JJF(民航)0112-2011MPS31C大氣數(shù)據(jù)測試儀

JJF

中華人民共和國民用航空部門計量技術(shù)規(guī)范

JJF(民航)0112—2011

MPS31C大氣數(shù)據(jù)測試儀

MPS31CAirDataTestSet

2011—11—29發(fā)布2012—01—01實施

中國民用航空局發(fā)布

JJF(民航)01122011

MPS31C大氣數(shù)據(jù)測試儀校準(zhǔn)規(guī)范

1范圍

本規(guī)范適用于民用航空系統(tǒng)飛機(jī)維修中應(yīng)用的技術(shù)手冊為《TheMPS31C

AirDataTestSetOperationInstructionsAndUser’sManual》1-0506版

的MPS31C大氣數(shù)據(jù)測試儀(以下簡稱測試儀)的校準(zhǔn)。

對于技術(shù)手冊為其它版本的MPS31大氣數(shù)據(jù)測試儀，如果本規(guī)范能夠滿足其

技術(shù)要求，可參照本規(guī)范進(jìn)行校準(zhǔn)。

2概述

測試儀可以對機(jī)載動靜壓設(shè)備進(jìn)行滲漏測試、準(zhǔn)確度測試，并為大氣數(shù)據(jù)儀

器、部件和系統(tǒng)的功能測試及排故提供壓力、真空的測量和控制。

3計量特性

3.1滲漏測試

12192m(40000ft，對應(yīng)絕對壓力為18754Pa)時，靜壓滲漏率≤

15m/min(50ft/min)。

450kn(對應(yīng)相對壓力為36801Pa)時，動壓滲漏率≤0.5kn/min。

3.2靜壓控制波動度測試

校準(zhǔn)點和允許誤差見表1。

表1m(ft)

測試項目校準(zhǔn)點允許誤差

-457±1

靜壓（高度）

（-1500）（±2）

1524±1

（5000）（±2）

3048±1

（10000）（±2）

4572±1

（15000）（±2）

1

JJF(民航)01122011

9144±1

（30000）（±3）

15240±2

（50000）(±5)

3.3動壓控制波動度測試

校準(zhǔn)點和允許誤差見表2。

表2kn

測試項目校準(zhǔn)點允許誤差

60±2

100±2

動壓（空速）150±2

250±2

450±2

3.4靜壓指示

校準(zhǔn)點和允許誤差見表3。

表3

校準(zhǔn)點允許誤差

測試項目

對應(yīng)絕對壓力對應(yīng)絕對壓

高度m(ft)高度m(ft)

Pa力Pa

-457±1

106939±10

（-1500）（±3）

1524±1

84307±10

（5000）（±3）

3048±1

69681±10

（10000）（±4）

靜壓（高度）

4572±1

57182±10

（15000）（±4）

9144±2

30089±10

（30000）（±5）

15240±5

11597±10

（50000）(±15)

