压力表计量建标计量标准技术报告.doc

　计量标准技术报告

计 量 标 准 名 称 精密压力表标准装置
计 量 标 准 负 责 人 x x x
建标单位名称（公章） x x县计量检定测试
填 写 日 期 2008年12月

目 录

一、建立计量标准的目的 ……………………………………………………（ 2 ）
二、 计量标准的工作原理及其组成 ………………………………………… （ 2 ）
三、 计量标准器及主要配套设备………………………………………………（ 3 ）
四、 计量标准的主要技术指标…………………………………………………（ 4 ）
五、 环境条件……………………………………………………………………（ 4 ）
六、 计量标准的量值溯源和传递框图…………………………………………（ 5 ）
七、 计量标准的重复性试验……………………………………………… （ 6 ）
八、 计量标准的稳定性考核……………………………………………………（ 7 ）
九、 检定或校准结果的测量不确定度评定……………………………………（ 8 ）
十、 检定或校准结果的验证……………………………………………………（ 12 ）
十一、 结论………………………………………………………………………（ 13 ）
十二、 附加说明…………………………………………………………………（ 13 ）

一、建立计量标准的目的
建立计量标准的目的意义 为了保证工作用压力表量值的统一准确可靠,保护企业人民安全，特建立“精密压力表标准装置”标准器,进行压力的量值传递。

二、计量标准的工作原理及其组成
根据帕斯卡定律和流体静力平衡原理，借助氧气表、压力表两用校验器上杠杆加压，通过活塞产生的油压，使校验器的活塞系统产生标准压力值，利用两端的等压值把被检压力表与精密压力表（标准表）进行直接示值此对。
其框图如下：
　　　　　 　　　3　　　4　　　　１　　２ 5

标准器的组成
1、标准表(精密压力表）2、被检表 3、氧气表接头 4、导管 5、加压杠杆

三、 计量标准器及主要配套设备

计
量
标
准
器
名 称
型 号
测量范围
不确定度或准确度等级或最大允许误差
制造厂及
出厂编号
检定或
校准机构
检定周
期或复
校间隔
精密压力表
Y-150
0-0.16MPa
0.25级
200510461
xx市计量所
1年
精密压力表
Y-150
0-0.25MPa
200511961
xx市计量所
1年
精密压力表
Y-150
0-0.4 MPa
200510601
xx市计量所
1年
精密压力表
Y-150
0-0.6 MPa
200510601
xx市计量所
1年
精密压力表
Y-150
0-1 MPa
200510951
xx市计量所
1年
精密压力表
Y-150
0-1.6 MPa
20059171
xx市计量所
1年
精密压力表
Y-150
0-2.5 MPa
200510601
xx市计量所
1年
精密压力表
Y-150
0-4 MPa
200510651
xx市计量所
1年
精密压力表
Y-150
0-6 MPa
20047651
xx市计量所
1年
精密压力表
Y-150
0-10 MPa
200570152
xx市计量所
1年
精密压力表
Y-150
0-25 MPa
20051053
xx市计量所
1年
精密压力表
Y-150
0-40 MPa
2005100802
xx市计量所
1年
精密压力表
Y-150
0-60 MPa
2005964
xx市计量所
1年
主
要
配
套
设
备
氧气表、压力表两用校验仪
LYL-60
0-60MPa
/
xx市计量所 ；241
/
/
干湿温度计
WS2080B
/

/

天津市科辉仪表厂05062070
xx市计量所
1年
温度计
-50-50℃
(-50-50)℃
(0.1℃)
/
xx市计量所
1年

四、计量标准的主要技术指标

准确度等级;0.25级
测量范围:0-60MPa
允许误差分别为:
序号
测量范围
出厂编号
允许误差
1
0-0.16MPa
200510461
±0.0004
Mpa
2
0-0.25MPa
200511961
±0.000625
Mpa
3
0-0.4 MPa
200510601
±0.001
Mpa
4
0-0.6 MPa
200510601
±0.0015
Mpa
5
0-1 MPa
200510951
±0.0025
Mpa
6
0-1.6 MPa
20059171
±0.004
Mpa
7
0-2.5 MPa
200510601
±0.00625
Mpa
8
0-4 MPa
200510651
±0.01
Mpa
9
0-6 MPa
20047651
±0.015
Mpa
10
0-10 MPa
200570152
±0.025
Mpa
11
0-25 MPa
20051053
±0.0625
Mpa
12
0-40 MPa
2005100802
±0.1
Mpa
13
0-60 MPa
2005964
±0.15
Mpa

