震動限制，空氣腐蝕性及溼度限制等，應加以注意。 5.1.3 應選擇容易執行例行檢查、維護及管線安裝與配線之安裝地點。 5.2 管路 在管路上安裝流量計及其附屬裝置時，應考量下列事項 5.2.1 為了在操作條件下精確計量，流量計上下游應有足夠長度及無障礙物之直管段，以確保 上下游直管之內徑及圓面積應與流量計相同。 流量計與上下游直管應安裝在同一軸心線上。 墊片不應突出於直管內。 5.2.2 避免附屬裝置之不正確安裝，以導致無法接受之流場扭曲或脈動。 開關閥及控制閥應安裝於

16、流量計管路出口端之下游側。 旁通管應安裝於建議之入口段之前或出口段之後。 5.2.3 安裝適當之整流裝置可縮短入水口直管段之長度需求。 5.2.4 若有空氣進入流量計或群組流量計之虞時，應依製造商之程序安裝上游排氣閥。 5.2.5 流量計應受適當之保護以避免承受從管路裝配而引起之過多應力。 備考： 直管長度需 求隨流量計安裝時之上游及下游之流場擾動特性及流量6 CNS 13979, B 6101 計之構造而有所不同時，應徵詢製造商之建議。 5.3 整流裝置 有多種整流裝置可以有效地降低軸 向流場速度分佈之異常或漩渦。當安裝條件不能符合流量計製造商之建議條件 時，整流裝置可有效改善流量計之性能。

17、對於整流裝置之安裝與選用條件可徵 詢製造商之意見，包括整流裝置之型式、尺度以及相對於流量計之安裝位置。 5.4 使用注意事項 5.4.1 管路中最低之流體壓力應夠高，以避免驟沸 (flashing)或渦穴作用，且流體應避免氣體及液體共存之多相流狀態。 5.4.2 應徵詢製造商，以避免在管路造成驟沸或渦穴作用。建議可採計算公式之形式，其中包括計量流體之蒸氣壓 及流量計中之最低壓力。亦可在流量計下游側安裝閥件予以提高背壓。 5.4.3 渦流流量計對不正常之速度分佈及漩渦敏感，當安裝條件不符製造廠之建議時，使用者若需實施現場校驗亦可使用整流裝置予以改善此情況。 5.4.4 流體之流動應為穩態（未流量

18、或壓力脈衝）。 5.4.5 管道內之流體溫度及周圍環境溫度應在流量計規定之範圍內。 5.4.6 防水性與危險區域之證明文件，應能符合預定安裝之場合。 5.4.7 評估整體電路需符合本質安全性。 6. 檢驗法及設備 6.1 各種檢驗之共同規定 6.1.1 預備規定：在檢驗之前應編寫一份包括描述決定器差及壓力 檢驗之程序表。這份程序表得同時定義必要之允 收水準及明訂如何解釋檢驗結果。兩種最常採用之檢驗程序，在第 6.5 節以型式認證及檢定例子之方式加以說明。 6.1.2 流體性質：檢驗用之流體之黏滯性以符合牛頓流體之特性為原則。 流體如果循環使用，應要有方法予以 避免殘留在流量計內之流體變質，以免

19、影響流量計之精確度或壽命。檢驗用 之流體不該含有會使流量計損壞或影響其運轉之任何物質，且不得含有氣泡 。以水為例，如果採用循環水，應有方法予以防止殘留在流量計內之水變質 ，以致影響流量計精確度或壽命。檢驗用之水不該含有會使流量計損壞或影響其運轉之任何物質，且不得含有氣泡。 6.1.3 有關檢驗安裝及地點之一般規則 6.1.3.1 免除假性影響：檢驗台應有良好之設計 、建造及使用，確保檢驗台本身之性能不得明顯造成檢驗誤差。為達 到此目的，需要注意檢驗台維護及適當之支柱及裝配，以防止流量計 、檢驗台及其配件之振動，並且應可快速及易於執行檢驗讀數。 6.1.3.2 流量計之群集檢驗：流量計可以單獨地