3.5動壓指示

校準(zhǔn)點和允許誤差見表4。

2

JJF(民航)01122011

表4

校準(zhǔn)點允許誤差

測試項目空速對應(yīng)相對壓力空速對應(yīng)相對壓力

knPaknPa

60585±0.5±17

1001630±0.4±17

動壓（空速）1503694±0.3±17

25010498±0.2±17

45036801±0.1±17

4校準(zhǔn)條件

4.1校準(zhǔn)環(huán)境條件

環(huán)境溫度：20℃2℃

相對濕度：＜75

電源電壓：90V～240V

電源頻率：50Hz～400Hz

周圍無影響正常工作的電磁場干擾和振動。

4.2校準(zhǔn)設(shè)備

4.2.1精密壓力校準(zhǔn)器

靜壓范圍：絕對壓力10000Pa～110000Pa

動壓范圍：相對壓力0Pa～40000Pa

允許誤差：±0.005%讀數(shù)值

4.2.2密閉容器

1升～2升密閉容器

5校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法

5.1校準(zhǔn)項目

校準(zhǔn)項目如下：

3

JJF(民航)01122011

——滲漏測試；

——靜壓控制波動度測試；

——動壓控制波動度測試；

——靜壓指示誤差的校準(zhǔn)；

——動壓指示誤差的校準(zhǔn)。

5.2校準(zhǔn)方法

5.2.1滲漏測試

5.2.1.1開機(jī)預(yù)熱90min，將動壓和靜壓接口分別用堵頭堵住。

5.2.1.2設(shè)定靜壓為12192m（40000ft）按壓“CNTRL”（控制）鍵,待穩(wěn)定

后按“LEAK”（滲漏）鍵，60s后，讀取滲漏率示值填入附錄A的表A.1中，按

“VENT”（通大氣）鍵使測試儀靜壓達(dá)到大氣壓值。

5.2.1.3設(shè)定動壓為450kn按壓“CNTRL”鍵，待穩(wěn)定后按“LEAK”鍵，60s

后，讀取滲漏率示值填入附錄A的表A.1中，按“VENT”鍵使測試儀動壓為0。

5.2.2靜壓控制波動度測試

將測試儀“STATIC”端連接到密閉容器，按照表5依次設(shè)定各校準(zhǔn)點，在各

校準(zhǔn)點上待測試儀示值穩(wěn)定后，觀察測試儀示值在1min內(nèi)波動變化，將結(jié)果分

別填入附錄A的表A.2中，按“VENT”鍵使測試儀靜壓達(dá)到大氣壓值。

表5

校準(zhǔn)點

序號

高度m(ft)對應(yīng)絕對壓力Pa

-457

1106939

（-1500）

1524

284307

（5000）

3048

369681

（10000）

4572

457182

（15000）

9144

530089

（30000）

15240

611597

（50000）

4

JJF(民航)01122011

5.2.3動壓控制波動度測試

將測試儀“PITOT”端連接到密閉容器，按照表6依次設(shè)定各校準(zhǔn)點，在各

校準(zhǔn)點上待測試儀示值穩(wěn)定后，觀察測試儀示值在1min內(nèi)波動變化，將結(jié)果分

別填入附錄A的表A.3中，按“VENT”鍵使測試儀動壓為0。

表6

校準(zhǔn)點

序號空速對應(yīng)相對壓力

knPa

160585

21001630

31503694

425010498

545036801

5.2.4靜壓指示誤差的校準(zhǔn)

5.2.4.1將精密壓力校準(zhǔn)器的輸出端連接至測試儀的“STATIC”端。靜壓指示

校準(zhǔn)前應(yīng)做1~2次升壓試驗。校準(zhǔn)中升壓和降壓應(yīng)平穩(wěn)，不應(yīng)有沖壓和過壓現(xiàn)

象。

5.2.4.2按照表5分別對各點進(jìn)行校準(zhǔn)，在各校準(zhǔn)點上待壓力穩(wěn)定后，讀取測試

儀示值，將結(jié)果填入附錄A的表A.4中。

5.2.4.3按公式（1）計算測試儀靜壓指示誤差：

PdPs（1）

式中：——測試儀指示誤差，Pa；

Pd——測試儀示值，Pa；

Ps——標(biāo)準(zhǔn)器示值，Pa。

5.2.5動壓指示誤差的校準(zhǔn)

5.2.5.1將精密壓力校準(zhǔn)器的輸出端連接至測試儀的“PITOT”端。動壓指示

校準(zhǔn)前應(yīng)做1~2次升壓試驗。校準(zhǔn)中升壓和降壓應(yīng)平穩(wěn)，避免有沖擊和過壓現(xiàn)

