压力表检定装置建标报告

1、国防军工计量标准器具技术报告（版本号：第1 版）计量标准器具名称压力表检定装置单位名称（公章） 编写 年月日审核 年月日目录一、 计量标准器具概述 （1）二、 计量标准器具性能 （5）三、 构成计量标准器具主标准器及主要配套设备 （6）四、量值溯源与传递关系图 （7）五、 检定人员 （8）六、 环境条件 （8）七、 计量标准器具不确定度的评定 （9）八、计量标准器具重复性（18）九、计量标准器具稳定性（22）十、计量标准器具不确定度的验证（27）十一、结论（33）十二、附录（34）一、计量标准器具概述1 建立测量标准的目的、意义和用途压力是物理学上的一个重要参数，在工业生产的很多领域，都需要对

2、压力大小进行准确计量。用于计量压力大小的仪表是压力表。压力表是一种以一定弹性元件为敏感元件，能测量并指示一定压力腔内环境压力的仪表。压力表的工作原理是通过表内的敏感元件（波登管、膜盒、波纹管）在不同压力下的弹性形变，再由表内机 芯的转换机构将压力形变传至指针，引起指针转动来显示压力。随着数字技术的在计量领域的快速发展，使用方便、技术先进的高精度数字压力计逐渐取代和淘汰了传统的指针式压力表；与传统的指针式压力计相比，数字压力计有计量更准确，使用更方便的优点。压力表广泛应用于国防、科研、大专院校、实验室、工矿企业等。压力计量的需求在我所应用也非常普遍，主要用于各种气瓶、气密试验，锅炉的压力检测或监

3、控。为了确保国防科技科研、生产任务中的压力表量值的准确、统一、可靠，必须建立压力检定装置， 以满足量值的传递。建立压力表检定装置来满足国防工业生产中计量保障任务的需求，以进一步提升我所计量保障能力，更好的为科研生产服务。2 测量标准的组成与工作原理本装置适用于检定准确的等级级及以下的压力表、减压器。本装置组成：由735智能压力发生器，Cost273 （ 06） MPa智能数字压力校验仪、Cost273 （ 0）MPa，Cost273 （-100250） kPa智能数字压力校验仪共同构成气压表（非禁油类）标准装置。由高压气瓶、气体减压器校验器、Cost211 （ 025） MPa智能数字压力校验

4、仪、Cost211 （ 04）MPa智能数字压力校验仪共同构成减压器（禁油类）标准装置。本装置工作原理：压力表（非禁油类）标准装置由735智能压力发生器，智能数字压力校验仪、和受检压力表搭建。如图1所示，在735智能压力发生器上同时安装智能数字压力校验仪和受检压力表形成联通器。由735智能压力发生器在联通器内产生一定的恒定压力，压力示值同时在智能数字压力校验仪和受检压力表上体现。735智能压力发生器可自动或手动调节压力大小。智能数字压力校验仪受检压力表735智能压力发生器压力表标准装置组成及工作原理减压器（禁油类）标准装置由气体减压器校验器，（025） MPa智能数字压力校验仪、（04）MPa

5、智能数字压力校验仪和受检减压器，以及外接氮气瓶共同组成。如图2所示，在气体减压器校验器上安装智能数字压力校验仪和受检减压器。其中由（025） MPa智能数字压力校验仪与减压器的高压表形成高压联通器；（04） MPa智能数字压力校验仪与减压器的低压表形成低压联通器。由外接氮气气瓶向高压联通器输送气体，产生一定的压力，由气体减压器校验器上的造压装置调节压力大小。高压压力示值同时显示在（025） MPa智能数字压力校验仪和受检减压器上的高压压力表上。通过联通阀门，由高压联通器向低压联通器输送气体，产生一定的压力，低压压力示值同 时显示在（04） MPa智能数字压力校验仪和受检减压器上的低压压力表上。

