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(高清版)GBT 18688

花匠小妙招
2025-06-20 10:10

文档简介

GB/T18688—2023/ISO9644:2018代替GB/T18688—2012农业灌溉设备灌溉阀的压力损失(ISO9644:2018,IDT)国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会GB/T18688—2023/ISO9644:2018本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定本文件代替GB/T18688—2012《农业灌溉设备灌溉阀的压力损失试验方法》,与a)更改了范围(见第1章，2012年版的第1章);b)更改了试验台的压力损失的定义(见3.5,2012年版的2.5);c)更改了流量测量仪器的要求(见4.2.3,2012年版的4.2.3);d)更改了测压孔的要求(见4.2.5,2012年版的4.2.5);e)更改了测量量的允许波动值要求(见5.2.1,2012年版的5.2.1);f)更改了阀的试验方法(见5.4,2012年版的5.4)。本文件等同采用ISO9644:2018《农业灌溉设备灌溉阀的压力损失试验方法》。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。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国农业机械标准化技术委员会(SAC/TC201)归口。I1GB/T18688—2023/ISO9644:2018农业灌溉设备灌溉阀的压力损失试验方法本文件仅适用于手动阀。本文件规定了在稳定状态下测定水流经农业灌溉阀(以下简称阀)时产生的压力损失的试验方法。给出的阀性能参数范围和准确度有助于农业灌溉系统设计者比较各种类型阀的压力损失。本文件还规定了试验数据的处理方法和试验报告的内容。本文件描述的试验方法适用于进口和出口公称尺寸相等的阀。2规范性引用文件3术语和定义用于表示阀规格的数字标记。体积流量volumeflowrate流量flowrate单位时间内流经阀的水的体积。水流经系统内两个规定点或系统内某一部分时产生的压力差。△pp被试阀上游和下游两个测压孔之间试验管路的压力损失，不包括被试阀的压力损失。(见5.4.4)试验台的压力损失benchpressureloss2阀的压力损失valvepressureloss被试阀的压力损失。阀的实际流量除以阀的参考截面积得出的流速。通过某一截面的流量不随时间变化而改变的流动状态。流动阻力系数flowresistancecoefficient5表示阀的压力损失的无量纲系数。4试验装置测量仪器的读数值相对于真值的允许偏差如下：流量：±2%;压力和压力差：±2%;测量仪器应按国家现行的校准规范进行校准。被试阀上游和下游的管路直径应与被试阀的接口相同。直管段、等径管的长度应符合图1的规定。各管件/装置应按图1中标示布置，管路的长度应保证试验设备的间距不小于图1虚线框中标注的尺寸，并且图中标明的2d和10d为最小允许长度。4.2.2节流阀在下游安装节流阀用于控制被试阀的流量。该节流阀的类型和规格不受限制。节流阀应安装在下游测压孔(用于测量试验台的压力)之后。将测量仪器放置在系统顶部。3GB/T18688—2023/ISO9644:2018如果采用开式测量仪器(例如经过标定的量水槽),应安装在系统下游末端，例如下游节流阀之后。流量测量仪器应按使用说明书进行安装。安装流量测量仪器前后直管段的长度应满足要求。测量仪器准确度应为±2%。可以采用任何型式的满足准确度要求的压差测量仪器。