压力表检定装置建标报告

国防军工计量标准器具技术报告（版本号：第1版）计量标准器具名称压力表检定装置单位名称（公章）编写年月日审核年月日目录一、计量标准器具概述…………………………………………（1）二、计量标准器具性能…………………………………………（5）三、构成计量标准器具主标准器及主要配套设备……………（6）四、量值溯源与传递关系图……………………………………（7）五、检定人员……………………………………………………（8）六、环境条件……………………………………………………（8）七、计量标准器具不确定度的评定……………………………（9）八、计量标准器具重复性……………………………………（18）九、计量标准器具稳定性……………………………………（22）十、计量标准器具不确定度的验证…………………………（27）十一、结论……………………………………………………（33）十二、附录……………………………………………………（34）共34页第1页一、计量标准器具概述1．建立测量标准的目的、意义和用途压力是物理学上的一个重要参数，在工业生产的很多领域，都需要对压力大小进行准确计量。用于计量压力大小的仪表是压力表。压力表是一种以一定弹性元件为敏感元件，能测量并指示一定压力腔内环境压力的仪表。压力表的工作原理是通过表内的敏感元件（波登管、膜盒、波纹管）在不同压力下的弹性形变，再由表内机芯的转换机构将压力形变传至指针，引起指针转动来显示压力。随着数字技术的在计量领域的快速发展，使用方便、技术先进的高精度数字压力计逐渐取代和淘汰了传统的指针式压力表；与传统的指针式压力计相比，数字压力计有计量更准确，使用更方便的优点。压力表广泛应用于国防、科研、大专院校、实验室、工矿企业等。压力计量的需求在我所应用也非常普遍，主要用于各种气瓶、气密试验，锅炉的压力检测或监控。为了确保国防科技科研、生产任务中的压力表量值的准确、统一、可靠，必须建立压力检定装置，以满足量值的传递。建立压力表检定装置来满足国防工业生产中计量保障任务的需求，以进一步提升我所计量保障能力，更好的为科研生产服务。2．测量标准的组成与工作原理本装置适用于检定准确的等级1.6级及以下的压力表、减压器。本装置组成：由735智能压力发生器，Cost273（0～6）MPa智能数字压力校验仪、Cost273（0～1.6）MPa，Cost273（-100～250）kPa智能数字压力校验仪共同构成气压表（非禁油类）标准装置。由高压气瓶、气体减压器校验器、Cost211（0～25）MPa智能数字压力校验仪、Cost211（0～4）MPa智能数字压力校验仪共同构成减压器（禁油类）标准装置。共34页第2页本装置工作原理：压力表（非禁油类）标准装置由735智能压力发生器，智能数字压力校验仪、和受检压力表搭建。如图1所示，在735智能压力发生器上同时安装智能数字压力校验仪和受检压力表形成联通器。由735智能压力发生器在联通器内产生一定的恒定压力，压力示值同时在智能数字压力校验仪和受检压力表上体现。735智能压力发生器可自动或手动调节压力大小。图1压力表标准装置组成及工作原理减压器（禁油类）标准装置由气体减压器校验器，（0～25）MPa智能数字压力校验仪、（0～4）MPa智能数字压力校验仪和受检减压器，以及外接氮气瓶共同组成。如图2所示，在气体减压器校验器上安装智能数字压力校验仪和受检减压器。其中由（0～25）MPa智能数字压力校验仪与减压器的高压表形成高压联通器；（0～4）MPa智能数字压力校验仪与减压器的低压表形成低压联通器。由外接氮气气瓶向高压联通器输送气体，产生一定的压力，由气体减压器校验器上的造压装置调节压力大小。高压压力示值同时显示在（0～25）MPa智能数字压力校验仪和受检减压器上的高压压力表上。通过联通阀门，由高压联通器向低压联通器输送气体，产生一定的压力，低压压力示值同时显示在（0～4）MPa735智能压力发生器智能数字压力校验仪受检压力表共34页第3页智能数字压力校验仪和受检减压器上的低压压力表上。