6、3.检定方法针对级压力表，检定方法如下：外观检查用目视法检查被检的压力表外观应完好，零件装配应牢固、无松动现象。不应有影响正常工作的机械损伤，观察窗应透明无污渍，指针无变型歪斜，连接螺纹无损伤。分度盘上各类标识清晰可辨。零位检查级带有止销的压力表，在无压力时，指针应紧靠止销，“缩格”应不超过量程的。示值检定压力表的示值检定按标有数字的分然后轻敲压力表外壳，待指针稳3min，然后按原检定点平稳按照图1连接仪器，调节压力发生器在压力表允许气压范围内。 度线进行。待智能数字压力校验仪示值稳定后，记录轻敲前示值。 定后，记录轻敲后示值；同时记录此时智能数字压力校验仪上的示值 险定时逐渐平稳地升压，当示

7、值达到测量上限后，切断压力源，耐压地减压倒序回检。在这过程中（包含升压和减压过程），对每个检定点进行如下检定:检定项目要求示值误差轻敲前后示值与标准器示值之差的绝对值均小于量程的;回程误差在同一检定点升压和减压检定时，轻敲后示值之差的绝对值小于量程的轻敲位移轻敲前后示值之差的绝对值小于量程的;指针偏转平稳性在测量范围内，目视指针偏转应平稳，无跳动和卡住现象。4 依据的检定规程JJG52-2013弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程、计量标准器具性能适用范围：级及以下压力表、带压力表的气体压力减压器测量范围：(025) MPa扩展不确定度：U = %(k=2)三、构成测量标准的测量器具

8、及配套设备测量器具名称型号规格出厂编号生产国别 厂家研制或购 进时间测量范围准确度等级溯源机构溯源 时间校准（检定） 证书号智能数字 压力校验仪ConST273022北京康斯 特公司（-100 250） kPa级国防科技工业5112二级计量站智能数字 压力校验仪ConST273069北京康斯 特公司（0）MPa级国防科技工业5112二级计量站智能数字 压力校验仪ConST273033北京康斯 特公司（0 6 ）MPa级国防科技工业5112二级计量站智能数字 压力校验仪ConST211032北京康斯 特公司（0 4 ）MPa级国防科技工业5112二级计量站智能数字 压力校验仪ConST21101

9、0北京康斯 特公司（0 25）MPa级国防科技工业5112二级计量站配设 套备智能压力发生器ConST7351020041北京康斯 特公司（06） MPa/气体减压器 校验器ConST10110北京康斯 特公司（0 25 ）MPa/上级计量标准器具四、量值溯源与传递关系图压力表检定装置系统图国防科技工业5112二级计量站活塞式压力计测量不确定度：0.01%测量范围：（0.1110） MPa直接测量J 丿压力表、带压力表的气体压力减压器范围：（025） MPa精度等级：1.6级及以下级别压力表检定装置 测量范围（025） MPa测量不确定度：U=0.14% （k=2）计量标准器具工作计量器具五、

10、检定人员姓名技术职称从事本专业年限检定（校准）专业项目检定员证号六、环境条件项目名称要求实际情况温度（20± 5 ）C（1525）C湿度< 85%（3585）%其它周围无腐蚀性及易燃易爆气体； 避免强电磁场干扰。符合要求，环境压力为大气压，周围无腐蚀性及 易燃易爆气体，无强电磁场干扰计量标准器具不确定度的评定1 .检定方案检定依据：JJG52-2013弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程。被检定普通压力表：弹簧管式一般压力表、减压器，级及以下级别，测量上限25MPa检定标准表：ConST273（ 06） MPa智能数字压力校验仪；准确度等级级，最小分辨率MPa。Con

