ICS 17.120.10 N 12
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T34041.1—2017/ISO17089-1:2010
封闭管道中流体流量的测量
气体超声流量计
第1部分：贸易交接和分输计量
用气体超声流量计
Measurement of fluid flow in closed conduitsUltrasonic meters for gas-
Part 1:Meters for custody transfer and allocation measurement
(ISO17089-1:2010,IDT)
2018-04-01实施
2017-09-07发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 中华人民共 和 国
国家标准封闭管道中流体流量的测量
气体超声流量计
第1部分：贸易交接和分输计量
用气体超声流量计
GB/T 34041.1—2017/ISO 17089-1:2010
*
中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号（100029) 北京市西城区三里河北街16号（100045）
网址：www.spc.org.cn 服务热线：400-168-0010 2017年9月第一版
*
书号：155066·1-57439
版权专有 侵权必究 GB/T34041.1—2017/ISO17089-1:2010
目 次
前言引言
m
1
范围规范性引用文件术语、定义、符号和缩略语
2
3
3.1 术语和定义 3.2 符号和下标 3.3 缩略语测量原理 4.1 基本公式 4.2 影响性能的因素 4.3 基本类型描述 4.4 测量不确定度 4.5 流量计的分类… 4.6 雷诺数· 4.7 温度和压力修正 5 流量计特性 5.1 工作条件 5.2 表体、材料和结构 5.3 换能器·.. 5.4 电子单元 5.5 软件 5.6 更换部件 5.7 密度的确定 5.8 性能要求 5.9 运行与安装要求. 6试验和校准· 6.1 耐压试验和泄漏试验... 6.2 单项试验一静态试验 6.3 单项测试一流量校准.. 6.4 型式试验一确保现场计量性能
1
11 12 12
17
19 20
22 23 2.1
30
30 30 31 35 37 37 37 39 39
核查跟踪和实际运行 7.1 总则 7.2 核查流程 7.3 实际运行 7.4 运行诊断 GB/T34041.1—2017/ISO17089-1:2010
7.5 运行期间的核查跟踪一相互比对和检查 7.6再校准 7.7 测量总不确定度 8计量调压站内控制阀的特性及噪声 8.1 概述. 8.2计算方法附录A（资料性附录） 配准误差带附录B（资料性附录） 流量计误差的推导和修正附录C（资料性附录） 流量计串联运行的流量参比表法附录D（资料性附录） 文件资料· 附录E（资料性附录） 与几何尺寸相关的温度和压力修正详细计算方法附录F（资料性附录） 影响量和扰动试验项目参考文献
41 42 43
44 44 45 49 51 54 58 59 75 78 GB/T 34041.1—2017/ISO17089-1:2010
前言
GB/T34041《封闭管道中流体流量的测量 气体超声流量计》分为两个部分：一第1部分：贸易交接和分输计量用气体超声流量计；
第2部分：工业测量用气体超声流量计。 本部分为GB/T34041的第1部分本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分使用翻译法等同采用ISO17089-1：2010《封闭管道中流体流量的测量 气体超声流量计
第1部分：贸易交接和分输计量用气体超声流量计》。
与本部分规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：
GB/T17611—1998 封闭管道中流体流量的测量术语和符号（idtISO4006：1991) —GB/T27759—2011 流体流量测量不确定度评定程序（ISO5168：2005，IDT）
GB/Z4887—2006 累积和图 1运用累积和技术进行质量控制和数据分析指南（ISO TR 7871:1997,IDT)
—GB/T17747一2011（所有部分）天然气压缩因子的计算[ISO12213：2006（所有部分） —GB/T27025—2008检测和校准实验室能力的通用要求（ISO/IEC17025：2005，IDT）本部分对ISO17089-1：2010做了如下编辑性修改：
删除范围中的注“国家法规或其他法规的规定可能比本部分的规定更严格”。国际标准中考虑到各个国家实际情况不同，可能某些国家的法律法规会高于标准的要求，此情况在我国不存在，故删除；
一将5.2.3中资料性参考示例“例如ANSI(claSS300.600.900等）、DIN和JIS等”修改为“例如
GB/T9115—2010、GB/T9119—2010等”; 一补充了ISO17089-1：2010中6.4.3和6.4.6遗漏的准确度要求的条款号；
纠正了ISO17089-1：2010中8.2.2和8.2.5公式中符号的错误。 本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会（SAC/TC124)归口。 本部分起草单位：上海工业自动化仪表研究院、北京市计量检测科学研究院、北京瑞普三元仪表有
