冷水水表量值比对实施方案

宿州市冷水水表量值比对实施方案

组织单位： 宿州市市场监督管理局

主导实验室：灵璧县市场监督检验所

二〇二一年十一月

目 录

1 比对概述...................................................................................................................2

1.1 比对目的及任务来源................................................................................................ 2

1.2 比对技术依据............................................................................................................ 4

1.3 比对完成情况............................................................................................................ 5

2 比对传递标准...........................................................................................................6

2.1 传递标准选型过程说明............................................................................................ 6

2.2 传递标准的技术参数................................................................................................ 7

3 比对试验方案........................................................................................................9

3.1 比对试验要求............................................................................................................ 9

3.2 试验方案.................................................................................................................. 10

3.3 比对数据处理.......................................................................................................... 10

4 参考值及比对结果评价方式..............................................................................10

4.1 参考值的确定...........................................................................................................11

4.2 传递标准稳定性评估...............................................................................................11

4.3 比对结果的评价方式...............................................................................................11

5 比对数据..............................................................................................................12

5.1 参考值及不确定度.................................................................................................. 12

5.2 各参比实验室上报的比对数据.............................................................................. 12

5.3 传递标准的稳定性.................................................................................................. 14

6 比对结果及分析..................................................................................................16

6.1 比对结果（评价图及 En 值） ............................................................................... 16

6.2 比对结果分析.......................................................................................................... 20

7 改进建议..............................................................................................................21

附录A 补充试验情况................................................................................................23

A.1 传递标准的稳定性..................................................................................................... 23

A.2 补充试验结果............................................................................................................. 24

A.3 补充试验 En 值及评价图........................................................................................... 24

A.4 补充试验比对结果分析............................................................................................. 26

1 比对概述

1.1 比对目的及任务来源

民用三表之一的冷水水表属于《中华人民共和国依法管理的计量器具目录》中的 计量器具， 主要用于居民生活用水的计量， 量大面广， 与人们生活密 切相关。作为国家市场监管总局重点管理的计量器具之一， 冷水水表不但 是供水企业经济收入的重要贸易结算工具， 又是关系到千家万户利益 的计量器具。

宿州市法定计量检定机构及授权机构已陆续建立了冷水水 表检定装置， 所用的装置原理有质量法和容积法。为考察宿州市冷水 水表检定装置流量量值的统一状况， 全面掌握各区法定计量检定机构 及授权机构开展冷水水表检定的技术状况和考核检定人员的技术能 力，客观反映宿州市冷水水表检定装置综合水平，了解各实验室对 JJG 162-2019 《饮用冷水水表》国家计量检定规程执行情况， 确保各实验室的 饮用冷水水表检定综合能力保持良好的水平，从而更好地开展量值传递， 实现宿州市饮用冷水水表检定装置流量量值传递准确一致和量值溯源准确可靠，在尽可能相同的试验条件下完成本次比对工作，特拟定本次比对方案。

根据宿州市市场监督管理局《2017 年上 海市计量比对计划项目表》的要求， 上海市质量技术监督局定于 2017 年组织一次上海市冷水水表的量值比对。本次比对由上海市质量技术 监督局计量处组织实施， 主导实验室为上海市计量测试技术研究院 （市计测院） ，主导实验室负责完成比对方案的制定、比对实施细则 的编写、比对传递标准的选型、比对数据的汇总处理和评估及比对报 告的编写工作。参加比对的实验室为宿州各法定计量检定机。

主导实验室于 2021年 11 月启动比对工作，成立比对领导小组和 专家组。专家组成员分别为，蚌埠市特种设备检测院院长刘继兵，宿州市计量测试所技术负责人陈晓娟，灵璧县市场监督检验所徐伟。通过研讨，初步拟定了宿州市冷水水表的量值比对实施方案的征求意 见稿， 同时确定了传递标准的提供企业。 在比对实施方案讨论中，与各参比实验室 进行沟通， 并取得一致意见。事后主导实验室按讨论会意见对讨论稿进行了修改，形成了《宿州市冷水水表量值比对实施方案》。