20、 或在群集中接受檢驗，在群集中接受檢驗情況下，應準確測定單獨特 性。流量計和流量計間，以及檢驗台間之交互作用應予以消除。流量 計以串聯方式接受檢驗，在每一流量計出水端應有足夠之壓力以避免產生渦穴作用。 7 CNS 13979, B 6101 6.1.3.3 檢驗時之流體溫度：檢驗時流量計內之 流體溫度應介於適當之範圍。以水為例，水溫若介於 0 至 30之間，檢驗結果不必實施溫度修正即可被接受，檢驗台任何部位之溫度都不能低於 0。 6.1.3.4 地點：在檢驗時，選擇地點應該 與任何其他作業 (如製造，維修等 )或干擾影響 (如環境溫度，振動等 )隔離。 6.2 器差檢驗 6.2.1 原則：本標

21、準中所用以決定器差之方法是收集法，其係利用一個或多個收集容器收集流經流量計之流量，再 以秤重或容量予以決定流體體積，其它可達到本標準所規定準確度之方法 亦可被採用。器差檢驗主要是把接受檢驗之流量計指示值與校正過基準裝置之指示值加以對照比較。 6.2.2 檢驗台由下列諸項組成 (a) 供流 (進流管、未加壓槽、加壓槽、泵等 )。 (b) 管路。 (c) 經過校正之基準裝置 (量槽、基準流量計等 )。 (d) 量測檢驗時間之裝置。 採用自動裝置以檢驗流量計得被允許。 6.2.3 管路 6.2.3.1 管路應包括 (a) 安置流量計之檢驗段。 (b) 設定所需流量之設施。 (c) 測定流量之設施。

22、若需要時可加裝下列裝置： (1) 一或兩個隔離裝置。 (2) 一或多個排氣孔。 (3) 阻止回流裝置。 (4) 空氣分離器。 在檢驗時洩漏、進流及排流非但不允許發生在流量計與基準裝置之間，亦不允許發生在基準裝置上。 即使在零流量時，在流量計上端部分之管路亦應該保有至少 0.05 bar之正壓力。 6.2.3.2 檢驗段除流量計外尚包括 (a) 一個或多個用於量測壓力之開孔，其中一個在 (第一個 )流量計之上游並且應接近它。 (b) 如果需要，應有量測 (第一個 )流量計入口處流體溫度之裝置。 裝在量測段上之各種不同裝置不應引起渦穴作用或擾流。 6.2.3.3 檢驗時應採取之預防措施：檢驗台之操

23、 作應能使流經流量計之流量等於基準裝置量測到之流量，並應先排除 檢驗台相互連接之管路內及流量計內之空氣。且檢驗前後管內（例如 出流管上之鵝頸管）之流體充8 CNS 13979, B 6101 滿程度應相同，應採取預防措施以避免振動和突震之影響。 6.2.3.4 安裝流量計之注意事項 6.2.3.4.1 原則：下列為最常見引起誤差之原因及將流量計安裝在檢驗台上之必要預防措施，其目的是協助達到正確之檢驗安裝。 (a) 與未受干擾之流動相比對時，流體之動力特性不得使流量計之功能有可辨別其差異。 (b) 使用方法之整體誤差不得超過規定之數值 (參考第 6.2.4.1節 )。 6.2.3.4.2 直管、

24、直流器或整流裝置：流量計之準確性可能因上游擾動，例如由於彎管、 T 形接頭、閥或泵之存在而受到影響。為了克服此等影響，受檢驗之流量計應安裝在直管段上。連接管路之內徑應與流量計之連接孔一樣，且應在直管之上游安置直流器或整流裝置。 6.2.3.4.3 流體擾動之常見起源：流體流動可能遭到之擾動有速度分佈扭曲及漩渦兩類，均會影響到流量計準確性。 速度分佈扭曲是由障礙物阻擋部分導管所致，例如半開之閥或是未適當安裝之凸緣接頭，此種效應可在流量計上游側用一段足夠長度之直管、安裝直流裝置或綜合兩者予以控制。 6.2.3.5 檢驗開始及終止之誤差 6.2.3.5.1 原則：應採用適當預防措施，以減少在檢驗中因