11、ST273 （0）MPa智能数字压力校验仪；准确度等级级，最小分辨率MPa。ConST273 （-100250） kPa智能数字压力校验仪；准确度等级级，最小分辨率MPa。ConST211 （025） MPa智能数字压力校验仪；准确度等级级，最小分辨率MPa。ConST211 （04） MPa智能数字压力校验仪；准确度等级级，最小分辨率MPa。造压系统：735智能压力发生器、ConST1011气体减压器校验器。检定方法：将被检压力表与标准表连接到造压系统上，形成连通器。采用反校法进行计量。检定环境条件：温度（1822）C，相对湿度：W 85%,2 数学模型S= Pi P0S 被检点示值误差Pi

12、-被检点的示值P0-标准精密压力表的示值误差来源：测量重复性误差 智能数字压力校验仪的分辨力误差 智能数字压力校验仪的稳定性误差 环境温度影响 标准表.被测表不同高度带来误差由以上分量公式 可变为S= Pi± （ Pb+ Pg+ KPA t + P g h） P0Pg 分辨力误差Pb 一稳定性误差K-压力表温度影响系数P-压力表量程 t -环境温度与标准温度差g-重力加速度h-标准表与被检表高度差3.测量标准不确定度分析、评定重复性标准不确定度 Ua由测量重复性引入的不确定分量，按A类不确定度评定。1）为计算本项计量标准的测量重复性带来的不确定度，以一只级（06）MPa的智能数字压力

13、校验仪为标准，对级（06）MPa精密弹簧管式压力表进行检定，在6MPa处设置测量点进行检定，连续检定6次后，以此估算不确定度：序号123456示值（MPa）上行666示值（MPa）下行666因为n=12，求得：P = MPa则标准不确定度 uA按照贝赛尔法计算得到:Ua12(Pi P)2n 1MPa(n 1)转化为相对标准不确定度为u A rel= Ua/6= %序号123456示值（MPa）上行111示值（MPa）下行112）同理，以一只级（0MPa的智能数字压力校验仪为标准，对级（01）MPa精密弹簧管式压力表进行检定，在1MPa处设置测量点进行检定，连续检定6次后，估算不确定度：因为n=

14、12，求得：P = MPa则标准不确定度ua按照贝赛尔法计算得到:12 2（P P）2Ua n 1MPa(n 1)转化为相对标准不确定度为u A rel= UA/=%3）同理，以一只级（-100250）kPa的智能数字压力校验仪为标准，对级（0MPa精密弹簧管式压力表进行检定，在处设置测量点进行检定，连续检定6次后，估算不确定度：序号123456示值（MPa）上行示值（MPa）下行因为n=12，求得：P = MPa则标准不确定度uA按照贝赛尔法计算得到:12(Pn 1P)2(n1)UAMPa转化为相对标准不确定度为u A rel= UA/= %4）同理，以一只级（025）MPa的智能数字压力校

15、验仪为标准，对级（025）MPa精密弹簧管式压力表进行检定，在 25MPa处设置测量点进行检定，连续检定6次后，估算不确定度：序号123456示值（MPa）上行25示值（MPa）下行因为n=12，求得：P =则标准不确定度uA按照贝赛尔法计算得到：122（PiP）2n 1（n 1）转化为相对标准不确定度为UArel= Ua/25= %5）以一只级（04）MPa的智能数字压力校验仪为标准，对级（04）MPa精密弹簧管式压力表进行检定，在4MPa处设置测量点进行检定，连续检定6次后，估算不确定度：序号123456示值（MPa）上行示值（MPa）下行因为n=12，求得：P = MPa则标准不确定度U

16、a按照贝赛尔法计算得到:Ua12(P P)2n 1(n 1)MPa转化为相对标准不确定度为U A rel= Ua/4= %综合以上:类型非禁油类禁油类最大量程6MPa25MPa4MPaUa%Ubi :智能数字压力校验仪的分辨力引起的不确定度1）级（06）MPa智能数字压力校验仪的最小分辨力为, 类评定方法评定。则显示波动造成的标准不确定度为读数误差属均匀分布，按不确定度评定的 Ba 0.0001Ub1 k相对标准不确定度为UB1rel = 6 X 100 % = %2）级（0MPa智能数字压力校验仪的最小分辨力为，读数误差属均匀分布，按不确定度评定的B类评定方法评定。则显示波动造成的标准不确定