管路中应有测量静水压力的测压孔(见图2),其位置如图1所示。测压孔的中心线应与管子的中心线垂直相交，如图2所示。测压孔的直径应按照阀的DN选取，见表1。表1测压孔直径最小孔径最大孔径22335测压孔的长度l应不小于2d₁(d₁为测压孔直径)。对于壁厚小于2d₁的薄壁管应在设置测压孔处的管壁上加一个凸台(见图2)。设置测压孔处的管子内壁应进行机加工处理，测压孔不应有毛刺和形状不规则等缺陷。对于直径不小于50mm的管路，应在同一圆周上设置4个测压孔，并在圆周方向呈90°±5°分布，使所有测压孔均不位于管路圆周上的最低点。对于直径小于50mm的管路，应在同一圆周上设置2个测压孔。管路安装后，测压孔不应位于管路圆周上的最低点。全部测压孔(2个或4个)都应由导管引出，导管内孔的截面积应不小于测压孔截面积的2倍。测压孔的d₁和1应设计合理，可根据图2制作。图1试验装置4GB/T18688—2023/ISO9644:2018b)角阀及多通阀L₁~L——测压孔前后管路长度；图1试验装置(续)a)厚壁管应采用任何满足准确度要求(见4.1)、能够测量水温的温度传感器。该仪器应安装在节流阀的4.2.7过滤装置5GB/T18688—2023/ISO9644:20185.1试验安装将被试阀安装在适当的阀试验台中，如图1所示。试验过程中，确保水温保持在5℃~50℃。表2和表3给出了每个测量量允许的波动。如果出现的波动大于表2和表3的值，可以通过安装阻尼装置进行测量。阻尼装置的安装不应影流动阻力系数5波动幅度%士60.1≤5≤1"见6.2.2。量波动幅度%体积流量，qv5上游压力，p5在每个测试点，以任意时间间隔但不少于10s,对被测量重复读数。每个试验点读数应不少于6GB/T18688—2023/ISO9644:2018表4读数最少组数的要求读数组数量的最大读数和最小读数差与平均值比值允许值%3579测得的试验台的压力损失应包括节流阀(见4.2.2)的压力损失△p、和管路的压力损失△p,5.4.2压力损失曲线应在制造商声明的流量范围内至少5个流量下进行测定。试验压力应为比制造5.4.4试验台的压力损失△pb由压差测量仪器测得。被试阀的压力损失△p、由试验台的压力损失7GB/T18688—2023/ISO9644:2018a)将对应流量qv下的压力损失值和相关系数列成表格(见表5);b)将压力损失△p、和流量qv之间的函数关系绘成曲线。如果加大流量和减小流量试验得出的试验结果基本相同(两个压力损失值偏差不大于较大值的5%),则应只用一列压力损失数据编制表格(a)]或仅绘制一条曲线[b]]。6.2阀各种系数的计算6.2.1通则对于内部几何形状固定，如内部截面积不随压力或流量变化表格或曲线中给出的数据进行计算。6.2.2流动阻力系数ζ式中：p——质量密度，单位为千克每立方米(kg/m³);Vre——参考流速，按式(4)计算。式中：3个流动阻力系数ζ、52和ζ3的算术平均值。利用3个压力损失值△pmin、△pvm和△pvma对应qv测量值计算公式中对应的vre值。3个qy值从得到的6.1a)数据表格或b)曲线中查取。仅当51、52和5。的值相对于其平均值5的偏差不大于2.5%时，利用流动阻力系数ζ表征阀的压力损失才是有效的。阀的流量系数通常用于比较不同阀的过流能力方面的性能，流量系数K、表示产生单位压力损失时通过阀的流量。……8GB/T18688—2023/ISO9644:2018p——试验温度下水的质量密度；po——15℃水的质量密度；被试阀的K、值应是计算得到的3个流量系数值的算术平均值。从6.1a)规定表格或6.1b)规定分别代入式(6)可计算得到阀的3个流量系数值。最大流量系数和最小流量系数之间的允许差值不应大于最大值的4%。