25、檢驗台組件之運作所導致之不確定度。在第 6.2.3.5.2 節及第 6.2.3.5.3 節有兩個預防措施之細節，是針對收集法會發生之兩種情況。 6.2.3.5.2 流量計停止時才讀表之檢驗 流體應於流量計下游之閥開啟而流動，亦利用此閥之關閉而使流動停止，當流動完全靜止時再讀表，並量測閥開啟至閥關閉之時間。 當流動開始時及在特定流量流動期間，流量計器差之變動是流量改變之函數 (器差曲線 )。 當流動停止時，在流量計內流體之綜合慣性可能引起可觀之誤差。 在此種情形下，仍未有一個簡單之經驗法則，可以設定出條件而使此種誤差減少至可忽略之程度。如有疑慮時，建議 (a) 增加檢驗容量及時間。 (b) 將結

26、果和用其他一種或以上之方法所得到之結果比較。特別是在第 6.2.3.5.3 節所述之方法可消除引起上述不確定度之起源。 6.2.3.5.3 流量計在穩定流動狀態下轉換流動方向時讀表之檢驗 當流體流動穩定後才執行檢驗。量測開始時用開關將流體轉進校正過之容器而在量測結束時將流體轉開，流量計是在轉動之9 CNS 13979, B 6101 下讀表。讀取流量計要和流動轉向開關之動作同步。在容器上收集到之容量是通過之容量。如果流體流動轉向開關在每一個方向轉動時間差均在轉動時間之 5%以內，且其轉動時間少於檢驗總時間之 1/50，則引進到容量之不確定度是可以忽略。 6.2.4 校正過基準裝置（量槽） 6.

27、2.4.1 檢驗法之總誤差：在型式認證及檢定時 ，用以決定流過流量計容量之檢驗法，其總誤差不得超過相關最大許可差之十分之一。 6.2.4.2 最小容量 (標準量槽之容量 )：允許之最小容量端視檢驗開始與結束之效應及指示裝置之設計 (最小分度值 )而定。 6.2.5 流量計之讀表：每次讀表之最大 內插誤差在不超過半個分度值 (Scale division)時便能接受。由流量計所測得容量 (包含二次之流量計讀表 )之總內插誤差可達到 1 個分度值。在無其他規定時，流量計上指示容量之最大誤差不應超過 0.5%。可能之週期性扭曲對流量計 (目視或自動之 )讀表之影響應可忽略。 6.2.6 影響器差檢驗

28、之主要因素 6.2.6.1 一般性：檢驗台上壓力、流量與溫度之 變化，及精密量測此等物理量之一些不確定度是影響器差檢驗結果之最主要因素。 6.2.6.2 壓力：在選定流量下，整個檢驗期間之 壓力應保持一定。如果檢驗台之供流是由儲槽（固定壓力頭）之管路而來，則在流量計之進流口 (或串聯檢驗下之第一個流量計之進流口 )保持固定之壓力，並可確保流體不受干擾。其他供流方式其所引起之壓 力脈動如果不得超過儲槽（固定壓力頭）之亦得使用。所有其他檢驗 時，流量計之上游壓力變化不得超過 10%。壓力量測之最大不確定度應為量測值之 5%。流量計進流口處之壓力不得超過其標稱壓力。 6.2.6.3 流量：整個檢驗過

29、程流量應固定保持在 選定之數值。在每一個檢驗中(不包括開始及停止 )，流量之相 對變化不得超過 2.5%。流量是在檢驗中流過之容量除以時間。如果 壓力相對變化 (在開放管路中 )或壓力損失之相對變化 (在密閉管路中 )並不超過 5%，前述流量變動狀況應可接受。 6.2.6.4 溫度：在檢驗中流體溫度之改變不得太 大。以水為例，水溫度之改變不得超過 5。量測溫度之最大不確定度不得超過 1。 6.2.7 結果判定 6.2.7.1 單一檢驗：在檢驗程序表中規定單一檢 驗時，如果量到之誤差未超出該選定流量下之最大許可差，則該流量計通過此項檢驗。 6.2.7.2 重複檢驗：在檢驗程序表中規定檢驗應 重複

