JJG860—94壓力傳感器靜態(tài)檢定規(guī)程.pdf

?實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)

壓力傳感器（靜態(tài)）檢定規(guī)程

JJG860—94

本規(guī)程主要起草人：

許新民（航空工業(yè)總公司第 304研究所）

郭春山（中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院）

張首君（中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院）

參加起草人：

陳景文（航空工業(yè)總公司第 304研究所）

一概述

二技術(shù)要求

三檢定條件

四檢定項(xiàng)目和檢定方法

五檢定結(jié)果處理和檢定周期

附錄1 壓力傳感器檢定記錄格式

附錄2 檢定證書內(nèi)容格式（1）

附錄3 檢定證書內(nèi)容格式（2）

壓力傳感器（靜態(tài)）檢定規(guī)程

本檢定規(guī)程適用于新制造、使用屮和修理后的壓力傳感器的靜態(tài)檢定。

一概 述

壓力傳感器是一種能感受壓力，并按照一定的規(guī)律將壓力轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)（一般為電信號(hào)）的器件或裝置，通常由壓力敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。

按壓力測(cè)試的不同類型，壓力傳感器可分為表壓傳感器、 差壓傳感器和絕壓傳感器

等。

二技術(shù)要求

1壓力傳感器的準(zhǔn)確度等級(jí)和允許基本誤差應(yīng)符合表 1規(guī)定。

表1

準(zhǔn)確度等級(jí)

允許基本誤差

準(zhǔn)確度等級(jí)

允許基本誤差

0.01

±0.01%F?S

0.5

±0.5%F?S

0.02

±0.02%F?S

1

±1%F?S

0.05

±0.05%F?S

1.5

±1.5%F?S

0.1

±0」％F?S

2.5

±2.5%F?S

0.2

±0.2%F?S

4

±4%F*S

2壓力傳感器的配套應(yīng)完整，外觀不應(yīng)有影響計(jì)量性能的銹蝕和損傷。各部件應(yīng)裝配牢固，不應(yīng)有松動(dòng)，脫焊或接觸不良等現(xiàn)象。

3壓力傳感器在外殼上或外殼的銘牌上應(yīng)清楚地標(biāo)明其型號(hào)和編號(hào)。壓力傳感器的名稱、

測(cè)量范圍、準(zhǔn)確度等級(jí)、制造廠家、制造日期及工作電源可在外殼或銘牌上標(biāo)明， 或在相應(yīng)

的技術(shù)文件中說明。

4差壓傳感器的高壓（+）和低壓（一）接嘴應(yīng)有明確的永久性標(biāo)志。

5壓力傳感器的電源端和信號(hào)輸出端應(yīng)有明確的區(qū)別標(biāo)志。

6重復(fù)性誤差。壓力傳感器的重復(fù)性誤差不得大于允許基本誤差的絕對(duì)值。

7回程誤差。壓力傳感器的回程誤差不得大于允許基本誤差的絕對(duì)值。

8線性誤差。壓力傳感器的線性誤差的絕對(duì)值不得大于允許基本誤差的絕對(duì)值。非線性壓力傳感器對(duì)此不作要求。

三檢定條件

9壓力標(biāo)準(zhǔn)器

壓力標(biāo)準(zhǔn)器選擇的基本原則是其基本誤差的絕對(duì)值應(yīng)小于被檢壓力傳感器基本誤

差絕對(duì)值的1/3。準(zhǔn)確度等級(jí)為0.05級(jí)的壓力傳感器允許采用一等標(biāo)準(zhǔn)器（±0.02%）作為壓力標(biāo)準(zhǔn)器。

壓力標(biāo)準(zhǔn)器可選用工作基準(zhǔn)活塞式壓力計(jì)、工作基準(zhǔn)微壓計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力計(jì)、

標(biāo)準(zhǔn)活塞式壓力真空計(jì)、氣體活塞式壓力計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)浮球式壓力計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)液體壓力計(jì)、補(bǔ)償式微壓計(jì)、數(shù)字式壓力計(jì)、精密壓力表及其他相應(yīng)準(zhǔn)確度等級(jí)的壓力計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器。