17、度为：UB1a 0.0001k .3相对标准不确定度为UB1rel = X 100 % = %3）级（-100250）kPa智能数字压力校验仪的最小分辨力为，读数误差属均匀分布，按不确定度评 定的B类评定方法评定。则显示波动造成的标准不确定度为：a 0.00001UB1 k H相对标准不确定度为UB1rel = X 100 % = %4）级（025）MPa智能数字压力校验仪的最小分辨力为，读数误差属均匀分布，按不确定度评定 的B类评定方法评定。则显示波动造成的标准不确定度为：UB1a 0.001k 3相对标准不确定度为UB1rel = 25 = %5）级（04）MPa智能数字压力校验仪的最小分

18、辨力为, 类评定方法评定。则显示波动造成的标准不确定度为读数误差属均匀分布，按不确定度评定的 BUB10.00013相对标准不确定度为UB1rel = 4 X 100 % = %综合以上：类型非禁油类禁油类最大量程6MPa25MPa4MPaUb1%智能数字压力校验仪稳定性误差的不确定度U b 2:准确度等级级的数字压力计其B类评定方法评定。则显示波由数字压力计稳定性的误差引起相对标准不确定度，根据规程规定 稳定性不大于最大误差允许值±%,属均匀分布，按不确定度评定的动造成的标准不确定度为 ：U B2 rel0.1%综合以上:类型非禁油类禁油类最大量程6MPa25MPa4MPaUB2%

19、检定环境温度影响引入的标准不确定度u B3检定时环境温度（1525C）,A t=5C,日常工作中产生温度误差，因建标的数字压力计采用了 温度补偿功能，保证在（040 ）C范围内保持 的精度。所以被检数字压力计受检定环境温度影 响引入的标准不确定度分量uB3可忽略不计。标准表与被检表不同高度引起的标准不确定度UB 4智能压力发生器以液体为工作介质，标准表与被检表安装高度基本一致。标准表与被检表不同高度引起的标准不确定度 UB4 =P g h，其相对标准不确定度 UB4rel =UB4 /P=gh，由于影响较小，可以忽 略不计。合成标准不确定度标准不确定度分量一览表标准不确 定度分 量标准不确 定

20、度来 源分布量程（06） MPa量程（0）MPa量程（0）MPa量程（025） MPa量程（04） MPaUa重复性误差t%Ubi标准器分 辨力误 差正态分布%UB2标准器稳均匀分%定性误差布UB3环境温度影响均匀分布00000Ub4高度不同影响均匀分布00000各分量互不相关，合成标准不确定度:I 22222Uc . UaUb1u B2 u B3 u B4计算得数值如下表类型非禁油类禁油类最大量程6MPa25MPa4MPaUc%扩展不确定度U= k Uc，按照均匀分布，置信概率95%,则：k=2扩展不确定度得数值如下表：类型非禁油类禁油类最大量程6MPa25MPa4MPaU%取最大值，保留两

21、位有效数字，故U = % (k=2)八、计量标准器具重复性1.（06）MPa的智能数字压力校验仪重复性考核为验证本项计量标准的测量重复性误差，以一只级（06）MPa的智能数字压力校验仪为标准，对一只（06）MPa的精密弹簧管式压力表（编号为LL2388，精度为级，分度值为）进行检定，对6MPa点进行6次测量，估算其重复性标准偏差：序号123456示值（MPa） 上行示值（MPa）下行因为n=12，求得：P MPa12 2（P P）2则重复性标准偏差：S P 山 n 1转化为相对误差为：Srel = 6X 100 % = %计量标准装置最大重复性误差为W2/3 uC （ 6）= %，实测结果表明