30、時，該程序表應該規定，用以總合量測誤差之規則。如果總合後 之誤差未超出該選定流量下之最大許可差，則該流量計通過此項檢驗。 10 CNS 13979, B 6101 6.3 壓力檢驗 6.3.1 原則：流量計在規定之檢驗壓力 之下應該能承受一段規定之時間而不得洩漏或損壞。 6.3.2 檢驗中應該採取之預防措施：檢 驗台及流量計中之空氣應適當地被排除，檢驗台應為防漏，並應能逐漸地執行加壓，不得有壓力激變情形。 6.4 檢驗報告 (Test report) 6.4.1 通則 6.4.1.1 原則：檢驗實驗室所完成之工作應含括 在報告中，且此報告應精確、清楚呈現所有之檢驗結果及相關資料。 流量計檢定相

31、關檢驗結果及狀況，均應依法定保存期限予以保存。至 於型式認證之檢驗，其檢驗紀錄則應在認證有效期間內予以保存。流 量計型式認證之檢驗報告與流量計檢定之檢驗紀錄應包含 (a) 檢驗實驗室及受測流量計之嚴謹確認。 (b) 在完成各項檢驗期間，所有狀況之正確細節。 (c) 檢驗之結果及結論。 6.4.1.2 所有報告及檢驗紀錄應包含之確認資料 ，對特定型式之型式認證檢驗報告，及檢定之檢驗紀錄，至少應包含 (a) 檢驗實驗室之確認 名稱及地址。 (b) 受測流量計之確認 製造商之名稱及地址或其使用之標記。 受測流量計之製造年份及個別之製造號碼。 樣式或型式 (僅限於特定型式做型式認證之檢驗情況 )。 6

32、.4.2 型式認證檢驗報告之必要內容 6.4.2.1 檢驗程序、檢驗結果和結論之必要資料 ：型式認證之檢驗報告內容，除參考本標準外，至少應包括器差檢驗及壓力檢驗之資料。 6.4.2.2 行政管理要求 型式認證檢驗報告亦應包括 (a) 檢驗報告僅對受測樣品有效之陳述。 (b) 管理人員之簽名，以承受檢驗報告之技術責任。 (c) 檢驗報告發佈日期。 6.4.2.3 檢驗報告之附加文件 在檢驗報告發佈之後如果需要有附加文件，則該文件應冠以另外之文件記號：例如檢驗報告補充序號 ，而且應符合前述節次之相關規定。 6.4.2.4 檢驗報告之發出 當檢驗報告發出時，檢驗報告應要整份完整地複製。 6.4.3

33、檢定紀錄之必要內容 11 CNS 13979, B 6101 檢定紀錄應包括 (a) 日期。 (b) 流量計之器號。 (c) 檢驗結果。 (d) 檢驗台之描述。 6.5 檢驗程序表範例 6.5.1 流量計應接受各種不同之檢驗。 本節以範例之方式予以描述型式認證與檢定之檢驗程序表。 本範例基本上與該建議書上之例 子相似，祇是在某部分更詳細陳述該如何執行檢驗之方法。 6.5.2 型式認證 6.5.2.1 目的：型式認證主要是在確 認某一種型式流量計之特性應能符合現行標準與規範。此認證因而要求該型式之樣品應符合檢驗程序表上之規定。 6.5.2.2 受測流量計之數目：申請每一種型式流 量計之型式認證時