10檢定設(shè)備

10」 激勵(lì)電源。激勵(lì)電源應(yīng)按壓力傳感器要求配套，除非壓力傳感器對(duì)激勵(lì)電源穩(wěn)定性

無特殊要求，否則其穩(wěn)定度應(yīng)為被檢壓力傳感器允許基本誤差絕對(duì)值的 1/5?1/10,可選

用精密穩(wěn)壓電源、穩(wěn)流電源、干電池或蓄電池等。

10.2讀數(shù)記錄裝置。檢定壓力傳感器用的讀數(shù)記錄裝置基本誤差的絕對(duì)值應(yīng)小于被檢壓

力傳感器允許基本誤差絕對(duì)值的 1/5?1/10,可選用數(shù)字式電壓表、數(shù)字式頻率計(jì)、電流

表等。

10.3其他設(shè)備。真空計(jì)、數(shù)字式氣壓計(jì)（或標(biāo)準(zhǔn)氣壓表） 、溫度計(jì)、濕度計(jì)、精密電阻

箱等。

10.4與壓力標(biāo)準(zhǔn)器配套使用的加壓（或抽空）系統(tǒng)應(yīng)在示值檢定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。

11環(huán)境條件

11.1檢定時(shí)的環(huán)境溫度視被檢壓力傳感器的準(zhǔn)確度等級(jí)而定，應(yīng)符合下列要求：

0.01、0.02級(jí) 20±rc

0.05級(jí) 20±2°C

0.1、0.2、0.5級(jí) 20±3°C

其他等級(jí) 20±5°C

11.2檢定前，壓力傳感器應(yīng)在檢定的環(huán)境溫度下放置 2h以上，方可進(jìn)行檢定。

11.3相對(duì)濕度：小于80%

大氣壓力：86?106kPa

四檢定項(xiàng)目和檢定方法

12外觀檢查

12.1使用中的壓力傳感器應(yīng)有前次檢定證書， 新制造的或修理后的壓力傳感器應(yīng)有出廠

合格證書。

12.2檢查壓力傳感器的外觀應(yīng)符合本規(guī)程第 2?5條要求。

13檢定系統(tǒng)密封性檢查及預(yù)壓

13.1將壓力傳感器按要求安裝在包括加壓（或抽空）裝置的壓力標(biāo)準(zhǔn)器上，對(duì)采用液體為傳壓介質(zhì)的壓力標(biāo)準(zhǔn)器，安裝時(shí)應(yīng)排除管路中的空氣。

13.2壓力傳感器、激勵(lì)電源、讀數(shù)記錄裝置等儀器設(shè)備按規(guī)定線路連接調(diào)整，使其處于正常工作位置和正常工作狀態(tài)。

13.3檢定系統(tǒng)正確安裝、連接后，預(yù)熱半小時(shí)，然后對(duì)檢定系統(tǒng)加壓至測(cè)量上限值（或抽空至測(cè)量下限值），壓力穩(wěn)定后，恒壓lmin，然后緩慢通大氣，連續(xù)進(jìn)行3次。

恒壓時(shí)，觀察讀數(shù)裝置的示值，同時(shí)檢查管路系統(tǒng)的密封性，系統(tǒng)不應(yīng)有影響檢定的泄漏和波動(dòng)。

13.4有測(cè)量下限值（或零值）和測(cè)量上限值調(diào)整裝置的壓力傳感器，在預(yù)壓時(shí)作好相應(yīng)的調(diào)整，在示值檢定過程中不允許進(jìn)行再調(diào)整。

14示值檢定

14」檢定點(diǎn)選取，準(zhǔn)確度等級(jí)低于 0.1級(jí)（含0.1級(jí)）的壓力傳感器，應(yīng)在測(cè)量范圍內(nèi)