限公司、北京昌民技术有限公司、浙江苍南仪表集团有限公司、天信仪表集团有限公司、上海一诺仪表有限公司、辽宁思凯科技股份有限公司、天津市亿环自动化仪表技术有限公司、福建上润精密仪器有限公司、丹东通博电器（集团)有限公司、上海中核维思仪器仪表有限公司、北京嘉洁能科技有限公司、上海埃尔斯特-埃默科燃气设备有限公司
本部分主要起草人：李明华、郭爱华、杨有涛、李振中、朴奇焕、章圣意、李孝评、姜超、张伟、邢德辉、
戈剑、邢立超、朱琦、易华勇、王勇。
II GB/T 34041.1—2017/IS0 17089-1:2010
引言
自2000年以来，测量气体流量的超声流量计（USM)已迅速进人流量计市场，成为贸易交接计量和分输计量的主流流量计之一。超声流量计除了具有高重复性和高准确度外，还具有以下特性：压力损失极小、范围度大、可测量脉动流。
超声流量计可以提供扩展诊断信息，通过这些信息不仅可以验证超声流量计的性能，还能验证系统中其他组件的性能，例如气相色谱仪、压力变送器和温度变送器等。鉴于超声流量计具有扩展诊断能力，本部分提倡增加和使用自动诊断法来替代繁琐的人工质量检查。
本部分着重于贸易交接计量和分输计量用气体超声流量计（1类和2类）。工业测量用气体超声流
量计是GB/T34041.2部分的主题。
分类方案的典型性能要素如下：
类别 1 2 3 4
典型应用贸易交接计量分输计量
参考文件本部分本部分 GB/T 34041.2 GB/T 34041.2
典型不确定度
<0.7% <1.5%
公用事业和过程测量 qv>qv.t:1.5%~5% 火炬气和放空气测量 qv>qv.t:5%~10%
1类和2类流量计的典型配置为弦声道设置在不同的径向位置上的多声道流量计。 3类和4类流量计的典型配置为单声道流量计、只有径向声道的流量计、插入式流量计、家用型流
量计、烟或烟道型流量计和火炬气流量计。
IV GB/T34041.1—2017/ISO17089-1:2010
封闭管道中流体流量的测量
气体超声流量计
第1部分：贸易交接和分输计量
用气体超声流量计
1范围
GB/T34041的本部分规定了运用声学信号的渡越时间来测量封闭管道中单相同质气体流量的气体超声流量计（以下简称流量计）的要求和建议，还规定了适用于贸易交接计量和分输计量两个准确度等级的气体超声流量计的结构、流量测量性能、校准、输出特性等要求以及安装条件。
本部分适用于贸易交接计量和分输计量用的渡越时间法气体超声流量计，包括等径、缩径、高压、低压或这几种类型任意组合而成的气体超声流量计。本部分对流量计的最大或最小尺寸没有限制。本部分可以应用于测量各种类型的气体，包括空气、天然气、乙烷等。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是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
ISO4006封闭管道中流体流量的测量术语和符号（Measurementoffluidflowinclosedcon duits—Vocabulary and symbols)
ISO5168流体流量测量 不确定度评定程序（Measurementoffluidflow—Proceduresforthe evaluation of uncertainties)
ISO/TR7871累积和图运用累积和技术进行质量控制和数据分析指南（Cumulativesum chartsGuidance on quality control and data analyses using CUSUM techniques)
ISO12213（所有部分）天然气压缩因子的计算［Naturalgas一Calculationofcompression factor(all parts)
ISO/IEC17025检测和校准实验室能力的通用要求（Generalrequirementsforthecompetenceof testing and calibration laboratories)
3术语、定义、符号和缩略语
3.1术语和定义 3.1.1总则
ISO4006界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1.2量 3.1.2.1
体积流量 volumeflowrate qv
1 GB/T34041.1—2017/ISO17089-1:2010
dv qv= dt
式中： V体积； t时间。 注：改写ISO80000-4：2006[83]定义4-30。
3.1.2.2
工作范围 working range 范围度 rangeability 在规定的条件下，给定的测量仪表或测量系统能够以规定的不确定度进行测量的一组同类型量值。 注1：改写ISO/IEC导则99：2007[3]定义4.7"工作区间”。 注2：“一组同类型量值"在本部分中指体积流量，其值限定在最大流量qv.max和最小流量qv.min之间；"给定的测量仪
表"指流量计。
3.1.2.3
测量压力 meteringpressure p 流动条件下，流量计内与指示体积相关的气体绝对压力。
3.1.2.4
平均流速 average velocity U 体积流量除以截面积。
3.1.3 流量计的结构
3.1.3.1
表体 meterbody 流量计的承压结构。
3.1.3.2
声道 acoustic path 声波在一对超声换能器之间传播的路径。
3.1.3.3
轴向声道 axial path 声波完全在主管道轴线方向上传播的路径注：轴向声道可与管道中心线或长轴线重合或者平行。 见图1。
图1 轴向声道
2 ICS 17.120.10 N 12
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T34041.1—2017/ISO17089-1:2010