22、，本检定装置的测量重复性符合JJF（军工）3-2012国防军工计量标准器具技术报告编写要求中“计量标准器具的重复性应小于合成标准不确定度的三分之二”的要求。2.（0MPa的智能数字压力校验仪重复性考核为验证本项计量标准的测量重复性误差，以一只级（0MPa的智能数字压力校验仪为标准，对一只（01） MPa的精密弹簧管式压力表（编号为LL2386,精度为级，分度值为）进行检定。在同一条件下，对点进行 6次测量，估算其重复性标准偏差：序号123456示值（MPa） 上行11111示值（MPa）下行1111因为n=12，求得：P MPa2二（P P）则重复性标准偏差：s P n 1MPa n 1转化为

23、相对误差为：Sei = X 100 % = %计量标准装置最大重复性误差为W2/3 uC （）= %，实测结果表明，本检定装置的测量重复性符合JJF（军工）3-2012国防军工计量标准器具技术报告编写要求中“计量标准器具的重复性应 小于合成标准不确定度的三分之二”的要求。3（100250）kPa的智能数字压力校验仪重复性考核为验证本项计量标准的测量重复性误差，以一只级（-100250）kPa的智能数字压力校验仪为标准,对一只（0MPa的精密弹簧管式压力表（编号为LL2387，精度为级，分度值为）进行检定。在同一条件下，对点进行 6次测量，估算其重复性标准偏差：序号123456示值（MPa） 上

24、行示值（MPa）下行因为n=12，求得：PMPaM2(P P)2则重复性标准偏差：S PJn 1n 1转化为相对误差为：Sel = X 100 %= %计量标准装置最大重复性误差为%< 2/3 uc = %，实测结果表明，本检定装置的测量重复性符合JJF（军工）3-2012国防军工计量标准器具技术报告编写要求中“计量标准器具的重复性应小于合成标准不确定度的三分之二”的要求。4.（025）MPa的智能数字压力校验仪重复性考核为验证本项计量标准的测量重复性误差，以一只级（025）MPa的智能数字压力校验仪为标准，对一只（025） MPa的精密弹簧管式压力表（编号为LL2389,精度为级，分度

25、值为0. 1MPa）进行检定。在同一条件下，对 25MPa点进行6次测量，估算其重复性标准偏差：序号123456示值（MPa） 上行2525示值（MPa）下行252525因为n=12，求得:Pv2（R P）2则重复性标准偏差：S R n 1MPa n 1转化为相对误差为：Srel = 25 X 100 %= %计量标准装置最大重复性误差为%< 2/3 UC （25） = %,实测结果表明，本检定装置的测量重复性符合JJF（军工）3-2012国防军工计量标准器具技术报告编写要求中“计量标准器具的重复性应小于 合成标准不确定度的三分之二”的要求。5.（04）MPa的智能数字压力校验仪重复性考

26、核为验证本项计量标准的测量重复性误差，以一只级（04）MPa的智能数字压力校验仪为标准，对一只（04） MPa的精密弹簧管式压力表（编号为ZZ135-3，精度为级，分度值为0. 01MPa）进行检定。在同一条件下，对4MPa点进行6次测量，估算其重复性标准偏差：序号123456示值（MPa） 上行示值（MPa）下行因为n=12，求得：P12 2 （P P）2则重复性标准偏差：S P 山 MPaV n 1转化为相对误差为：Srel = 4X 100 %= %计量标准装置最大重复性误差为%< 2/3 uC （4） = %，实测结果表明，本检定装置的测量重复性符合JJF（军工）3-2012国防