34、，應接受檢驗之流量計之最少數目與送檢標稱口徑 DN 值有關，如表 3 所示。 表 3 送檢流量計之數目 標稱口徑 DN(mm) 流量計數目 DN 100 3 100 DN 300 2 在表 3 中之流量計數目，可視為檢驗之最少數目；型式認證之權責單位，可要求檢驗額外之流量計。 6.5.3 認證程序 6.5.3.1 執行之檢驗：在檢驗開始前，檢查流量計確定其符合第 4 節所規範之技術特性、現行規範、以及申請認證時 所提供之規格與圖樣。檢驗項目包含如下，依所列出之順序完成 (a) 壓力檢驗。 (b) 定出以流量為函數之器差曲線。 6.5.3.2 壓力檢驗：壓力檢驗中規定每個流量計 應能承受下述之壓

35、力，而流體不得由器壁洩漏、滲出或損傷 (a) 以標稱壓力 16 bar 檢驗或標稱壓力超過 10 bar 時，應為標稱壓力之 1.6 倍，測試時間為 15 分鐘。 (b) 以標稱壓力 20 bar 檢驗或標稱壓力之 2 倍，測試時間為 1 分鐘。 6.5.3.3 訂出以流量為函數之器差曲線：以設定流量檢驗流量計器差之方法及設備規定於第 6 節中。建議繪出每個流量計器差對流量特性曲線，以評估流量計在整個流量範圍內之整體性能。壓力之影響亦應予以查驗。 如檢驗設備無法執行超過 1200 m3/h 之器差檢驗時，得以驗證過之流體12 CNS 13979, B 6101 力學方法推估器差值。在附錄所列舉

36、之方法是以計算流體力學(Computational Fluid Dynamics, CFD)方式進行驗證與推估。 (a) 介於 qmin和 1.1qmin之間。許可差為 2%。 (b) 介於 0.5(qmin+qb)和 0.55(qmin+qb)之間。許可差為 2%。 (c) 介於 0.95qb和 1.05qb之間。許可差為 2%。 (d) 介於 0.45(qa+qb)和 0.5(qa+qb)之間。許可差為 2%。 (e) 介於 0.95qa和 1.05qa之間。許可差為 2%。 (f) 介於 0.9qmax和 qmax之間。許可差為 2%。 檢驗流量是依校正過之基準裝置上之刻度值經計算而得之

37、平均流量。對型式認證檢驗時，當在每一種流量所測出之器差都未超出許可差限界，則可判定該檢驗是符合要求。 如果僅有其中一個流量測出之器差落在許可差限界外時，得繼續該流量之檢驗，但應重覆再檢驗兩次。如果三次器差中之兩次器差落在許可差限界內，且三次器差之算術平均值亦落在許可差限界內，則可判定該檢驗是符合要求。 6.5.4 檢定 6.5.4.1 檢定主要是在於確認所有送檢流量計皆 符合認證過之型式及符合標準和現行規範。檢定可採用全數或部分統 計管制程序。檢定檢驗程序描述如下。 6.5.4.2 檢定程序 6.5.4.2.1 應執行之檢驗 檢定項目至少包含 (a) 所有流量計都應執行壓力檢驗及器差檢驗。 (

38、b) 通常應依檢驗員之要求，以抽樣方式查核流量計是否符合於型式認證。 6.5.4.2.2 符合於型式認證之查核：流量計應與認證過之型式有同樣技術特性 (構成零件之尺度、材料、表面加工等等 )。此種查核一般以抽樣方式執行。 6.5.4.2.3 壓力檢驗：壓力檢驗時每個流量計均應能夠承受 16 bar 壓力，或依照第 3.14 節和第 4.7 節 (e)所規定之標稱壓力 1.6 倍壓力，而不得由器壁洩漏、滲出或損傷。 6.5.4.2.4 器差檢驗：檢驗法及設備依第 6 節之規定。每個流量計之器差應以 qa及 qb兩種流量予以測定。檢驗流量及器差依第 3.17 節之規定，檢驗流量之定義係與第 6.5