按照宿州市市场监督管理局要求，各法定计量检定机 构及授权机构开展冷水水表检定的实验室均应参加此次比对。按照比 对项目计划安排， 宿州市共有 7 家法定计量检定机构及授权机构作为 参比实验室参加比对， 具体包括：各实验室测

量能力见表 1- 1 所示。

表 1- 1 各实验室测量能力

2017 年 11 月 02 日比对正式开始。比对过程中，每家参比实验 室在 3 天内完成了传递标准的接收、试验和送样。历时近二个月， 2017 年 12 月 24 日传递标准回到主导实验室。整个传递过程正常， 所有参 比实验室按《上海市冷水水表量值比对实施方案》所规定的要求完成

了比对工作。参比实验室的具体比对时间表 1-2 所示。

表 1-2 比对日程表

1.2 比对技术依据

（1）《上海市冷水水表量值比对实施方案》；

（2）JJF 1117-2010 《计量比对》；

（3）JJG 162-2009 《冷水水表检定规程》

奉贤

水资

源

市计

测院

松江

所

1.3 比对完成情况

按比对方案要求， 比对路线采用花瓣式路线安排， 比对分为 2 个 小循环， 第一个小循环 4 家参比实验室参加， 第二个小循环 3 家参比 实验室参加， 主导实验室分别在小循环的开始和结束时候对传递标准 进行试验，以验证传递标准的稳定性，比对路线图如图 1-2 所示。

图 1-2 比对路线图

本次比对各参比实验室所采用的标准装置溯源方式有质量法也

有容积法，检定水表所使用的方法有静态法也有启停法。

每家参比实验室应当在 3 个工作日内完成所有比对试验， 并在 1 个工作日内将传递标准送至下一家参比实验室。具体路线安排见表

1-3 所示。

表 1-3 比对路线

2 比对传递标准

2.1 传递标准选型过程说明

根据 JJF 1117-2010 《计量比对》的要求， 主导实验室负责确定稳 定性好、可靠性高的传递标准。本次比对的传递标准由主导实验室提 供。主导实验室选择各方面性能较好的容积式冷水水表作为传递标 准，更能反映冷水水表检定装置的综合能力， 具有实际意义。同时， 考虑到冷水水表的短期稳定性和长期稳定性变化会给比对结果带来 影响， 因此， 本次比对采用了两台重复性和稳定性都较好的容积式冷 水水表作为比对传递标准， 以保证比对结果的可靠性。主导实验室与 冷水水表公司技术负责人讨论后制定了传递标准的选取方案， 选取宁 波水表股份有限公司和宁波东海集团有限公司分别专门生产的 3 台 DN20 的容积式冷水水表，主导实验室进行全面的稳定性试验考核后， 最终筛选出 2 台宁波水表股份有限公司制造的容积式冷水水表作为 传递标准， 两台比对传递标准在 Q3 流量下的示值误差波动均优于 0.20%，在 Q1 流量下的示值误差波动均优于 0.50%，两台比对传递标 准的前期稳定性如图 2- 1 和图 2-2 所示。

表 2- 1 传递标准主要技术指标

传递标准（容积式冷水水表） 的外观图见图 2-3、图 2-4 所示。 传递标准配备了专用仪器箱， 见图 2-5 所示。另外， 为了避免在运输 过程中有异物进入比对传递标准， 在冷水水表的进口和出口有塑料密

封盖。

图 2-3 1#传递标准外观

图 2-4 2#传递标准外观

图 2-5 外包装示意图

3 比对试验方案

3.1 比对试验要求

1） 实验室接收到传递标准后， 首先检查包装完整性， 确认包装没

有破损后，打开包装，查看冷水水表是否异常。

2） 将传递标准安装到水表检定装置上， 关闭阀门， 检查是否有泄

漏。

3） 调节流量至 0.9Q3～Q3 ，排除冷水水表和管道中的空气， 同时

使冷水水表平稳运行一段时间后， 进行比对试验。

4） 试验后， 需把传递标准进、出口的塑料密封盖安装好后， 再放 回原包装中。

3.2 试验方案

实验室环境温度： （20±5）℃，将冷水水表安装到水表检定装置 上，调节流量至0.9Q3～Q3 ，排除冷水水表和管道中的空气，同时使 冷水水表平稳运行一段时间。采用单台检测试验形式， 每次试验期间， 环境温度变化应不大于5℃，相对湿度变化应不大于10%RH。应对主 传递标准和辅助传递标准逐台进行试验。