至少均勻或合理地選取6個(gè)檢定點(diǎn)（包括零點(diǎn)）。

準(zhǔn)確度等級(jí)高于0.05級(jí)（含0.05級(jí)）的壓力傳感器，應(yīng)在測(cè)量范圍內(nèi)至少均勻或

合理地選取9個(gè)檢定點(diǎn)（包括零點(diǎn)）。

對(duì)測(cè)量范圍包括正壓和負(fù)壓的壓力傳感器，正壓和負(fù)壓可分別進(jìn)行檢定。

14.2檢定方法。檢定首先從測(cè)量下限（或零點(diǎn)）開始，按規(guī)定選取的檢定點(diǎn)逐點(diǎn)平穩(wěn)地

升高壓力（或抽空）至壓力傳感器的測(cè)量上限值（或測(cè)量下限值） ，依次記錄各檢定點(diǎn)正行

程輸出值。然后使輸入壓力在測(cè)量上限處 （或測(cè)量下限處）產(chǎn)生一明顯的波動(dòng)，待壓力穩(wěn)定

后記錄在測(cè)量上限處（或測(cè)量下限處）的壓力傳感器反行程輸出值，再逐點(diǎn)平穩(wěn)地降壓 （或

升壓）至測(cè)量下限（或零點(diǎn)），倒序記錄各檢定點(diǎn)的反行程輸出值。

檢定過程中應(yīng)平穩(wěn)地升壓或降壓，避免出現(xiàn)超調(diào)或回調(diào)現(xiàn)象。

14.3正行程和反行程檢定往返一次為一個(gè)循環(huán)。準(zhǔn)確度等級(jí)低于 0.1級(jí)（含0.1級(jí)）的

壓力傳感器應(yīng)連續(xù)進(jìn)行3個(gè)循環(huán)；準(zhǔn)確度等級(jí)高于0.05級(jí)（含0.05級(jí)）的壓力傳感器，應(yīng)至少連續(xù)進(jìn)行4個(gè)循環(huán)。

檢定過程屮出現(xiàn)屮斷，重新調(diào)整零點(diǎn)值或輸出值等現(xiàn)象，必須重新進(jìn)行檢定。

15檢定幾種不同類型壓力傳感器的附加要求

15.1壓電式壓力傳感器

15.1.1壓電式壓力傳感器按要求與配套的電荷放大器相連（除非傳感器本身帶有阻抗變

換器），調(diào)整電荷放大器的靈敏度，檢定過程中不允許重新調(diào)整，按本規(guī)程第14條的要求進(jìn)行檢定。

15.1.2對(duì)于輸入阻抗較低的壓電式壓力傳感器，允許采用以下方法檢定。檢定時(shí)，均由零值

（通大氣）開始加壓到預(yù)定檢定點(diǎn)，記錄傳感器輸出示值，然后降壓回零值，再從零值

加壓至下一個(gè)檢定點(diǎn)，這樣依次由小到大，再由大到小逐點(diǎn)檢定為一個(gè)循環(huán)。并參照本規(guī)程第14」和第14.3款的要求執(zhí)行。

采用此種方法檢定壓電式壓力傳感器只計(jì)算其線性誤差，必須在檢定證書中說明采用

“復(fù)零檢定”方法。

15.2差壓傳感器

15.2.1單向差壓傳感器。低壓端（一）通大氣，高壓端（+）加壓，按本規(guī)程第 14條的

要求進(jìn)行差壓范圍的示值檢定。

15.2.2雙向差壓傳感器。 首先低壓端（一）通大氣，高壓端（+）加壓，然后高壓端（+）

通大氣，低壓端（一）加壓，分別按本規(guī)程第 14條的要求進(jìn)行差壓范圍的示值檢定。

15.2.3無論是單向差壓傳感器還是雙向差壓傳感器，將高壓端（+）與低壓端（一）相

連通，加額定靜壓值（低壓端）的25%、50%、100%,在這三個(gè)靜壓時(shí)讀取壓力傳感器的零位輸出，連續(xù)進(jìn)行3次，此時(shí)零位輸出值與壓力傳感器未加壓（通大氣） 時(shí)零位輸岀值之

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實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)

的最大偏差不得超其允基本差。

16力感器的工作直及各差的算

16.1校準(zhǔn)曲的確定

力感器在整個(gè)量范內(nèi)有 m個(gè)定點(diǎn)，并行n次循定。

各定點(diǎn)的正、反行程定示的算平均，分按下式算：

（i=1,2,……,m）

（1）

（i=1,2,……，m）

（2）式中yiij—正行程第i個(gè)定點(diǎn)第j次定示；

yDij—反行程第i個(gè)定點(diǎn)第j次定示。

分由、 （i=1?m）所接的曲稱正行程校準(zhǔn)曲和反行程校準(zhǔn)曲。

各定點(diǎn)的正行程和反行程定示的算平均：

（i=1,2,……,m）

（3）由i所接的曲稱力感器的校準(zhǔn)曲。

16.2工作直的確定

本程定可采用端點(diǎn)平移和最小二乘直作力感器的工作直， 但必

在定中予以明。

16.2.1端點(diǎn)平移算

a.端點(diǎn)方程可用下式表示：

（4）

式中

pm量上限力（ Pa）；

pl 量下限力（ Pa）;