e)试验期间水的压力和温度；f)按6.1规定方式描述的试验结果；流量m³/s压力损失kPa流动阻力系数5流量系数9(资料性)测量不确定度即使测量程序和仪器以及分析方法严格符合现行法规尤其是本文件中的程序，测量也不可避免地会受到不确定度的影响。测量不确定度部分取决于仪器或测量方法中的残留不确定度。一旦通过校准消除了所有已知的误差，并且严格记录了尺寸测量值并采用了适当的仪器设备，则如果采用相同的仪器和相同的测量方法，将仍然存在不确定度，该不确定度永远不会被消除，且无法通过重复测量来减小。基于所使用的仪器和对测量方法的认知，该不确定度分量称为系统不确定度。由于测量系统特性或被测样数量改变，或由于这两者而导致的另一个误差源直接以测量分布的形式出现。该测量不确定度分量称为随机不确定度。随机不确定度评定需要对所测物理量的波动情况和稳定性进行测量和分析(采用统计方法)。为减少系统不确定度，操作员采用更精密的仪器或使用多种测量方法。可通过在相同条件下使用相同的仪器和测量方法，增加对相同物理量的测量次数来减少由随机不确定度引起的不确定度。确定系统不确定度和随机不确定度后，总测量不确定度通过系统不确定度和随机不确定度采用方和根法计算在本文件中，如果系统不确定度的有关要求(4.1)和对试验程序的所有要求(如本文件所示)都适用，则可假定总测量不确定度不超过5.2.1的规定值。A.2允许的测量波动A.2.1概述以下示例基于此假设：被测量在被测量系统获取前没有衰减。A.2.2目测系统传输信号如果测量装置不包括电子阻尼器系统，则来自测量装置的信号值会在采集所需的时间内波动。波动幅度见图A.1。测试者将信号最大值和最小值可视化。一般情况下，读数见式(A.1)。GB/T18688—2023/ISO9644:2018标引说明：1——波动幅度；2——仪器传输信号；3——单次目测所需时间。图A.1波动幅度(目测系统传输信号)标引说明：1——波动幅度；2——一组测量的时间；十——数据记录系统传输值。最大值(Xmx)和最小值(Xmm)的测量值取自n次测量，见式(A.3)Xmax=max{x₁,x₂,…,x,}Xmin=min{x₁,r₂,…,x,}…………(A.2)和式(A.4)。…………(A.3))百分比(Xmax一XR)/Xk和(Xk一Xmm)/Xk应与表1～表3中的值进行比较。如果所使用的测量系统包括一个积分模块，该模块自动以要求的准确度确保在比相应的系统响应时间更长的积分周期内进行平均值计算所需的积分，则读取值的波动通常会大大低于5.2.2和5.2.3的规定值。A.3物理量测量值的稳定性图A.3显示了信号的3个系列的读数。Xk₁、XR₂、Xg₃的值是按A.2.2或A.2.3的规定确定的平均值。标引说明：Y-—信号；1——仪器传输信号。图A.3读取仪器传输信号要验证信号是否稳定，执行以下操作。a)按式(A.5)计算3个值的平均值。Xv.1=(XRi+Xk₂十XR₃)/3…………(A.5)b)确定读数的最大值和最小值(在此例中X=X₃、Xmn=Xk₂):—如果(X₃-Xav.1)/Xavg.1和(Xavg.1-Xk₂)/Xw.1均低于1.8%,则该信号被认为是稳定的；—如果(Xr₃-Xng)/X或者(Xg-XR2)/Xa略高于1.8%,则进行两次额外的采集。c)按式(A.6)计算5个值的平均值。Xavg.2=(Xki+Xk₂+Xk₃十XR₄+Xk₅)/5……(A.6)d)确定读数的最大值和最小值：———如果(Xmx一Xav.2)/Xv.2和(Xwg.2-Xmin)/Xay.2均低于3.5%,该信号被认为是稳定的；——如果(Xmax一Xav.2)/Xvg.2和(Xavg.2-Xmin)/Xayg.2略高于3.5%,则进行两次额外的采集。e)重复此过程，直到非常接近5.2.3的规定值。但是，如果达到20个测量系列，并且读取的最高值和最低值与平均值之间的允许偏差大于6,则该程序应停止：信号不是永久性的。