在 Q3 和 Q1 两个流量点下进行比对试验， 各参比实验室实际比对 流量 Q3 应尽可能控制在(0.95～1)Q3 范围内， Q1 应尽可能控制在(1～ 1.05)Q1 范围内。其中 Q3 流量点试验六次， Q1 流量点试验三次,分别 取其平均值作为各流量点的示值误差试验结果。

示值误差试验时， Q3 流量点的最少用水量至少为 100 升， Q1 流量 点的最少用水量为 10 升。

3.3 比对数据处理

各参比实验室给出的比对结果应包括以下信息： 各检定点的平均

示值误差及相应的扩展不确定度 Urel (k=2)。

主导实验室以比对试验前的测量结果作为比对参考值， 比对试验 期间三次的测量结果参与比对结果评价中由于传递标准不稳定所引

入的标准不确定度分量的计算。

4 参考值及比对结果评价方式

U

n

u

E

E

U

n

u

E

E

n

u

E

E

u

E

E

u

E

E

E

E

E

4.1 参考值的确定

本次比对的参考值采用主导实验室静态质量法水流量标准装置 (Urel=0.07%，k=2）的测量结果作为本次比对的参考值Yri ，主导实验室 同时给出参考值的不确定度。

4.2 传递标准稳定性评估

主导实验室循环前后三次试验数据作为传递标准稳定性影响的 计算依据,采用极差法计算实验标准差,传递标准在第i个测量点上在

比对期间的稳定性影响uei 计算如下

Y Y

ei 1.69

（3）

其中： uei ─传递标准在第i 个测量点上在比对期间的稳定性对测 量结果的影响。

Y ─ 第i 个测量点上的测量结果最大值；

i max

Y ─ 第i 个测量点上的测量结果最小值。

i min

4.3 比对结果的评价方式

本次比对将依据 JJF 1117-2010 《计量比对》中En 值判断方法进 行比对结果的处理。

按照比对评价惯例，比对结果用归一化偏差En 作为判断依据。

Y Y

ji

ji ri ei

其中： n 本次比对的归一化偏差；

─

Y ─第i 个测量点的参考值；

ri

Y ─为第j 个实验室上报的在第i 个测量点上的测量结果

ji

ji ─ 第j 个实验室上报的在第i 个测量点上测量结果的扩展不确

E ≤1

E ＞1

定度；

Uri ─第i 个测量点参考值的扩展不确定度。

Uei ─传递标准在第i 个测量点上在比对期间的稳定性对测量结 果的影响。

比对结果一致性的评判原则：

内，比对结果可以接受。

预期，应分析原因。

5 比对数据

5.1 参考值及不确定度

本次比对的参考值采用主导实验室静态质量法水流量标准装置 的测量结果作为本次比对的参考值Yri ，主导实验室同时给出参考值的 不确定度。

主导实验室采用正式比对试验前的测量结果作为参考值， 主导实 验室提供的参考值及不确定度见表 5- 1。

表 5- 1 传递标准的参考值及不确定度

5.2 各参比实验室上报的比对数据5.2.1 1#传递标准（ 14000026）比对数据

各参比实验室对 1#传递标准（ 14000026）进行测量的示值误差

和扩展不确定度见表 5-2。

表 5-2 1#传递标准的示值误差和扩展不确定度

注： 1. E 为各参比实验室比对结果的示值误差；

2. Urel为各参比实验室比对结果的扩展不确定度（k=2）。

5.2.2 2#传递标准（ 14000049）比对数据

2#传递标准（ 14000049）在各参比实验室的示值误差和扩展不确 定度见表 5-3。

表 5-3 2#传递标准的示值误差和扩展不确定度

5.3 传递标准的稳定性

5.3.1 1#传递标准的稳定性