图2气体减压器标准装置组成及工作原理3．检定方法针对1.6级压力表，检定方法如下：3.1外观检查用目视法检查被检的压力表外观应完好，零件装配应牢固、无松动现象。不应有影响正常工作的机械损伤，观察窗应透明无污渍，指针无变型歪斜，连接螺纹无损伤。分度盘上各类标识清晰可辨。3.2零位检查1.6级带有止销的压力表，在无压力时，指针应紧靠止销，“缩格”应不超过量程的1.6％。3.3示值检定按照图1连接仪器，调节压力发生器在压力表允许气压范围内。压力表的示值检定按标有数字的分度线进行。待智能数字压力校验仪示值稳定后，记录轻敲（0～4）MPa减压器减压器氮气瓶（0～4）MPa（0～25）MPa共34页第4页前示值。然后轻敲压力表外壳，待指针稳定后，记录轻敲后示值；同时记录此时智能数字压力校验仪上的示值。检定时逐渐平稳地升压，当示值达到测量上限后，切断压力源，耐压3min，然后按原检定点平稳地减压倒序回检。在这过程中（包含升压和减压过程），对每个检定点进行如下检定：检定项目要求示值误差轻敲前后示值与标准器示值之差的绝对值均小于量程的1.6％；回程误差在同一检定点升压和减压检定时，轻敲后示值之差的绝对值小于量程的1.6％轻敲位移轻敲前后示值之差的绝对值小于量程的0.8％；指针偏转平稳性在测量范围内，目视指针偏转应平稳，无跳动和卡住现象。4．依据的检定规程JJG52-2013《弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》。共34页第5页二、计量标准器具性能1.适用范围：1.6级及以下压力表、带压力表的气体压力减压器2.测量范围：（0～25）MPa3.扩展不确定度：U＝0.26%(k=2)共34页第6页三、构成测量标准的测量器具及配套设备测量器具名称型号规格出厂编号生产国别厂家研制或购进时间测量范围准确度等级溯源机构溯源时间校准(检定)证书号智能数字压力校验仪ConST27327310090022北京康斯特公司2010.10（-100～250）kPa0.1级国防科技工业5112二级计量站2013.10.18智能数字压力校验仪ConST27327310020069北京康斯特公司2010.10（0～1.6）MPa0.1级国防科技工业5112二级计量站2013.10.18智能数字压力校验仪ConST27327310070033北京康斯特公司2010.10（0～6）MPa0.1级国防科技工业5112二级计量站2013.10.18智能数字压力校验仪ConST21121110210032北京康斯特公司2010.10（0～4）MPa0.1级国防科技工业5112二级计量站2013.10.18智能数字压力校验仪ConST21121110150010北京康斯特公司2010.10（0～25）MPa0.1级国防科技工业5112二级计量站2013.10.18设备配套智能压力发生器ConST7351020041北京康斯特公司2010.10（0～6）MPa///气体减压器校验器ConST1011110110030北京康斯特公司2010.10（0～25）MPa////共34页第7页四、量值溯源与传递关系图上级计量标准器具计量标准器具工作计量器具国防科技工业5112二级计量站活塞式压力计测量不确定度：0.01％测量范围：（0.1～110）MPa压力表检定装置测量范围（0～25）MPa测量不确定度：U=0.14%(k=2)压力表、带压力表的气体压力减压器范围：（0～25）MPa精度等级：1.6级及以下级别压力表检定装置系统图直接测量直接测量共34页第8页五、检定人员姓名技术职称从事本专业年限检定（校准）专业项目检定员证号六、环境条件项目名称要求实际情况温度（20±5）℃（15～25）℃湿度≤85％（35～85）％其它周围无腐蚀性及易燃易爆气体；避免强电磁场干扰。符合要求，环境压力为大气压，周围无腐蚀性及易燃易爆气体，无强电磁场干扰共34页第9页七、计量标准器具不确定度的评定1．