A.4测定湍流额定条件下的流量和压力损失系数对于DN50阀的测试，表A.1列出了3个不同点的测量值平均值。表A.1测量值平均值测量点流量m³/b上游压力MPa阀和管的压差MPa管压差MPa阀压差MPa流速m/sK5141.440.51500.02540.00420.02122.93E+0590.0236.360.55560.01940.00320.01622.58E+0590.3328.990,56790.01220.00210.01014,102,05E+0591.2GB/T18688—2023/ISO9644:2018在本例中，雷诺数的最小值是本文件要求的授权值(4E+04)的5倍。事实证明，在足够高的压差下操作可以获得要求的准确度的测量值。(90.0+90.3+91.2)/3=90.5[(91.2-90.0)×100]/90.5=1.32%当两者之差小于4%时，在无汽蚀的情况下系数K、被认为等于90.5。(资料性)评定流量系数K、和压力损失系数ζ的不确定度ISO/IEC指南98-3(称为GUM)提供了估算测量不确定度的国际方法。估算测量不确定度的方法有很多，在GUM中对严格的数学方法的描述最多，但也可使用其他与之相符的方法。GUM组的不确定度类型根据数据获得方式可分为A类和B类。A类由重复测量的统计方法计算得到，而B类则从其他来源得到，例如参考材料、校准证书、常数的接受值、分辨率、不稳定性、环境条件。复合方法通常是最合适的，且经常被应用，因为不可能单独估计各个不确定度。在此，B类不确定度与参考传感器和质量控制传感器一起使用，以避免一些系统不确定度。A类不确定度是对试验数据进行统计分析得出的一种估计值。当被测对象的值是几个测试结果的平均值或与非独立变量有关时，优选使用A类不确定度评估。B.2K、测量不确定度的评定(Cv)B.2.1流量系数的确定阀的流量特性参数是流量系数K、,式(B.1)给出了被测量和输入量。…………(B.1)式中：qv——体积流量，单位为立方米每小时(m³/h);p——试验流体(水)的密度，单位为千克每立方米(kg/m³);po—15℃时试验流体(水)的密度，单位为千克每立方米(kg/m³);△p——阀的压力损失，单位为0.1MPa。B.2.2输入量的不确定度识别根据式(B.1),需要测量的输入量如下。根据表2给出的测量仪器准确度确定不确定度e,的最大值。对于流量测量设备中的某些技术，可能会出现额外的不确定度；有时流量测量值取决于上游压力。需评估这种偏差，并将其加到之前的e。中。因此，流量计建议位于上游测量管的前面，因为该部分不会受到明显的压力变化。——上游停滞压力△p。根据表1中给出的测量仪器的准确度确定不确定度e△的最大值。这些输入量是独立变量，且可计算灵敏度。B.2.3灵敏度系数根据输入参数，从式(B.1)的偏导数获得灵敏度系数，见式(B.2)。灵敏度系数a△p由式(B.4)给出。灵敏度系数a,由式(B.5)给出。灵敏度系数a。由式(B.6)给出。…………(B.3)…………(B.5)…………(B.6)B.2.4A类不确定度评定系数K,平均值的估计是通过几个测量点的平均值获得的，见式(B.7)。…………(B.7)式中：n——测量点数量；K——i处数据的测量结果。试验标准偏差σx,表征了测量期间观测值K,的变化性，见式(B.8)。…………(B.8)B.2.5相对不确定度的表达表B.1总结了不确定度计算中要使用的系数。表B.1不确定度计算系数不确定度来源相对不确定度U(x)概率分布类型标准不确定度除数灵敏度系数对整体不确定度的贡献a相对不确定度U(x)测量重复性———1压力测试U(△p)正常2u(△p)0.25u²(△p)流量测试U(qv)正常2u(qv)1u²(qy)密度测试U(p)矩形u(p)0.25u²(p)15℃时密度U(pn)矩形u(po)0.25u²(po)系数K、的扩展不确定度由式(B.9