从比对开始前的准备试验， 到全部比对结束， 主导实验室共对

1#传递标准进行的 6 次试验，测量结果如表 5-4 所示：

表 5-4 1#传递标准的稳定性

图 5- 1 1#传递标准的稳定性示意图

5.3.2 2#传递标准的稳定性

从比对开始前的准备试验， 到全部比对结束， 主导实验室共对

2#传递标准进行的 6 次试验，测量结果如表 5-5 所示：

表 5-5 2#传递标准的稳定性

图 5-2 2#传递标准的稳定性示意图

从传递标准的稳定性示意图可以看出， 1#传递标准在比对过程中 Q3 流量下的波动达 0.36%，Q1 流量下的波动达 0.90%，示值误差随着 时间的变化明显偏正， 稳定性存在了严重偏移， 对参比实验室在不同 时间对比对传递标准测量得到的结果已产生了比较大的影响。 2#传递 标准在这个比对过程中表现出较好稳定性，在 Q3 流量下的标准偏差

为 0.27%，在 Q1 流量下的标准偏差为 0.54%，且流量点之间的误差曲 线吻合很好。

按照比对方案约定， 主导实验室在整个比对过程中前后三次试验 数据作为传递标准稳定性uei 的计算依据,采用极差法计算实验标准差, 传递标准在比对期间的稳定性uei 计算如表 5-6，表 5-7 所示：

表 5-6 1#传递标准在比对期间的稳定性及uei

表 5-7 2#传递标准在比对期间的稳定性及uei

6 比对结果及分析

6.1 比对结果（评价图及En 值）

6.1.1 1#传递标准比对结果评价图

表 6- 1 1#传递标准比对结果En 值

图 6-4 2#传递标准在 Q3 流量下的测量结果（Q3=4m3/h）

图 6-5 2#传递标准在 Q1 流量下的测量结果（Q1=0.04m3/h）

6.1.4 2#传递标准 En 值

2#传递标准比对结果En 值见表 6-2 所示

表 6-2 2#传递标准比对结果En 值

2#传递标准比对结果En 值示意图见图 6-6 所示。

图 6-6 2#递标准比对结果En 值示意图

6.2 比对结果分析

本次比对各参比实验室主要参比试验点共 28 个流量点， 实际完 成比对试验点 28 个，完成率 100%；出现 En 值大于 1 的测量点为 3 个，全部集中在 Q1 小流量点， Q3 流量下的En 值均小于 1，比对结果 满意率 89.3%。

由比对数据可知， 1#传递标准（ 14000026）在比对期间示值误差 随着时间的变化明显偏正， 稳定性存在了偏移。 按照比对方案约定， 取两台传递标准中稳定性较好的一组测量结果作为参比实验室En 值

判定依据， 因 2#传递标准（ 14000049）在这个比对过程中表现出较 好稳定性， 且流量点之间的误差曲线吻合较好， 故本次比对取 2#传

递标准（ 14000049）的测量结果作为参比实验室En 值判定依据。

某参比实验室各流量点的曲线变化趋势和参考值的变化趋势不

一致，分析参比实验室比对结果En 值大于 1 可能原因是：

（1）各参比实验室在检测传递标准的小流量时， 流量点是根据 浮子流量计的示值进行调整流量， 浮子流量计的误差为引用误差表 示， 传递标准 Q1 流量为 0.04 m3/h，Q1 不能控制在(1～1.05)Q1 范围内， 造成不在相同流量点进行比对；

（2）水表检定装置可能存在一些问题， 如阀门泄漏问题， 水表 检定装置上配置有多个阀门，通常 Q3 流量用大阀门， Q1 流量用小阀 门，但阀门存在一定的泄漏，大阀门的泄漏较大，可能会对 Q1 流量 产生较大的影响； 又如稳压系统问题，水表检定装置管路比较复杂， 稳压系统对比较灵敏的水表会产生一定影响， 出口阀门关闭时， 水表 还可能存在走字现象。

