活塞式压力计标准装置技术报告.docx
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活塞式压力计标准装置技术报告
计量标准技术报告
计量标准名称一般压力表检定装置
建立计量标准单位
计量标准负责人
筹建起止日期
一、计量标准的工作原理及其组成
二、选用的计量标准器及主要配套设备
三、计量标准的主要技术指标
四、环境条件
五、计量标准的量值溯源和传递框图
六、计量标准的测量重复性考核
七、计量标准的稳定性考核
八、测量不确定度评定
九、计量标准的测量不确定度验证
十、结论
十一、附加说明
一、计量标准的工作原理及其组成
工作原理：
直接比对法。
根据帕斯卡定律，P=m/s，活塞式压力计主要有活塞系统、专用砝码和校验器三大部分组成，其工作原理是根据流体静力学平衡原理。
把标准器与被检仪表连通，加压后，在静力平衡情况下，标准压力与被测压力相等从而测量仪表示值。
该装置工作原理如图所示：
S——标准活塞压力计
m—加放在活塞上的专用砝码
A——压力泵
C——油杯
第1页
B——被检表
二、选用的计量标准器及主要配套设备
名称
型号
测量范围
不确定度或准确度等级或最大允许误差
制造厂及出厂编号
检定
证书号
计量标准器
活塞压力计
（0-60）MPa
（0-60）MPa
0.05级
上海
934
JDYL20071015
活塞压力计
（0.1-6）MPa
（0.1-6）MPa
0.05级
上海
1175
JDYL20071014
主要配套设备
压力校验仪
三、计量标准的主要技术指标
1、测量范围：
（0.1-6）MPa（1-60）MPa
2、准确度等级：
二等
四、环境条件
项目
要求
实际情况
结论
温度
（20±5）℃
（18—23）℃
符合要求
湿度
小于80%
60%
符合要求
磁场
无磁场干扰
无磁场
符合要求
五、计量标准的量值溯源和传递框图
上
级
计
量
标
准
本
单
位
最
高
计
量
标
准
工
作
计
量
器
具
六、计量标准的测量重复性考核
任选一块压力表，对同一受检点，在相同条件下，对受检点反复测量10次，各次测量值如下：
序号
测量值Xi（MPa）
Vi=Xi-X（MPa）
Vi2
1
-0.36
-0.036
1.296×10-3
2
-0.32
0.004
1.6×10-5
3
-0.32
0.004
1.6×10-5
4
-0.32
0.004
1.6×10-5
5
-0.32
0.004
1.6×10-5
6
-0.32
0.004
1.6×10-5
7
-0.32
0.004
1.6×10-5
8
-0.32
0.004
1.6×10-5
9
-0.32
0.004
1.6×10-5
10
-0.32
0.004
1.6×10-5
X=-0.324MPa
S=0.004MPa
七、计量标准的稳定性考核
在符合JJG52-1999检定规程条件下，测量范围（0-6）MPa的压力表，对3MPa这一点，在四月、七月分别进行一组测量，结果如下：
MPa
1
2
3
4
5
X
1
3.01
3.00
3.02
3.02
3.01
3.01
2
3.02
3.00
3.00
3.00
3.00
3.00
3
3.02
3.01
3.01
3.01
3.01
3.01
4
3.00
3.00
3.01
3.00
3.00
3.00
Xmax-Xmin=3.01-3.00=0.01MPa
八、测量不确定度评价
1、概述
1.1测量依据：
JJG52-1999《弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表》检定规程。
1.2环境条件：
温度（20±5）℃，湿度不大于85%。
环境压力：
大气压
1.3测量标准：
（0.1～6）Mpa,二等活塞压力计
（1～60）Mpa,二等活塞压力计
1.4测量对象：
1.6级及以下弹簧管式压力表
1.5测量方法：
在规程规定条件下，将被检表装在压力表校验器上，施加标准压力在各受检点，分别读取示值，进行比对，以确定测量结果及误差。
2、数学模型：
△P=a-b
式中：
△P——被检表误差
a——被检表示值
b——标准压力示值
3、灵敏系数：
C1=2△P/2a=1
C=2△P/2b=1
4、输入量的标准不确定度评定以（0～1.6）Mpa压力表为例。
4.1（0～1.6）Mpa标准装置的不确定度评定（在其测量上限1.6Mpa处评定）来源有下列分项，均按相同不确定度表示。
（1）（0～1.6）Mpa标准压力的示值不确定度（B类）
（2）标准压力测量重复性的不确定度（A类）
（3）被检表指针变动量的不确定度（B类）
（4）被检表示值分辨力的不确定度（B类）
4.1.1标准压力示值不确定度评定
标准压力准确度等级为二等，极限误差为0.05%，测量上限为1.6Mpa.