39、.3.3 節 (c)及 (e)相同。且檢定為不得重覆。只有在每一個檢驗流量下之器差都未超過最大許可差時，才可判定該檢驗為符合要求。 13 CNS 13979, B 6101 引用標準： CNS 12795 水道用彈性座封閘閥 CNS 13272 延性鑄鐵管件 CNS 14273 自動讀表系統使用有線電信網路讀表介面單元 CNS 14274 自動讀表系統使用無線電信網路讀表介面單元 CNS 14165 電器外殼保護分類等級 (IP 碼 ) 相關標準： OIML D 25 Vortex meters used in measuring systems for fluids. 修訂日期：第一次修訂：

40、 88 年 6 月 28 日 14 CNS 13979, B 6101 參考 中英文名詞 air bleed 排氣孔 air separator 空氣分離器 calibrated reference device 校正過標準裝置（量槽） cavitation 渦穴作用 flow disturbance 流體擾動 flow straightener 直流器 flow straightening device 直流裝置 limit of the tolerance band 許可差限界 maximum uncertainty 最大不確定度 measurement error 器差 measurem

41、ent error curve 器差曲線 meter reading 流量計讀表 pattern approval 型式認證 release valve 排氣閥 serial number 器號 shear stress 剪應力 spurious influence 假性影響 swirl 漩渦 test flowrate 檢驗流量 verification of the scale division 最小分度格 velocity profile distortion 速度分佈扭曲 volume flow 流動體積 15 CNS 13979, B 6101 附錄 (參考 ) 計算流體力學 (CF

42、D)方法驗證與推估渦流流量計大流量時之器差 1. 用語釋意 1.1 幾何相似性 (Geometric similarity)：兩組實驗模型之各方面之主要尺度（對實驗結果有影響之重要零件或部位之尺度 ）都具有相同之比例時，此兩組模型具有幾何相似性。 1.2 無因次頻率：流場之特徵頻率 (為一無因次量 (Non-dimensionalized quantity)，又稱為史卓何數 (Strouhal number)。在渦流溢放流場中，特徵頻率為渦流溢放頻率(Vortex shedding frequency)，特徵長度為鈍形體寬度 (或直徑 )，經實驗證實在廣泛之雷諾數範圍內，二維鈍形體渦流 溢放之

43、無因次頻率幾乎為一常數，渦流流量計之計量原理即基於此特性而設計。 2. 執行程序 2.1 選取一個較小口徑之渦流流量計，並 確認該渦流流量計與為推估之大口徑渦流流量計具有幾何相似性。 2.2 以實驗方法量測較小口徑渦流流量計在第 6.5.5.3 節 a f 項 ，之 6 種流量情況下之渦流溢放頻率。其檢驗條件應符合第 6.2 節之要求。 2.3 以 CFD 方法模擬與上述實驗相對應情況下 (即相同流體、溫度、流速、流量計上游入口壓力、以及等同入口流場分佈條件等 )渦流流量計流場。比較 CFD 方法在渦流流量 計之感測器 (Sensor)所在位置計算所得之渦流溢放頻率與實驗結果差異。若渦流溢放頻

44、率，在上述各種流量 下之比較結果之相對誤差均介於2%，則可利用此 CFD 方法進一步執行較大口徑渦流流量計 CFD 模擬。 上述相對誤差之定義為： (CFD 計算值 實驗值 )實驗值 100 %。 2.4 利用實驗設備以水流實際量測大口徑渦流流量計在第 6.5.5.3節之所有可量測流量情況下之渦流溢放頻率。 2.5 依本附錄之第 2.3 節 CFD 方法與相同參數設定（流量計之尺度差異除外），計算本附錄第 2.4 節中所述流況，並比較 CFD 模擬結果與實驗值之差異。若渦流溢放頻率在上述情況下之相對誤差均介於 2%，則可利用此 CFD 方法進一步執行該大口徑渦流流量計在現有設備流 量情況下之流場推估，並計算在渦流流量計感測器所在位置之渦流溢放頻率。 3. 合格標準：如大口徑流量計在第 6.5.5.3 節可量測之最大流量之器差檢驗符合許可差要求，則以實驗值計算該流量點之無因次頻率，並與 CFD 計算所得 f 項之無因次頻率兩相比較。如果兩者相對誤差介於 2%，則符合許可差之要求。