五、环境条件
序 号
项 目
要 求
实际情况
结 论
1
温 度
（20±5）℃
（20±5）℃
符合
2
湿度
≤85%
≤85%
符合
3

4

5

6

六、计量标准的量值溯源和传递框图
上
一
级
计
量
器
具

二等活塞压力计标准装置
测量范围0.04-250 MPa
基本误差±0.02%

液体静力平衡

精密压力表标准装置
测量范围0-60MPa
0.25级

直接比对法

本
级
计
量
器具
下
一
级
计
量
器
具

弹簧管式一般压力表
测量上限0~60MPa
1.6级以下

七、计量标准的重复性试验
现选取：1.6级，测量范围为（0~60）MPa的弹簧管式一般压力表，对30 MPa示值点在同等条件下，重复测量10次，测量结果如下：
单位：MPa
序号

1
30.00
－0.08
0.0064
2
30.00
－0.08
0.0064
3
30.00
－0.08
0.0064
4
30.20
＋0.12
0.0144
5
30.20
＋0.12
0.0144
6
30.00
－0.08
0.0064
7
30.00
－0.08
0.0064
8
30.00
－0.08
0.0064
9
30.20
＋0.12
0.0144
10
30.20
＋0.12
0.0144
∑X
300.8
0
0.096

30.08
/
/

所得结果 s = 0.10 MPa小于合成不确定度 uc = 0.13 ℃，故该测量重复性符合要求。

八、计量标准的稳定性考核
现选取：1.6级，测量范围为（0~60）MPa的弹簧管式一般压力表，对30 MPa示值点，在半年内测量5组，每次重复测量6次，取算术平均值作为该组测量结果。共得5组测量结果如下：
单位：MPa

1
2
3
4
5
1
30.00
30.20
30.20
30.00
30.20
2
30.00
30.00
30.20
30.00
30.00
3
30.00
30.00
30.00
30.20
30.20
4
30.20
30.00
30.20
30.00
30.00
5
30.20
30.20
30.00
30.00
30.00
6
30.00
30.20
30.00
30.20
30.00
平均值
30.07
30.10
30.10
30.07
30.07

由此可知：稳定误差为 |30.10– 30.07| = 0.03 MPa，小于扩展不确定度U =0.25 ℃, 所以：该标准稳定性符合要求。

九、检定或校准结果的测量不确定度评定
压力表示值误差的测量结果不确定度评定
一、概述
1、测量依据：JJG52-1999《弹簧管式一般压力表、 压力真空表、 真空表》
2、环境条件：温度：（20±5）℃； 湿度： ≤75％
3、测量标准：精密压力表：0.25级，测量范围：(0～60)MPa；标准器最大允许误差：≤±0.25%
4、被测对象：1.6级，测量范围为（0~60）MPa的弹簧管式一般压力表，
二、数学模型
y = pi–po
式中：y－被检压力表示值误差； pi －被检压力表示值； p0－精密压力表示值；
灵敏度系数：求对各误差源的偏导数得出，c1 = Əy / Əpi = 1；c2 = Əy / Əpo = -1
三、标准不确定度评定
1、标准不确定度A类评定
现选取：1.6级，测量范围为（0~60）MPa的弹簧管式一般压力表，对30 MPa示值点在在符合条件下，等精度重复测量10次，结果为：
测量次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Xi (MPa)
30.0
30.0
30.0
30.2
30.2
30.0
30.0
30.0
30.2
30.2

