郝詠冰，喬金宇，宋龍波

（淄博市機電泵類產(chǎn)品質(zhì)量檢驗研究院，山東淄博 255200）

0 引言

國家標準GB/T 7784-2018《機動往復泵試驗方法》于2019年7月1日正式實施，該新版標準與舊版標準GB/T 7784-2006《機動往復泵試驗方法》相比，主要的技術(shù)變化有：對測試精度進行了分級；在質(zhì)量法和容積法測量流量時，對測量系統(tǒng)的誤差進行了修正；對泵的排出壓力計算公式、吸入壓力計算公式和凈正吸入壓頭計算公式進行了修正；試驗介質(zhì)和性能試驗泵的轉(zhuǎn)速的適用范圍都有所擴大；對“試驗地點”和“試驗類型”做出了進一步明確，諸如“試驗人員”、“試驗設備”和“試驗大綱”等試驗要素，都是新增內(nèi)容；進一步加強了對試驗裝置的要求。以上6個方面是除了編輯性修改外，GB/T 7784-2018與GB/T 7784-2006在技術(shù)方面的主要變化。本文重點對前4種技術(shù)變化進行分析研究。

1 測試精度分級

與舊版GB/T 7784-2006《機動往復泵試驗方法》相比，新版GB/T 7784-2018《機動往復泵試驗方法》中第一章增加了對兩種測量等級的描述，具體描述為：“1級適用于較高精度的試驗，2級適用于一般精度的試驗，兩種測量精度等級包含了不同的容差系數(shù)值、容許波動值和測量誤差限”[2]。

本文認為：為了對測量結(jié)果的精度進行有效區(qū)分，必須對測量過程的精度進行有效區(qū)分，對各參量的容許波動范圍和不確定度容許值進行分級，這樣測量結(jié)果的精度才能得到有效控制。

新版GB/T 7784-2018《機動往復泵試驗方法》中規(guī)定：所有被測參數(shù)的指示數(shù)值在規(guī)定的范圍內(nèi)波動，即可認為所有的測量都是在穩(wěn)定工況下進行的，指示值不在規(guī)定的范圍內(nèi)波動，即認為試驗條件不穩(wěn)定，不能進行試驗[2]。

測量總的不確定度是由系統(tǒng)不確定度和隨機不確定度合成得到。系統(tǒng)不確定度與儀器設備的精度有關(guān)，儀器設備的

表1 測量參數(shù)的允許波動值

表2 系統(tǒng)不確定度的容許值

表3 總的不確定度容許值

2 測量流量系統(tǒng)誤差修正

新版GB/T 7784-2018《機動往復泵試驗方法》中，針對流量的測量方法，增加了對計量泵的描述。采用容積法測量流量時，計量泵測量系統(tǒng)的量器檢定的絕對誤差與測量容積之比應不大于0.05%；采用質(zhì)量法測量流量時，計量泵試驗時衡器的感量與量程之比應不大于0.05%；無論用何種方法測量流量，計量泵試驗時間間隔應不少于30 s[1]。

計量泵也叫定量泵，具有恒定排出流量，排出流量多少與排出壓力無關(guān)。計量泵是一種可以滿足各種嚴格的工藝流程需要，流量可以在0～100%范圍內(nèi)無極調(diào)節(jié)的精密計量輸送設備[2]。因此，新版標準中增加了對計量泵測量流量的系統(tǒng)誤差相關(guān)要求。

3 排出壓力計算公式修正

新版GB/T 7784-2018《機動往復泵試驗方法》標準中排出壓力的計算如公式（1）所示，舊版GB/T 7784-2006《機動往復泵試驗方法》標準中排出壓力的計算如公式（2）所示。泵出口處壓力測量示意圖如圖1所示。精度越高，系統(tǒng)不確定度越小，在測試過程中是不可控的。隨機不確定度與試驗數(shù)據(jù)的離散程度有關(guān)，數(shù)據(jù)越穩(wěn)定，隨機不確定度越小，在測試過程中是可控的。要想提高測試數(shù)據(jù)的精度，必須控制數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，還需使用精度高的測量儀器儀表。

圖1 泵出口處壓力測量

圖2 泵入口處壓力測量

新版GB/T 7784-2018《機動往復泵試驗方法》中對測量參數(shù)的容許波動規(guī)定如表1所示。系統(tǒng)不確定度的容許值和總的不確定度的容許值的規(guī)定如表2和表3所示。