象。

5.2.5.2按表6分別對各點進(jìn)行校準(zhǔn)，在各校準(zhǔn)點上待壓力穩(wěn)定后，讀取測試

儀示值，將結(jié)果填入附錄A的表A.5中。

5

JJF(民航)01122011

5.2.5.3按公式（2）計算測試儀動壓指示誤差：

PdPs（2）

式中：—測試儀指示誤差，Pa；

Pd—測試儀示值，Pa；

Ps—標(biāo)準(zhǔn)器示值，Pa。

6校準(zhǔn)結(jié)果的處理

經(jīng)校準(zhǔn)的測試儀出具校準(zhǔn)證書。校準(zhǔn)證書格式見附錄B。不確定度評定方法

見附錄C。不確定度評定實例見附錄D。

7復(fù)校時間間隔

測試儀的復(fù)校時間一般為12個月，需要時可隨時送校。

6

JJF(民航)01122011

附錄A

校準(zhǔn)記錄格式

設(shè)備名稱型號規(guī)格

制造廠設(shè)備編號

送校單位相對濕度

環(huán)境溫度校準(zhǔn)結(jié)果

校準(zhǔn)員核驗員校準(zhǔn)日期

表A.1滲漏測試

設(shè)定值滲漏率顯示值允差

靜壓40000ft50ft/min

動壓450kn0.5kn/min

表A.2靜壓控制波動度測試ft

設(shè)定值靜壓控制波動度允差

-1500±2

5000±2

10000±2

15000±2

30000±3

50000±5

表A.3動壓控制波動度測試kn

設(shè)定值動壓控制波動度允差

60

100

150±2

250

450

7

JJF(民航)01122011

表A.4靜壓指示誤差的校準(zhǔn)Pa

序號標(biāo)準(zhǔn)器示值測試儀示值誤差允差

106939±10

1

（高度-1500ft）（±3）

84307±10

2

（高度5000ft）（±3）

69681±10

3

（高度10000ft）（±3）

57182±10

4

（高度15000ft）（±4）

30089±10

5

（高度30000ft）（±5）

11597±10

6

（高度50000ft）(±15)

表A.5動壓指示誤差的校準(zhǔn)Pa

序號標(biāo)準(zhǔn)器示值測試儀示值誤差允差

585±17

1

（空速60kn）（±0.5）

1630±17

2

（空速100kn）（±0.4）

3694±17

3

（空速150kn）（±0.3）

10498±17

4

（空速250kn）（±0.2）

36801±17

5

（空速450kn）（±0.1）

8

JJF(民航)01122011

附錄B

校準(zhǔn)證書內(nèi)容

校準(zhǔn)證書的內(nèi)容應(yīng)排列有序、清晰，一般包括下列內(nèi)容：

a）標(biāo)題“校準(zhǔn)證書”；

b）實驗室名稱和地址；

c）證書或報告的唯一性標(biāo)識（如編號），頁碼及總頁的標(biāo)識；

d）送校單位的名稱和地址；

e）被校測試儀的描述和明確標(biāo)識；

f）校準(zhǔn)日期；

g）采用本校準(zhǔn)規(guī)范的說明，包括名稱、代號以及對本規(guī)范的任何偏離、增加或

減少的說明；

h）本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；

i）校準(zhǔn)環(huán)境的描述；

j）校準(zhǔn)結(jié)果：數(shù)據(jù)及測量不確定度的說明；

k）校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報告簽發(fā)人的簽名或等效標(biāo)識，以及簽發(fā)日期；

l）復(fù)校時間間隔的建議；

m）校準(zhǔn)實驗室簽章；

n）校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效的說明；

o）未經(jīng)實驗室書面批準(zhǔn)，不得局部復(fù)制校準(zhǔn)證書的聲明。

9

JJF(民航)01122011

附錄C

不確定度評定

C.1評定依據(jù)

《JJF1059-1999測量不確定度評定與表示》

《MPS31大氣數(shù)據(jù)測試儀校準(zhǔn)規(guī)范》

《常用測量不確定度評定方法及應(yīng)用實例》

C.2測試儀測量不確定度評定種類

測試儀應(yīng)對壓力測量的測量結(jié)果進(jìn)行不確定評定。

C.3產(chǎn)生不確定度的來源

不確定度的來源如下：

——在重復(fù)性條件下被測量在n次觀測中的變化；

——標(biāo)準(zhǔn)裝置本身帶來的不確定度；

——測量過程中環(huán)境變化帶來的不確定度，如溫度、濕度、電源電壓不穩(wěn)

定等；

——數(shù)字儀表的分辨力帶來的不確定度；

——測量方法帶來的不確定度，如：標(biāo)準(zhǔn)器與測試儀被測壓力點的高度在

實測時引入的水平位置差。

C.4測量不確定的評定方法

C.4.1測量不確定度A類的評定方法

測量在某一點進(jìn)行n次重復(fù)性測量。n一般不少于10次。用C.1貝塞爾公式計

算試驗標(biāo)準(zhǔn)差。

1n2

（C.1）

sxixix

n1i1

式中：s(xi)——實驗標(biāo)準(zhǔn)差；

n——測量次數(shù)；

10

JJF(民航)01122011

xi——第n次的測量結(jié)果；

x——n次測量結(jié)果的算術(shù)平均值。

測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（x）:

sx

Uxi（C.2）

n

式中：u（x）——標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

s(xi)——實驗標(biāo)準(zhǔn)差；

n——測量次數(shù)。

C.4.2測量不確定度B類評定

C.4.2.1標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度

對標(biāo)準(zhǔn)器所帶來的不確定度計算，若標(biāo)準(zhǔn)器檢定/校準(zhǔn)證書上出具了不確定

度的可直接引用在測量點上的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；若標(biāo)準(zhǔn)器證書上未出具不確定