算术平均值为：

单次实验标准偏差为：

因为在实际测量时是取二次测量读数的平均值，所以：
A类不确定度分量u (x)1 == sr (x)/√2 ＝ 0.10/√2 ＝ 0.07 MPa,
其自由度为：v(x)1 = n – 1 = 9
2、标准不确定度B类评定
⑴、被检压力表估读误差引起的不确定度分量u (x)2
在实际测量时，压力表的示值是按分度值的1/5估读，1.6级，测量范围为（0~60）MPa的弹簧管式一般压力表，其估读误差为：△max ＝60×(±1.6%)×1/5 ＝0.2 MPa，按正态分布，置信水平为99%，则k =2.58。
u(x)2 ＝△max /k = 0.2/2.58 = 0.08 MPa，
估计20%的不可信度，其自由度为：v(x)2 =1/[2×(20%)2] = 12
⑵、精密压力表的准确度引起的不确定度分量u (x)3
由JJG49-1999《弹簧管精密压力表和 真空表》检定规程得知， 0.4级， (0～60)MPa精密压力表示值的最大允许误差为：△max ＝±(0.4% × 60) ＝ ±0.24 MPa，按正态分布，置信水平为99%，则k =2.58。
u (x)3 ＝ △max /k = 0.24/2.58 = 0.093 MPa
估计10%的不可信度，其自由度为：v(x)3 =1/[2×(10%)2] = 50
⑶、环境温度引起的不确定度分量u (x)4
根据检定规程，工作压力表的检定温度为（20±5）℃，而精密压力表的检定温度为（20±2）℃，因此在极限温度进行工作压力表的检定时，精密压力表由此产生的最大误差为：
kj(t -20℃)×p，其中，弹簧管的温度系数kj =0.0004/℃，满量程p = 60 MPa，按均匀分布，
k =√3，则：
u (x)4 ＝ (0.0004/℃×5℃×60 MPa)/√3 = 0.069 MPa
估计20%的不可信度，其自由度为：v(x)4 =1/[2×(20%)2] = 12
⑷、精密压力表估读误差引起的不确定度分量u (x)5
在实际测量时，精密压力表的示值是按分度值的1/10估读。0.25级， (0～60)MPa精密压力表，其估读误差为：△max ＝60×(±0.25%)×1/10 ＝0.05 MPa，按正态分布，置信水平为99%，则k =2.58。
u (x)5 ＝ △max /k = 0.05/2.58 = 0.019 MPa
估计20%的不可信度，其自由度为：v(x)5 =1/[2×(20%)2] = 12
四、合成标准不确定度为：
uc =√u2 (x)1 + u2(x)2 + u2(x)3 + u2(x)4 + u2 (x)5 =√0.072+0.082 +0.0932+0.0962+0.0192
= 0.17 MPa
五、扩展不确定度评定
1、有效自由度
根据韦尔奇－萨特思韦特公式计算得：
vc = {[c1 u (x)1]4/v(x)1}+{[c1 u (x)2]4/v(x)2}+{[c2 u (x)3]4/v(x)3}+{[c2u (x)4]4/v(x)4}
+ {[c2 u (x)5]4/v(x)5}
= [(1×0.07)4/9]+[(1×0.08)4/12]+{[(-1)×0.093]4/50}+{[(-1)×0.069]4/12}
+ {[(-1)×0.019]4/12}
= 2.7×10-6+3.4×10-6+1.5×10-6+1.9×10-6×1.3×10-7
= 10-6×(2.7+3.4+1.5+1.9+0.13)
= 8.13×10-6
veff ＝uc4/ vc = 0.174/8.13×10-6 = 103
veff ＝103＞100，取近似为 ∞，查t分布表得置信水准为：p = 0.95时，
kp = tp(veff) = tp(∞) = 1.95，则百分表的扩展不确定度为：
U = UP = tp(veff)·uc = tp(∞)·uc = 1.96×0.17 = 0.33 MPa
六、测量不确定度报告
根据JJG52-1999《弹簧管式一般压力表、 压力真空表、 真空表》要求，弹簧管式一般压力表示值误差的测量结果不确定度报告为：
X = ( ± U95) = (30.1 ± 0.33 ) MPa， （veff = ∞）

十、检定或校准结果的验证
选一块性能比较稳定，1.6级，测量范围为（0~60）MPa的弹簧管式一般压力表，对30 MPa示值点，用本标准检定后，送枣庄市计量测试所检定，检测结果如下：
单位：MPa

本装置检定结果
xx市计量所检定结果
差值
检定结果
30.1
30.2
0.1
扩展不确定度
0.33
0.35
0.02

由此得： |y1 – y2| = |30.1 – 30.2| = 0.1 MPa
√U21 + U22 =√0.332 + 0.352 = 0.48 MPa
则有： |y1 – y2| ＜ √U21 + U22
由此验证：测量不确定度评定合理。

十一、结论
该计量标准装置的标准器、配套设备、测量不确定度、稳定性及重复性测量均符合JJF1003—2001《计量标准考核规范》和 JJG52-1999《弹簧管式一般压力表、 压力真空表、 真空表》要求，可以开展弹簧管式一般压力表、压力真空表、真空表的检定工作。

十二、附加说明
JJG52-1999《弹簧管式一般压力表、 压力真空表、 真空表》
测量环境：温度18℃；
检定证书出具机构：xx市计量测试所