—量上限定示平均；

—量下限定示平均；

P—力感器在其量范內(nèi)的力（ Pa）。

b.算各定點(diǎn)正、反行程算平均與端點(diǎn)方程的差：

(i—1,2,……,m)

（5）

(1-1,2,……,m)

(6)

從上兩式的數(shù)據(jù)中，找出最大的正偏差（yLH）‘和最大偏差（yLH）〃，

端點(diǎn)平移的截距a

按下式算:

端點(diǎn)平移的斜率與端點(diǎn)的斜率相同:

(8)

c.壓力傳感器工作直線為端點(diǎn)平移線的方程為：

(9)

16.2.2最小二乘直線計(jì)算

壓力傳感器工作直線采用最小二乘直線的方程為：

yLS=a，+b，?p

(10)式中截距az按下式計(jì)算：

(11)

斜率按下式計(jì)算：

(12)

16.3滿量程輸出值yFS

壓力傳感器工作直線的上限值 ym與下限值yi之差的絕對(duì)值為傳感器滿量程輸岀

值：

(13)

16.4

重復(fù)性誤差

按下式計(jì)算在各檢定點(diǎn)上正、反行程子樣標(biāo)準(zhǔn)偏差：

(14)

(15)壓力傳感器在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)偏差為

(16)壓力傳感器的重復(fù)性誤差表示為其隨機(jī)誤差的極限，按下式計(jì)算：

(17)

16.5

之差：

回程差

算各定點(diǎn)中，同一定點(diǎn)正行程示的算平均與反行程示的算平均

(18)

（i=1,2,……,m）

感器回程差：

（19）式中 IyHlmax差 yH，中最大者。

16.6 性差

算各定點(diǎn)示的算平均 與定工作直 yi（ysEi或yLSi）的差：

YLi-yi一yi（i=1,2,……，m）

（20）感器的性差：

（21）式中IYLimax差yLi中最大者。

16.7 力感器的基本差

16.7.1性力感器的基本差，按下式算：

A=土（ES+ELH）

（22）式中力感器系差 ELH算如下：

采用端點(diǎn)平移工作直的力感器，其系差按下式算：

采用最小二乘直工作直力感器，

算各定點(diǎn)正行程示的算平均

（23）

和反行程示的算平均分與最小二乘直相的

yLSi之差：

(i—1,2,……,m)

（24）

(i—1,2,……，m)

（25）

以上兩式所有數(shù)據(jù)中找出最大

1yLHImax,米用最小一乘直的系

差：

（26）注:若使用不同工作直算力感器的基本差，以準(zhǔn)確度低的作力感器定的依據(jù)。

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16.7.2

定點(diǎn)使用的非性感器的基本差，按下式算:

實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)

(27)

注：對(duì)定點(diǎn)使用的非線性傳感器基本誤差指標(biāo)僅對(duì)檢定點(diǎn)適用。

五檢定結(jié)果處理和檢定周期

17經(jīng)檢定符合本規(guī)程要求，并達(dá)到原有準(zhǔn)確度等級(jí)的傳感器，發(fā)給檢定證書。

可降級(jí)使

經(jīng)檢定達(dá)不到原有準(zhǔn)確度等級(jí)要求的傳感器， 如能滿足下一等級(jí)的要求,

用，發(fā)給相應(yīng)等級(jí)的檢定證書，但必須更改壓力傳感器的等級(jí)標(biāo)志。

對(duì)不合格的壓力傳感器發(fā)給檢定結(jié)果通知書。

18壓力傳感器的檢定周期最長(zhǎng)不超過 1年。

附錄1

壓力傳感器檢定記錄格式

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實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)

附錄2

檢定證書內(nèi)容格式（1）

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測(cè)量范圍：準(zhǔn)確度等級(jí):電源電壓：檢定時(shí)室溫:工作介質(zhì)