度，則可引用標(biāo)準(zhǔn)器在此測量點上的準(zhǔn)確度或允差通過計算得到的不確定度：

ut

s3

C.4.2.2測量過程中環(huán)境的變化帶來的不確定度

由溫度、相對濕度、電源電壓不穩(wěn)定等帶來的影響，若環(huán)境條件為標(biāo)準(zhǔn)條

件，此影響可忽略不計。

C.4.2.3數(shù)字儀表的分辨力帶來的不確定度

由于標(biāo)準(zhǔn)器和被測儀表均為高精度數(shù)字顯示儀表，其分辨率或人讀數(shù)帶來

的不確定度在多次測量隨機(jī)變化的A類評定中有足夠體現(xiàn)，所以認(rèn)為不確定度影

響可忽略不計。

C.4.2.4測量方法帶來的不確定度

對于絕壓測量時，水平高度差是測量方法不確定度的主要來源，由于工作

基準(zhǔn)精密活塞壓力校準(zhǔn)器的下端面與測試儀測壓點的高度實測時處于同一水平

面，因此認(rèn)為高度差引入的不確定度可忽略不計。

C.4.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度（Uc）的評定

11

JJF(民航)01122011

按公式C3計算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc：

N

2（C.3）

ucuk

k1

式中：uc——合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

N——標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源個數(shù)；

2

uk——第k個來源的不確定度。

C.4.4擴(kuò)展不確定度（U）的評定

按公式C4計算擴(kuò)展不確定度U：

Ukuc（C.4）

式中：k——包含因子，一般取2。

12

JJF(民航)01122011

附錄D

不確定度評定示例

D.1數(shù)學(xué)模型

建立數(shù)學(xué)模型，如公式所示：

ppdps（D.1）

式中：p——測試儀的基本誤差，Pa；

pd——測試儀顯示的示值，Pa；

ps——標(biāo)準(zhǔn)器輸入的被校點示值，Pa。

D.2評定實例（序號：5834）

D.2.1靜壓指示的校準(zhǔn)不確定度評定

D.2.1.1測量重復(fù)性導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1

在30000Paa時,用精密活塞壓力校準(zhǔn)器對其進(jìn)行10次連續(xù)測量得到測量

列：

Paa

次數(shù)n12345678910

xi30001300013000130001300013000130001300013000130001

用貝塞爾公式計算試驗標(biāo)準(zhǔn)差S:

n

2

(xix)

Si1=0Paa

n1

計算測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（x）:

sxi

u10Paa

n

D.2.1.2精密活塞壓力校準(zhǔn)器的誤差所引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2

13

JJF(民航)01122011

證書上給出的相對允許誤差為±0.005％讀數(shù)值，在30000Paa處的不確

定度為：

300000.00005

u2=0.9Paa

3

D.2.1.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計算

計算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc：

N

2=220.9Paa

ucuku1u2

k1

D.2.1.4擴(kuò)展不確定度的評定

計算擴(kuò)展不確定度U，得到：

U0.921.8Paa

D.2.2動壓指示的校準(zhǔn)不確定度評定

D.2.2.1測量重復(fù)性導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1

在10000Pa時,用精密活塞壓力校準(zhǔn)器對其進(jìn)行10次連續(xù)測量得到測量

列：

Pa

次數(shù)n12345678910

xi10000100001000010000100001000010000100001000010000

用貝塞爾公式計算試驗標(biāo)準(zhǔn)差S:

n

2

(xix)

Si1=0Pa

n1

計算測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（x）:

sxi

u10Pa

n

D.2.2.2精密活塞壓力校準(zhǔn)器的誤差所引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2