7 改进建议

此次比对的工作共有 7 家单位的 7 个实验室参加，为期近3 个月， 上海市各区法定计量检定机构及授权机构的冷水水表检定实验室均 参加了比对， 通过主导实验室和参比实验室的共同努力， 完成了比对 的全部试验工作和比对报告。此次比对试验时间紧， 工作量较大， 各 参比实验室在比对过程中积极配合， 基本都能按期完成试验计划， 且 都承担了传递标准的安全运输工作， 为比对工作的顺利进行做出了贡

献。

总体看来， 此次比对绝大多数实验室都获得了满意的结果， 通过 此次比对检验了的量值一致性， 体现了上海市各区法定计量检定机构 及授权机构的冷水水表检定的整体水平。但在比对过程中也发现一些 问题有待改进：

（1） 在比对提供的不确定度分析报告中， 有个别实验室的不确定 度分析方法有待商榷，如水表分辨力的不确定度评定不合理。

（2） 各参比实验室对比对工作的重视程度存在明显差异，该问题 主要反映在比对实施细则的执行程度上和在提交的书面和电子材料 完整程度上， 如缺少对比对实验的描述、原始记录（盖单位章） 、计 量标准考核证书和水表检定装置检定证书复印件等材料。

综上所述， 比对作为一种装置能力的考核手段， 不仅可促进计量 技术能力的提高， 同时也可促进计量管理水平的提升， 进而确保上海 市冷水水表的量值传递准确、溯源可靠。

附录 A 补充试验情况

根据上海市冷水水表量值比对总结会的要求， 主导实验室应协助 对比对结果不满意的实验室查找原因，并派相关专业技术人员到现场 与相关实验室共同完成冷水水表比对的补充试验。

A.1 传递标准的稳定性

为确保补充试验的准确可靠， 在到相关实验室之前， 主导实验室 对2#传递标准（ 14000049）传递标准的进行两次的稳定性进行了验 证，试验结果见表 A-1。

表 A-1 补充试验前 2#传递标准传递标准的示值误差

2#传递标准传递标准（ 14000049）的稳定性如图 A-1 所示。

图 A- 1：2#传递标准（ 14000049）的稳定性

由上述图表可见， 补充试验前 2#传递标准（ 14000049）示值误 差结果和比对期间的数据保持一致， 体现了良好的稳定性。

A.2 补充试验结果

自仪所和水表强检站对 2#传递标准补充试验的示值误差和扩展 不确定度见表 A-2。

表 A-2 2#传递标准的示值误差和扩展不确定度

A.3 补充试验 En 值及评价图

将自仪所、水表强检站的补充试验与主导实验室的参考值数据进

行比较，可得到 2#传递标准在 Q3 流量和 Q1 流量下的测量结果图及En 值图， 比对结果评价图如图 A-2、A-3 所示。

图 A-2：2#传递标准补充试验在 Q3 流量下的测量结果图

图 A-3：2#传递标准补充试验在 Q1 流量下的测量结果

2#传递标准补充试验比对结果En 值见表 A-3 所示， 比对结果

En 值示意图见图 A-4 所示

表 A-3 2#传递标准补充试验比对结果En 值

图 A-4：2#递标准补充试验比对结果En 值图

A.4 补充试验比对结果分析

主导实验室协助对比对结果不满意的实验室查找原因， 两家实验 室均存在比对结果报告中分析所涉及的问题， 其中， 自仪所编号为 SIPAI/T-J04012 的水表检定装置 Q3 大阀门出现泄漏，对 Q1 小流量产 生较大的影响，导致其在比对试验中结果出现偏高； 水表强检站编号 为 14-QJ-36 的水表检定装置在出水管道的阀门接口处由于阀门接口 的橡皮圈老化造成渗水现象，导致了其在比对试验中结果出现偏高。

本次补充试验完成两家实验室共 4 个流量点比对试验， 没有出现 En 值大于 1 的试验点，两家实验室的补充试验比对结果均为满意。

水表申请书

实验室间比对工作汇报

水表更换岗位职责

《给冷水加热》教学反思

水表检定员工作总结