二等活塞式壓力計標準裝置_2010

1、國防計量建立測量標準技術報告標準名稱二等活塞式壓力計標準裝置 計量技術機構國營云南機器三廠計量處編 寫 魯冀陽 2010年11月4日審 核 陳玉寬 2010年11月4日目 次一、測量標準概述（1）二、測量標準性能（2）三、構成測量標準的測量器具及配套設備（3）四、檢定人員（4）五、校準（檢定）環(huán)境條件（4）六、測量標準不確定度的評定（5）七、測量標準重復性（7）八、測量標準穩(wěn)定性（8）九、測量標準不確定度的驗證（9）十、結論（10）十一、附錄（10）共10頁 第1頁一、測量標準概述1、測量標準的目的，意義和用途 壓力計量廣泛用于國防科技工業(yè)，各行業(yè)，各單位的科研、生產和試驗過程，保證安全，為保

2、證壓力量值的準確可靠，從而保證科研生產中的壓力測量質量，需建立二等活塞壓力標準裝置，該裝置可用于壓力表的檢定和校準。2、測量標準的組成和工作原理二等活塞壓力計標準裝置是由(0.040.6)Mpa,(0.16)Mpa和(160)Mpa三臺二等活塞壓力計標準器組成?；钊麎毫τ嬍歉鶕黧w靜力學的力平衡原理及帕斯卡定律為基礎理論依據設計的，該裝置由活塞系統(tǒng)，砝碼和底座等組成，其工作原理如圖一?；钊到y(tǒng)工作時，活塞應穩(wěn)定懸浮于活塞筒中，活塞底部向上的力與加于活塞上砝碼所產生的重力相平衡。即P=G/A，其中：P被測壓力（N/）,A活塞式壓力計的活塞有效面積（）,m砝碼質量，g壓力計使用地點重力加速度（m/

3、）m P 圖一 活塞壓力計工作原理3、檢定方法和依據的檢定規(guī)程 檢定方法：將二等活塞壓力計標準裝置的活塞與被檢表裝在同一造壓器上，用標準裝置的配套砝碼組成標準值,其輸出由被檢表直接測量，指示值為,則被檢表示值誤差為：=依據的檢定規(guī)程：JJG521999精密壓力表檢定規(guī)程 JJG491999工業(yè)壓力表檢定規(guī)程 共10頁 第2頁二、測量標準性能（一）主要技術指標 本標準裝置的標準器由(0.040.6)Mpa、(0.16)Mpa、(1-60)Mpa三臺二等活塞壓力計組成。（1）標準器型號及規(guī)格型號及規(guī)格檢驗壓力Mpa活塞公標面積專用砝碼公稱質量專用砝碼質量數量BHY-0.6B0.040.61c0.5

4、6Mpa0.01Mpa-2塊0.02Mpa-2塊0.1Mpa-4塊0.05Mpa-2塊BHY-6B0.165 c2.95Mpa0.1Mpa-4塊0.5Mpa-1塊1Mpa-5塊BHY-60B1600.1 c0.1Mpa1 Mpa-4塊5 Mpa-11塊（2）測量誤差：±0.05%（基本誤差）允許基本誤差精度等級壓力值在測量下限以下時壓力值在測量范圍內0.05±0.05%±0.05%（3）活塞有效面積測量誤差：（4）專用砝碼測量誤差：（5）工作介質要求如下表量限（Mpa）工作介質介質運動粘度20時/s酸值不大于/KOH mg0.046變壓器油9-120.051-60

5、癸二酸脂20250.05（6）不確定度為0.05%共10頁 第3頁三、構成測量標準的測量器具及配套設備測量器具名 稱型號規(guī)格出廠編號生產國別廠 家研制或購進時間測量范圍允許誤差極 限校準（檢定）機 構校準（檢定）時 間校準（檢定）證書號二等活塞壓力計BHY-0.6BN2113太航壓力測試科技公司2010090.040.6Mpa±0.05%5211計量站2010年10月25日FA字第100192號二等活塞壓力計BHY-6BN2132太航壓力測試科技公司2010090.16Mpa±0.05%5211計量站2010年10月25日FA字第100193號二等活塞壓力計BHY-60BN

6、2146太航壓力測試科技公司201009160Mpa±0.05%5211計量站2010年10月25日FA字第100194號配套設備專用砝碼0.01Mpa0.02Mpa0.1Mpa0.05MpaF-H儀002太航壓力測試科技公司2010090.040.6Mpa±0.00002kg±0.00010kg本廠2010年10月28日H1010001專用砝碼0.1Mpa0.5Mpa1MpaF-H儀002太航壓力測試科技公司2010090.16Mpa±0.0001kg±0.0005kg本廠2010年10月28日H1010001專用砝碼1Mpa5MpaF-H儀

7、002太航壓力測試科技公司201009160Mpa±0.0002kg±0.0010kg本廠2010年10月28日H1010001共10頁 第4頁四、檢定人員姓名技術職稱從事本專業(yè)年限檢定專業(yè)項目檢定員證號張俊助技20年壓力表滇考字第078號魯冀陽助工10年壓力表滇考字第142號五、校準（檢定）環(huán)境條件項目名稱要求實際情況溫度20±21822濕度3080%3580%共10頁 第5頁六、測量標準不確定度的評定1、輸出量本標準裝置由其配套砝碼直接給出標準的量2、數學模型Y=yp3、不確定度來源3.1、測量標準重復性引入的不確定度，3.2、上級標準傳遞引入的不確定度，3.