式中：pd為排出壓力，MPa；Gd為泵出口處壓力表讀數(shù)，MPa；Zd為壓力表中心至泵基準面的垂直距離，m；had為泵出口至壓力表中心的速度頭，m；hfd為泵出口至壓力表中心摩擦水頭，m；g為重力加速度，m/s2；v2為排出管路內(nèi)取壓點處的流速，m/s。

對比式（1）與式（2）發(fā)現(xiàn)：式（1）比式（2）多出的3項分別是泵出口至壓力表中心的摩擦水頭、加速度頭和速度頭之和，即泵出口管路損失。

4 吸入壓力計算公式修正

新版GB/T 7784-2018《機動往復泵試驗方法》標準中吸入壓力的計算如式（3）所示，舊版GB/T 7784-2006《機動往復泵試驗方法》標準中吸入壓力的計算如式（4）所示。

式中：Gs為泵入口測壓點處壓力表讀數(shù)，MPa；Zs為壓力表中心至泵基準面的垂直距離，m；has為泵入口至壓力表中心的速度頭，m；hfs為泵入口至壓力表中心摩擦水頭，m；g為重力加速度，m/s2；v1為吸入管路內(nèi)取壓點處的流速，m/s。

對比式（3）與式（4）發(fā)現(xiàn)：式（3）比式（4）多出的3項分別是泵入口至壓力表中心的摩擦水頭、加速度頭和速度頭之和，即泵入口管路損失。

5 凈正吸入壓頭計算公式修正

新版GB/T 7784-2018《機動往復泵試驗方法》標準中凈正吸入壓頭的計算如式（5）所示，舊版GB/T 7784-2006《機動往復泵試驗方法》標準中凈正吸入壓頭的計算如式（6）所示。

式中：NPSH為凈增吸入壓頭，m；pv為液體在試驗溫度下的飽和蒸汽壓力，MPa。

對比式（5）與式（6）發(fā)現(xiàn)：式（5）比式（6）多出的3項分別是泵入口至壓力表中心的摩擦水頭、壓力表中心至泵基準面的垂直距離和速度頭。

6 試驗介質(zhì)和性能試驗中轉(zhuǎn)速適用范圍擴大

6.1 試驗介質(zhì)

新版GB/T 7784-2018《機動往復泵試驗方法》標準中新增了對試驗介質(zhì)的要求：對不宜用水或乳化液做試驗介質(zhì)、對試驗介質(zhì)有明確要求時，可按照設計要求采用相應的介質(zhì)或礦物油或者用實際泵輸送介質(zhì)作為試驗介質(zhì)。但此時的試驗結(jié)果可能與水為介質(zhì)時的試驗結(jié)果有差異。

新版GB/T 7784-2018《機動往復泵試驗方法》標準中還規(guī)定了：同一臺泵的同一個試驗項目的試驗介質(zhì)的溫差應在-2～2℃。

6.2 性能試驗中轉(zhuǎn)速

新版GB/T 7784-2018《機動往復泵試驗方法》標準中對泵的轉(zhuǎn)速有了明確規(guī)定：性能試驗時，泵的轉(zhuǎn)速應在65%～107%額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，除性能試驗和調(diào)節(jié)性能試驗外的一切試驗，泵的轉(zhuǎn)速應在額定轉(zhuǎn)速的95%～105%范圍內(nèi)；試驗轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速的按照式（7）和式（8）進行換算。

式中：Qr為換算到額定泵速下的流量，m/s；nr為泵的額定轉(zhuǎn)速，r/min；n為試驗轉(zhuǎn)速，r/min。

式中：Pir為額定轉(zhuǎn)速下的輸入功率，kW；Pin為試驗轉(zhuǎn)速下的輸入功率，kW。

7 結(jié)束語

本文針對新版GB/T 7784-2018《機動往復泵試驗方法》標準中的技術(shù)變化做了詳細說明。新版標準中的技術(shù)變化都與試驗精度有關(guān)，即由于增加了測試精度分級，對排出壓力計算公式、吸入壓力計算公式和凈正吸入壓力計算公式進行修正，修正過程考慮了管路摩擦損失；流量測試過程中的系統(tǒng)誤差得到了修正；對試驗裝置的要求更加嚴格等[3-8]。這些都是由于測試精度分級的增加帶來的新變化和新要求。

通過對新舊標準進行對比，試驗人員應正確掌握主要技術(shù)細節(jié)變化，這對正確控制試驗過程和有效處理試驗結(jié)果有一定的現(xiàn)實指導意義。