封闭管道中流体流量的测量
气体超声流量计
第1部分：贸易交接和分输计量
用气体超声流量计
Measurement of fluid flow in closed conduitsUltrasonic meters for gas-
Part 1:Meters for custody transfer and allocation measurement
(ISO17089-1:2010,IDT)
2018-04-01实施
2017-09-07发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 中华人民共 和 国
国家标准封闭管道中流体流量的测量
气体超声流量计
第1部分：贸易交接和分输计量
用气体超声流量计
GB/T 34041.1—2017/ISO 17089-1:2010
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中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号（100029) 北京市西城区三里河北街16号（100045）
网址：www.spc.org.cn 服务热线：400-168-0010 2017年9月第一版
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书号：155066·1-57439
版权专有 侵权必究 GB/T34041.1—2017/ISO17089-1:2010
目 次
前言引言
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1
范围规范性引用文件术语、定义、符号和缩略语
2
3
3.1 术语和定义 3.2 符号和下标 3.3 缩略语测量原理 4.1 基本公式 4.2 影响性能的因素 4.3 基本类型描述 4.4 测量不确定度 4.5 流量计的分类… 4.6 雷诺数· 4.7 温度和压力修正 5 流量计特性 5.1 工作条件 5.2 表体、材料和结构 5.3 换能器·.. 5.4 电子单元 5.5 软件 5.6 更换部件 5.7 密度的确定 5.8 性能要求 5.9 运行与安装要求. 6试验和校准· 6.1 耐压试验和泄漏试验... 6.2 单项试验一静态试验 6.3 单项测试一流量校准.. 6.4 型式试验一确保现场计量性能
1
11 12 12
17
19 20
22 23 2.1
30
30 30 31 35 37 37 37 39 39
核查跟踪和实际运行 7.1 总则 7.2 核查流程 7.3 实际运行 7.4 运行诊断 GB/T34041.1—2017/ISO17089-1:2010
7.5 运行期间的核查跟踪一相互比对和检查 7.6再校准 7.7 测量总不确定度 8计量调压站内控制阀的特性及噪声 8.1 概述. 8.2计算方法附录A（资料性附录） 配准误差带附录B（资料性附录） 流量计误差的推导和修正附录C（资料性附录） 流量计串联运行的流量参比表法附录D（资料性附录） 文件资料· 附录E（资料性附录） 与几何尺寸相关的温度和压力修正详细计算方法附录F（资料性附录） 影响量和扰动试验项目参考文献
41 42 43
44 44 45 49 51 54 58 59 75 78 GB/T 34041.1—2017/ISO17089-1:2010
前言
GB/T34041《封闭管道中流体流量的测量 气体超声流量计》分为两个部分：一第1部分：贸易交接和分输计量用气体超声流量计；
第2部分：工业测量用气体超声流量计。 本部分为GB/T34041的第1部分本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分使用翻译法等同采用ISO17089-1：2010《封闭管道中流体流量的测量 气体超声流量计
第1部分：贸易交接和分输计量用气体超声流量计》。
与本部分规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：
GB/T17611—1998 封闭管道中流体流量的测量术语和符号（idtISO4006：1991) —GB/T27759—2011 流体流量测量不确定度评定程序（ISO5168：2005，IDT）
GB/Z4887—2006 累积和图 1运用累积和技术进行质量控制和数据分析指南（ISO TR 7871:1997,IDT)
—GB/T17747一2011（所有部分）天然气压缩因子的计算[ISO12213：2006（所有部分） —GB/T27025—2008检测和校准实验室能力的通用要求（ISO/IEC17025：2005，IDT）本部分对ISO17089-1：2010做了如下编辑性修改：
删除范围中的注“国家法规或其他法规的规定可能比本部分的规定更严格”。国际标准中考虑到各个国家实际情况不同，可能某些国家的法律法规会高于标准的要求，此情况在我国不存在，故删除；
一将5.2.3中资料性参考示例“例如ANSI(claSS300.600.900等）、DIN和JIS等”修改为“例如
GB/T9115—2010、GB/T9119—2010等”; 一补充了ISO17089-1：2010中6.4.3和6.4.6遗漏的准确度要求的条款号；
纠正了ISO17089-1：2010中8.2.2和8.2.5公式中符号的错误。 本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会（SAC/TC124)归口。 本部分起草单位：上海工业自动化仪表研究院、北京市计量检测科学研究院、北京瑞普三元仪表有