8、3、一等活塞壓力計專用砝碼質量引入的不確定度，3.4、二等活塞壓力計有效面積引入的不確定度，3.5、二等活塞壓力計專用砝碼質量引入的不確定度，3.6活塞軸線垂直度引入的不確定度，3.7、溫度變化引入的不確定度，3.8、重力加速度引入的不確定度4、標準不確定度的評定4.1、測量標準重復性引入的不確定度由于測量標準重復性Sn(X)=0.016%,= Sn(X)/=0.016%/2.449=0.007%4.2、上級標準傳遞引入的不確定度一等活塞壓力計的準確度等級為0.2%，按均勻分布，即取置信概率P=99.7%, k =則=0.02%/=1.15×=0.012%4.3、一等活塞壓力計專用砝

9、碼質量引入的不確定度一等活塞壓力計砝碼質量的允許誤差為0.001%，按均勻分布，k =則=0.001%/=5.7×=0.0006%4.4二等活塞壓力計有效面積引入的不確定度二等活塞壓力計有效面積的允許誤差為0.02%，按均勻分布，k =則=0.02%/=1.5×=0.012%4.5二等活塞壓力計專用砝碼質量引入的不確定度二等活塞壓力計專用砝碼質量的允許誤差為0.02%，按均勻分布，k=則=0.02%/=1.5×=0.012%4.6、活塞軸線垂直度引入的不確定度檢定規(guī)程中規(guī)定，活塞軸線垂直度不大于，按均勻分布，k=則=(1-cos/ cos)/=0.005×

10、;=0.00005%4.7、溫度變化引入的不確定度由于溫度變化引入不確定度分量A=(+)×(t-20),、是活塞桿和活塞筒線膨脹系數，鋼為11.5×檢定規(guī)程中規(guī)定t為（20±3），按均勻分布，取k =則=(11.5+11.5)××/=23××6/=0.8×=0.008%4.8、重力加速度引入的不確定度由標準裝置極限誤差0.05%，當地海拔為g=9.07843,按均勻分布，k =則=0.05%/=0.3×0.003%5、合成標準不確定度共10頁 第6頁六、測量標準不確定度的評定各不確定度分量獨立不相關，相對

11、合成標準不確定度 =2.4×=0.024%6、擴展部確定度則相對擴展部確定度U=2×2.4×=4.8×=0.048%共10頁 第7頁七、測量標準重復性在標準裝置規(guī)定的正常工作條件下，選用一塊01.6Mpa,0.4級，編號為9121的精密壓力表，在該裝置標準器組中的0.16 Mpa，編號為N2132的二等活塞壓力計，對其0.8 Mpa 檢定點進行重復性測量6次，（在30min內間隔5min測量一次）測量值列表如下：測量次數測量值平均值10.80400.80417-0.000170.2820.8040-0.000170.2830.80450.0003340.

12、80450.0003350.8040-0.0001760.8040-0.00017測量標準重復性用觀測值德 實驗標準偏差= =0.000256 Mpa相當于0.016%即=0.016%<2/3=0.017%,所以重復性符合要求。共10頁 第8頁八、測量標準穩(wěn)定性在標準裝置正常工作條件下，選用一塊01.6 Mpa,0.4級編號為9121的精密壓力表，在該裝置標準器組的0.16 Mpa，編號為N2132的二等活塞壓力計，對其0.8 Mpa檢定點進行重復性測量6次，（在30min內每間隔5min測量1次，作為一次測量結果，在一個月內測量四次，共觀察4次，各次測量值列表如下： 時間數值2010年

13、10月2010年10月2010年11月2010年11月序號測量值測量值測量值測量值10.8040.8040.8040.80420.8040.8040.8040.80430.8040.8040.8050.80440.8040.8040.8050.80450.8040.8040.8040.80460.8040.8040.8040.8040.8040.8040.8040.8040.8041-0.0001-0.0001-0.00020.0001測量標準穩(wěn)定性用實驗標準偏差定量表征，即計算用下列公式：= =0.00015 Mpa相當于0.003%，即0.003%<0.05%故測量標準穩(wěn)定性符合要求

14、。共10頁 第9頁九、測量標準不確定度的驗證 選用一塊編號為912,1.6 Mpa,0.4級的精密壓力表分別經燃料一廠與本廠標準裝置器組的0.16 Mpa，編號為N2132二等活塞壓力計二者檢定進行比對，二者檢定比對測量結果列表如下：序號壓力表檢定點燃料一廠檢定結果云機三廠檢定結果二者比對結果差值基本誤差Mpa相對誤差% 10-0.005-0.0060.0010.0620.20.1960.1960.0010.1330.40.4000.4000040.60.6020.6020050.80.8020.8030.0010.0661.01.0041.0060.0020.1371.21.2061.2080.0020.1381.41.4061.4070.0010.0691.61.6091.6100.0010.06兩臺標準裝置檢定結果最大差值為0.002Mpa，（相當于0.03%），即|ya-yb|=0.03%<2，=0.06%,所以本標準裝置評定的或U是合理的，驗證完畢。共10頁 第10頁十、結論 本標準裝置的標準器組各項技術指標符合國家JJG49-99或JJG52-99檢定規(guī)程的要求，其測量標準重復性為