检定方案1.1检定依据：JJG52-2013《弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》。1.2被检定普通压力表：弹簧管式一般压力表、减压器，1.6级及以下级别，测量上限25MPa1.3检定标准表：ConST273（0～6）MPa智能数字压力校验仪；准确度等级0.1级，最小分辨率0.0001MPa。ConST273（0～1.6）MPa智能数字压力校验仪；准确度等级0.1级，最小分辨率0.0001MPa。ConST273（-100～250）kPa智能数字压力校验仪；准确度等级0.1级，最小分辨率0.00001MPa。ConST211（0～25）MPa智能数字压力校验仪；准确度等级0.1级，最小分辨率0.001MPa。ConST211（0～4）MPa智能数字压力校验仪；准确度等级0.1级，最小分辨率0.0001MPa。1.4造压系统：735智能压力发生器、ConST1011气体减压器校验器。1.5检定方法：将被检压力表与标准表连接到造压系统上，形成连通器。采用反校法进行计量。1.6检定环境条件：温度（18～22）℃，相对湿度：≤85%，2．数学模型δ＝P1－P0⑴δ—被检点示值误差P1---被检点的示值共34页第10页P0---标准精密压力表的示值误差来源：①测量重复性误差②智能数字压力校验仪的分辨力误差③智能数字压力校验仪的稳定性误差④环境温度影响⑤标准表.被测表不同高度带来误差由以上分量公式⑴可变为δ＝P1±（△Pb＋△Pg＋K·P·△t＋P·g·h）－P0Pg－分辨力误差Pb－稳定性误差K－压力表温度影响系数P－压力表量程△t－环境温度与标准温度差g－重力加速度h－标准表与被检表高度差共34页第11页3．测量标准不确定度分析、评定3.1重复性标准不确定度Au由测量重复性引入的不确定分量，按A类不确定度评定。1）为计算本项计量标准的测量重复性带来的不确定度，以一只0.1级(0～6)MPa的智能数字压力校验仪为标准，对0.25级(0～6)MPa精密弹簧管式压力表进行检定，在6MPa处设置测量点进行检定，连续检定6次后，以此估算不确定度：序号123456示值（MPa）上行65.99665.9845.982示值（MPa）下行5.9985.992665.9986因为n=12，求得：P＝5.995MPa则标准不确定度Au按照贝赛尔法计算得到：)1()(1212nPPuniA0.00668MPa转化为相对标准不确定度为Aurel=Au/6=0.111%2）同理，以一只0.1级(0～1.6)MPa的智能数字压力校验仪为标准，对0.25级(0～1)MPa精密弹簧管式压力表进行检定，在1MPa处设置测量点进行检定，连续检定6次后，估算不确定度：序号123456示值（MPa）上行0.9961.0021.002111示值（MPa）下行110.9981.0020.9980.998因为n=12，求得：P＝1.000MPa则标准不确定度Au按照贝赛尔法计算得到：共34页第12页)1()(1212nPPuniA0.001875MPa转化为相对标准不确定度为Aurel=Au/1.6=0.117%3）同理，以一只0.1级(-100～250)kPa的智能数字压力校验仪为标准，对0.25级(0～0.16)MPa精密弹簧管式压力表进行检定，在0.16MPa处设置测量点进行检定，连续检定6次后，估算不确定度：序号123456示值（MPa）上行0.15920.15940.15940.15920.160.1594示值（MPa）下行0.15920.15980.15940.15940.15980.1594因为n=12，求得：P＝0.1595MPa则标准不确定度Au按照贝赛尔法计算得到：)1()(1212nPPuniA0.000273MPa转化为相对标准不确定度为Aurel=Au/0.25=0.109%4）同理，以一只0.1级(0～25)MPa的智能数字压力校验仪为标准，对0.25级(0～25)MP