14

JJF(民航)01122011

證書上給出的相對允許誤差為±0.005％ofreading，在10000Pa處的不

確定度為：

100000.00005

u2=0.3Pa

3

D.2.2.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計算

計算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc：

N

2=220.3Pa

ucuku1u2

k1

D.2.2.4擴(kuò)展不確定度的評定

計算擴(kuò)展不確定度U，得到：

U0.320.6Pa

15

JJF(民航)01122011

目錄

1范圍...........................................................(1)

2概述............................................................(1)

3計量特性........................................................(1)

4校準(zhǔn)條件........................................................(3)

5校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法.............................................(3)

5.1校準(zhǔn)項目........................................................(3)

5.2校準(zhǔn)方法........................................................(4)

6校準(zhǔn)結(jié)果的處理..................................................(6)

7復(fù)校時間間隔.....................................................(6)

附錄A校準(zhǔn)記錄格式.................................................(7)

附錄B校準(zhǔn)證書內(nèi)容.................................................(9)

附錄C不確定度評定...............................................(10)

附錄D不確定度評定示例.............................................(13)

JJF(民航)01122011

MPS31C大氣數(shù)據(jù)測試儀校準(zhǔn)規(guī)范

1范圍

本規(guī)范適用于民用航空系統(tǒng)飛機(jī)維修中應(yīng)用的技術(shù)手冊為《TheMPS31C

AirDataTestSetOperationInstructionsAndUser’sManual》1-0506版

的MPS31C大氣數(shù)據(jù)測試儀(以下簡稱測試儀)的校準(zhǔn)。

對于技術(shù)手冊為其它版本的MPS31大氣數(shù)據(jù)測試儀，如果本規(guī)范能夠滿足其

技術(shù)要求，可參照本規(guī)范進(jìn)行校準(zhǔn)。

2概述

測試儀可以對機(jī)載動靜壓設(shè)備進(jìn)行滲漏測試、準(zhǔn)確度測試，并為大氣數(shù)據(jù)儀

器、部件和系統(tǒng)的功能測試及排故提供壓力、真空的測量和控制。

3計量特性

3.1滲漏測試

12192m(40000ft，對應(yīng)絕對壓力為18754Pa)時，靜壓滲漏率≤

15m/min(50ft/min)。

450kn(對應(yīng)相對壓力為36801Pa)時，動壓滲漏率≤0.5kn/min。

3.2靜壓控制波動度測試

校準(zhǔn)點和允許誤差見表1。

表1m(ft)

測試項目校準(zhǔn)點允許誤差

-457±1

靜壓（高度）

（-1500）（±2）

1524±1

（5000）（±2）

3048±1

（10000）（±2）

4572±1

（15000）（±2）

1

JJF(民航)01122011

9144±1

（30000）（±3）

15240±2

（50000）(±5)

3.3動壓控制波動度測試

校準(zhǔn)點和允許誤差見表2。

表2kn

測試項目校準(zhǔn)點允許誤差

60±2

100±2

動壓（空速）150±2

250±2

450±2

3.4靜壓指示

校準(zhǔn)點和允許誤差見表3。

表3

校準(zhǔn)點允許誤差

測試項目

對應(yīng)絕對壓力對應(yīng)絕對壓

高度m(ft)高度m(ft)

Pa力Pa

-457±1

106939±10

（-1500）（±3）

1524±1

84307±10

（5000）（±3）

3048±1

69681±10

（10000）（±4）

靜壓（高度）

4572±1

57182±10

（15000）（±4）

9144±2

30089±10

（30000）（±5）

15240±5

11597±10

（50000）(±15)

3.5動壓指示

校準(zhǔn)點和允許誤差見表4。

2

JJF(民航)01122011

表4

校準(zhǔn)點允許誤差

測試項目空速對應(yīng)相對壓力空速對應(yīng)相對壓力

knPaknPa

60585±0.5±17

1001630±0.4±17

動壓（空速）1503694±0.3±17

25010498±0.2±17

45036801±0.1±17

4校準(zhǔn)條件

4.1校準(zhǔn)環(huán)境條件

環(huán)境溫度：20℃2℃

相對濕度：＜75

電源電壓：90V～240V

電源頻率：50Hz～400Hz

周圍無影響正常工作的電磁場干擾和振動。

4.2校準(zhǔn)設(shè)備