其MPE：
±0.08Mpa,按其半宽，服从均匀分布，故包含因子kp=31/2
所以urei（b1）=0.08/（1.6×31/2）=3%
估计不可靠性为10%，则自由度查表V（b1）=50
4.1.2标准压力测量的重复性不确定度
选一新购1.6Mpa，1.6级压力表为测量对象，将被检表定值在1.6Mpa处，施加标准压力，在重复性条件下连续测量10次，收到一组测量数：
1.576,1.576，1.580,1.576,1.580,1.580,1.580,1.580,1.576,1.576
以单次测量结果的实验标准偏差为：
S=0.0021
0.0021/1.6=0.13%.
实测结果取m=10的平均值
Ure1（b2）/101/2=0.041%
自由度V（b2）=10-1=9
4.1.3Urei（b）的计算
U（b）=（0.3%2+0.041%2）1/2=0.3%
V（b）=55
4.1.4被检表轻敲指针变动量的不确定度
JJG52-1999规程规定指针示值变动量，不大于允许误差的1/2，1.6Mpa,1.6级表允差为±0.0256按其半宽，服从均匀分布
urei（a1）=1/2×0.0256/（1.6×31/2）=0.46%
估计不可靠性为10%，则自由度为V（a1）=50
4.1.6被检表示值估读误差的不确定度
JJG52-1999规程规定，被检表示值允许估读到e的1/5，被检表e=0.05Mpa,按均匀分布：
urel（a2）=0.05/5/（1.6×31/2）=0.36%
估计不可靠性为10%，则自由度V（a2）=50
4.1.7urel（a）的计算
urel（a）=0.462+0.362=0.58%
V（a）=0.584/0.464/50+0.364/50=92
4.1.8标准不确定度各分量汇总表
标准不确定度分量
标准不确定度来源
标准不确定度值%
灵敏系数Ci
|Ci|×Ui
自由度V
Urel（b）
0.3
1
0.3
55
Urel（b1）
标准压力示值不确定度
0.3
Urel（b2）
标准压力测量重复性不确定度
0.041
Urel（a）
0.58
1
0.58
92
Urel（a1）
被检表指针变动量
0.46
Urel（a2）
被检表估读误差
0.36
4.1.9相对合成标准不确定度的计算
Ucrel=（0.32+0.582）1/2=0.65%
Veff=0.644/（0.34/55+0.584/92）=126≈100
4.1.10相对扩展不确定度的计算
置信概率取P=95%有效自由度Veff=100
查t分布表KP=t95（100）=1.984
U95=K95（100）×Ucrel（△P）=1.984×0.64%=1.27%
九、计量标准的测量不确定度验证
选一压力表，按规程的要求，对其检定两次，检定结果均符合规程的要求。
其数据如下：
序号
名义值（MPa）
上级检定结果（MPa）
本所检定结果
（MPa）
比对差值（MPa）
1
0
0
0
0
2
0.1
0
0
0
3
0.2
-0.0005
0
0.0005
4
0.3
0.0005
0
0.0005
5
0.4
0.0005
0
0.0005
6
0.5
0.0005
0
0.0005
7
0.6
0.001
0.0015
0.0005
8
0.7
0.0015
0.0015
0
9
0.8
0.002
0.002
0
10
0.9
0.0015
0.0015
0
11
1.0
0.001
0.001
0
最大差值为0.005MPa，符合要求，两组数值之差未超出被检对象允许极限误差的1/3。
此装置的不确定度得以验证。
十、结论
二等活塞压力计标准装置的各项指标符合规程要求，可开展1.6级及以下的压力表的检定工作。
十一、附加说明
JJG52-1999《一般压力表检定规程》
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