限公司、北京昌民技术有限公司、浙江苍南仪表集团有限公司、天信仪表集团有限公司、上海一诺仪表有限公司、辽宁思凯科技股份有限公司、天津市亿环自动化仪表技术有限公司、福建上润精密仪器有限公司、丹东通博电器（集团)有限公司、上海中核维思仪器仪表有限公司、北京嘉洁能科技有限公司、上海埃尔斯特-埃默科燃气设备有限公司
本部分主要起草人：李明华、郭爱华、杨有涛、李振中、朴奇焕、章圣意、李孝评、姜超、张伟、邢德辉、
戈剑、邢立超、朱琦、易华勇、王勇。
II GB/T 34041.1—2017/IS0 17089-1:2010
引言
自2000年以来，测量气体流量的超声流量计（USM)已迅速进人流量计市场，成为贸易交接计量和分输计量的主流流量计之一。超声流量计除了具有高重复性和高准确度外，还具有以下特性：压力损失极小、范围度大、可测量脉动流。
超声流量计可以提供扩展诊断信息，通过这些信息不仅可以验证超声流量计的性能，还能验证系统中其他组件的性能，例如气相色谱仪、压力变送器和温度变送器等。鉴于超声流量计具有扩展诊断能力，本部分提倡增加和使用自动诊断法来替代繁琐的人工质量检查。
本部分着重于贸易交接计量和分输计量用气体超声流量计（1类和2类）。工业测量用气体超声流
量计是GB/T34041.2部分的主题。
分类方案的典型性能要素如下：
类别 1 2 3 4
典型应用贸易交接计量分输计量
参考文件本部分本部分 GB/T 34041.2 GB/T 34041.2
典型不确定度
<0.7% <1.5%
公用事业和过程测量 qv>qv.t:1.5%~5% 火炬气和放空气测量 qv>qv.t:5%~10%
1类和2类流量计的典型配置为弦声道设置在不同的径向位置上的多声道流量计。 3类和4类流量计的典型配置为单声道流量计、只有径向声道的流量计、插入式流量计、家用型流
量计、烟或烟道型流量计和火炬气流量计。
IV GB/T34041.1—2017/ISO17089-1:2010
封闭管道中流体流量的测量
气体超声流量计
第1部分：贸易交接和分输计量
用气体超声流量计
1范围
GB/T34041的本部分规定了运用声学信号的渡越时间来测量封闭管道中单相同质气体流量的气体超声流量计（以下简称流量计）的要求和建议，还规定了适用于贸易交接计量和分输计量两个准确度等级的气体超声流量计的结构、流量测量性能、校准、输出特性等要求以及安装条件。
本部分适用于贸易交接计量和分输计量用的渡越时间法气体超声流量计，包括等径、缩径、高压、低压或这几种类型任意组合而成的气体超声流量计。本部分对流量计的最大或最小尺寸没有限制。本部分可以应用于测量各种类型的气体，包括空气、天然气、乙烷等。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是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
ISO4006封闭管道中流体流量的测量术语和符号（Measurementoffluidflowinclosedcon duits—Vocabulary and symbols)
ISO5168流体流量测量 不确定度评定程序（Measurementoffluidflow—Proceduresforthe evaluation of uncertainties)
ISO/TR7871累积和图运用累积和技术进行质量控制和数据分析指南（Cumulativesum chartsGuidance on quality control and data analyses using CUSUM techniques)
ISO12213（所有部分）天然气压缩因子的计算［Naturalgas一Calculationofcompression factor(all parts)
ISO/IEC17025检测和校准实验室能力的通用要求（Generalrequirementsforthecompetenceof testing and calibration laboratories)
3术语、定义、符号和缩略语
3.1术语和定义 3.1.1总则
ISO4006界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1.2量 3.1.2.1
体积流量 volumeflowrate qv
1 GB/T34041.1—2017/ISO17089-1:2010
dv qv= dt
式中： V体积； t时间。 注：改写ISO80000-4：2006[83]定义4-30。
3.1.2.2
工作范围 working range 范围度 rangeability 在规定的条件下，给定的测量仪表或测量系统能够以规定的不确定度进行测量的一组同类型量值。 注1：改写ISO/IEC导则99：2007[3]定义4.7"工作区间”。 注2：“一组同类型量值"在本部分中指体积流量，其值限定在最大流量qv.max和最小流量qv.min之间；"给定的测量仪
表"指流量计。
3.1.2.3
测量压力 meteringpressure p 流动条件下，流量计内与指示体积相关的气体绝对压力。
3.1.2.4
平均流速 average velocity U 体积流量除以截面积。
3.1.3 流量计的结构
3.1.3.1
表体 meterbody 流量计的承压结构。
3.1.3.2
声道 acoustic path 声波在一对超声换能器之间传播的路径。
3.1.3.3
轴向声道 axial path 声波完全在主管道轴线方向上传播的路径注：轴向声道可与管道中心线或长轴线重合或者平行。 见图1。
图1 轴向声道
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