60MPa活塞压力计全国比对比对报告

60MPa活塞压力计全国比对比对报告中国计量科学研究院PDFcreatedwithpdfFactorytrialversion活塞压力计比对报告比对分报告：分报告一：活塞有效面积比对报告分报告二：压力量值比对报告分报告三：比对总结及分析附件一：比对原始数据附件二：60MPa活塞压力计全国比对实施细则PDFcreatedwithpdfFactorytrialversion目录一、概述1二、参加实验室及参考标准1三、比对设计2四、比对进程5五、比对结果6六、参考文献13PDFcreatedwithpdfFactorytrialversion一、概述压力计量起步于50年代，并于60年代建立了压力基准和工作基准。为了压力量值的正确传递，我国在60年代将全国按地理位置划分为6个大区，分别为华北（北京）、华中（武汉）、西北（西安）、华东（上海）、东北（辽宁）、华南（广州）。并分别在这六个大区以及中国计量院和中国计量院分院（中国测试院－四川）建立了活塞式压力计工作基准，用以在全国广泛、准确地开展量值传递。至今，各大区的工作基准装置已经使用了近四十年，在近四十年的使用过程中，我们虽然对这些工作基准装置进行定期检定，并且依据考核规范对其稳定性等多项指标进行考核，但也仅是对活塞压力计的有效面积进行检定和考核，而在量传过程中，除了进行面积的传递外，还要直接进行压力的传递。这对于从事压力量传的检定人员就有较高的技术要求，正确地操作和分析以及计算对于保证量值的准确就尤其重要。而在此之前，我们还从未进行过全国范围内的压力量值的比对。为考察国内各大区及省所之间的压力量值的一致程度、考察实验室仪器设备的准确度以及确保各大区级计量技术机构实验室的检定准确度均能保持在规定的范围内，实现国内准确一致的检定传递和可靠的量值溯源，从而保证大区级计量技术机构量值的准确、一致、可靠，更好的为经济建设服务。国家质量监督检验检疫总局计量司决定于2004年组织一次全国压力计量单位之间，压力范围为（1～60）MPa的活塞压力计工作基准装置的比对。因此本次比对是第一次全国范围内的比对工作，期望通过此次比对考察国内各实验室压力量值的一致程度以及检定人员技术水平和数据处理的准确程度，发现问题、积累经验，为以后的工作打下基础。二、参加实验室及其参考标准本次比对由中国计量科学研究院作为主导实验室，共有11个单位参加了比对，他们是：主导实验室：中国计量科学研究院参加实验室：北京市计量检测科学研究院；辽宁省计量科学研究院；天津市计量技术研究所；广东省计量科学研究院；中国测试技术研究院；陕西省计量测试研究所；湖北省计量测试技术研究院；山东省计量科学研究院；江苏省计量测试技术研究所；上海市计量测试技术研究院。参加实验室及其参考标准见表1。PDFcreatedwithpdfFactorytrialversion：参加实验室及其传递标准参考标准序号参加实验室测量范围有效面积标称值制造厂（0.1～10）MPa0.1cm2苏联1中国计量科学研究院（1～100）MPa0.1cm2上海敏榆2北京市计量检测科学研究院（3～60）MPa0.1cm2太行仪表厂3辽宁省计量科学研究院（2～60）MPa0.2cm2计量院实验工厂4天津市计量技术研究所（2～60）MPa0.2cm2计量院实验工厂5广东省计量科学研究院（2～60）MPa0.1cm2太行仪表厂6中国测试技术研究院（2～60）MPa0.2cm2苏联7陕西省计量测试研究所（2～60）MPa0.2cm2计量院实验工厂8湖北省计量测试技术研究院（2～60）MPa0.2cm2计量院实验工厂9山东省计量科学研究院（2～60）MPa0.2cm2太行仪表厂10江苏省计量测试技术研究所（1～100）MPa0.1cm2北京中技（2～60）MPa0.2cm2计量院实验工厂11上海市计量测试技术研究院（1～100）MPa0.1cm2上海敏榆三、比对设计接受任务后，考虑到各参加实验室在进行活塞有效面积的传递的同时，也进行压力量值的传递，为了全面考察和了解各实验室现有的技术水平，主导实验室提出了同时进行活塞有效面积的比对和压力量值的比对的方案，并起草了比对细则，在与参加实验室共同讨论了比对细则之后，最终确定了比对的具体方案，形成了“60MPa活塞压力计全国比对实施细则”这一比对协议。1．传递标准为了同时进行活塞有效面积的比对和压力量值的比对，比对采用了两台传递标准，分别是一台（2～60）MPa的活塞式压力计和一台石英谐振数字式压力计（内置有两个100MPa的压力传感器，分别标示为Hi和Lo），比对用专用砝码由各参加实验室准备，主导实验室负责提供一个连接传递标准和砝码的砝码托盘。传递标准的实物图见图1.1和1.2，传递标准参数见表2.1和表2.2。PDFcreatedwithpdfFactorytrialversion：传递标准实物图-活塞式压力计表2.1：（2～60）MPa活塞式压力计参数名称活塞式压力计出厂编号5测量范围（2～60）MPa标称面积0.2cm2压力形变系数2.1×10－6MPa-1活塞系统热膨胀系数2.4×10－5℃-1工作介质药用蓖麻油（提供）图1.2：传递标准实物图-数字式压力计PDFcreatedwithpdfFactorytrialversion：（0～100）MPa石英谐振式数字压力计参数名称数字压力计型号RPM4测量范围（0～100）MPa出厂编号A100M/A100M工作介质癸二酸二异辛酯（提供）电源电压220VAC,（50~60）Hz2．比对路线及时间安排本次比对实行花瓣式路线，即将参加的实验室分为3个组，每个组包括3－4个实验室，传递标准在每个组进行比对的前后均需在主导实验室进行比对复测。每个实验室应当在10个工作日内完成所有比对实验，并要求在4日之内将传递标准送抵下一个实验室。参加比对实验室依据其地理位置分为3个组，其具体分组及完成比对时间见表3。表3：比对分组及比对进行时间组别预计比对时间实际比对时间比对单位2004年9月20日-9月30日2004年9月20日-9月30日中国计量科学研究院2004年10月8日-10月17日2004年10月10日-10月22日北京市计量测试所2004年10月22日-10月31日2004年10月22日-11月2日辽宁省计量科学研究院A2004年11月5日-11月14日2004年11月2日-11月17日天津市计量测试所2004年11月19日-11月28日2004年11月17日-12月2日中国计量科学研究院2004年12月3日-12月12日2004年12月2日-12月17日广东省计量科学研究所2004年12月17日-12月26日2004年12月17日-12月29日中国测试技术研究院2005年1月4日-1月13日2004年12月29日-2005年1月14日陕西省计量测试研究所B2005年1月18日-1月27日2005年1月14日-2月2日湖北省计量测试技术研究院2005年2月1日-2月9日2005年2月2日-2月24日中国计量科学研究院C2005年2月24-3月5日2005年2月24日-3月28日山东省计量科学研究院所PDFcreatedwithpdfFactorytrialversion日*江苏省计量测试技术研究院*2005年3月24日-4月2日2005年4月8日-4月26日上海市计量测试技术研究院2005年4月7日-4月16日2005年4月7日-4月16日中国计量科学研究院*江苏省计量测试技术研究院由于压力量值比对数据的丢失，于2005年6月4日至6月9日重新进行了压力量值的比对试验。四、比对进程2004年初，国家质检总局下达了比对任务。2004年4月～8月主导实验室完成了比对方案细则的制定、传递标准的选购及实验台和配件的设计加工准备工作；2004年9月初在济南召开了比对准备工作会议，讨论确定了比对方案和比对实施细则；2004年9月～2005年6月完成了全部11个实验室的比对实验；各参加实验室于2005年7月30日之前提交了比对报告，主导实验室自2005年8月初开始对比对实验数据进行了整理，并请各参加实验室对自己的数据进行了确认，主导实验室于8月中旬开始对实验数据进行了分析处理，于2005年11月完成了比对数据汇总分析及比对报告。比对实验始于2004年9月20日，预计于2005年4月16日结束，但实际比对实验于2005年6月9日结束。比原计划多了2个月，由预想的7个月拉长到9个月，其影响进度的主要原因如下：1．传递标准配套仪器的损坏传递标准中用于测量活塞系统工作温度的铂电阻温度计出现了问题：由于比对工作中对测温探头的反复安装，致使铂电阻探头的电阻丝连线断开。之后，主导实验室对铂电阻温度计温度探头进行了更换，并重新送中国计量科学研究院温度室进行检测。2．个别实验室参考标准的泄漏个别实验室在进行比对实验过程中，参考标准的底台出现泄漏，无法继续进行实验，只得送生产厂家进行修理，影响了实验进度。3．个别实验室实验数据丢失个别实验室在完成了比对实验后，发现部分比对数据丢失，只得重新进行比对实验，影响了整个比对进度。4．比对报告上交不及时部分实验室比对实验报告未按规定时间要求返回。整个比对工作安排的相当紧密，虽然比计划时间有所延长，但总体进展情况比较顺利。PDFcreatedwithpdfFactorytrialversion五、比对结果1、活塞有效面积比对结果（详细内容见分报告之报告一《活塞有效面积比对报告》）1.1有效面积的参考值及参考值的不确定度整个比对过程中，国家基准活塞压力计对传递标准分别进行了四组测量，每组得到4个测量值，共计16个值，我们以这些值的平均值作为本次比对的参考值。参考值：nAAniirefref∑==1,＝0.2000519cm2其中：n=16参考值的标准不确定度：u(Aref)＝0.0000029cm21.2参加实验室的值及其不确定度按照比对细则要求,参加实验室上报的各标称压力点活塞有效面积值均为修正到20℃、常压下的活塞有效面积，我们把各参加实验室的上报数据求出平均值后作为其比对结果参与计算。各实验室对每个标称压力点的不确定度都进行了评估，我们选用其中的最大值作为活塞有效面积的不确定度。各实验室的活塞有效面积值Aj及自行评定的活塞有效面积的不确定度见表4。表4：活塞有效面积值及自行评定的不确定度参加实验室活塞有效面积平均值,cm2标准不确定度u,cm2北京0.20004430.0000031辽宁0.20004680.0000050天津0.20006080.0000029广东0.20004170.0000063中测院0.20004800.0000028陕西0.20004290.0000038湖北0.20005460.0000168山东0.20003760.0000033江苏0.20004680.0000029上海0.20005440.00000281.3、参加实验室比对结果的一致性我们使用En值来对各实验室的比对测量结果的一致性进行评价。由各实验室的有效面积值Aj、有效面积参考值Aref、各实验室的扩展不确定度U