27、军工计量标准器具技术报告编写要求中“计量标准器具的重复性应小于合成标准不确定度的三分之二”的要求。九、计量标准器具稳定性（06）MPa的智能数字压力校验仪稳定性考核为验证本项计量标准的测量稳定性误差，以一只级（06）MPa的智能数字压力校验仪为标准，对级（06）MPa精密弹簧管式压力（编号LL2388）表进行检定，在 6MPa处用本计量标准在 2015年1、 2、3、4、5、6月份连续6个月进行测量，每月测量一次，共测m个月（m=6），每次测得n个数据（n=4）。分别计算测量平均值Xn，计算m个平均值的平均值 Xm，并用贝赛尔公式计算标准偏差Sm作为长期稳定性，其中Sm为：Sm.：（Xn）j

28、Xm2/（m 1）Xn为一次观测时n个测量值的算术平均值；Xm为m次观测结果的算术平均值;2015 年1月2015 年2月2015 年3月2015 年4月2015 年5月2015 年6月1234XnXmSm(rel)%Uc%结论Sm(rel)VUc分别计算测量平均值Xn，计算m个平均值的平均值 Xm，并用贝赛尔公式计算标准偏差Sm作为长期稳定性，其中気为：Sm（Xn） Xm2/（m 1）Xn为一次观测时n个测量值的算术平均值;Xm为m次观测结果的算术平均值；2015 年1月2015 年2月2015 年3月2015 年4月2015 年5月2015 年6月1234X；XmSm(rel)%Uc%结论

29、Sm(rel) < UC分别计算测量平均值 Xn，计算m个平均值的平均值Xm，并用贝赛尔公式计算标准偏差Sm作为长期稳定性，其中気为：Sm（Xn）Xm2/（m 1）Xn为一次观测时n个测量值的算术平均值;Xm为m次观测结果的算术平均值；2015 年1月2015 年2月2015 年3月2015 年4月2015 年5月2015 年6月1234X；XmSm(rel)%Uc%结论Sm(rel)<UCn个数据（n=4）。分别计算测量平均值Xn，计算m个平均值的平均值 Xm，并用贝赛尔公式计算标准偏差Sm作为长期稳定性，其中Sm为：Sm：（Xn）i Xm2/（m 1）为一次观测时n个测量值的算

30、术平均值；nXm为m次观测结果的算术平均值;2015 年1月2015 年2月2015 年3月2015 年4月2015 年5月2015 年6月1225325. 2425X；XmSm(rel)%Uc%结论Sm(rel)<UC据（n=4）。分别计算测量平均值Xn，计算m个平均值的平均值 Xm，并用贝赛尔公式计算标准偏差Sm作为长期稳定性，其中Sm为：Sm（Xn） Xm2/（m 1）为一次观测时n个测量值的算术平均值；nXm为m次观测结果的算术平均值;2015 年1月2015 年2月2015 年3月2015 年4月2015 年5月2015 年6月1424344X；XmSm(rel)%Uc%结论S

31、m(rel) < UC十、计量标准器具不确定度的验证（06）MPa的智能数字压力校验仪不确定度验证为验证本项计量标准的测量稳定性误差，选定一只测量范围（06）MPa,级精密压力表，压力表编号为LL2388,用本标准装置的（06）MPa的智能数字压力校验仪进行检定，得到测量结果为 y,用国防科技工业 5112计量站一等活塞压力计进行检定，得到结果为yo,（检定证书标号为），检定结果对照列表如下：标称值（MPa）本装置检定结果y （MPa）上级计量站高一级标准装置检定结果y0 （MPa）| y y0| (MPa)0123456结论:1）比对结果最大差值|y yo|= Mpa。2）本标准装置

32、U= %X 6 =3）一等活塞压力计的准确度为，假定一等活塞压力计的测量结果满足均匀分布，其标准不确定度均为a/ ,3，a为仪器允许误差限绝对值，a=%x 6=。取k=2，故一等活塞的扩展不确定度：U o=2a/3 =4）U2 Uo =5）经验证有|y yo|v$U2 U故此装置的总不确定度得到验证。（0MPa的智能数字压力校验仪不确定度验证为验证本项计量标准的测量稳定性误差，选定一只测量范围（01） MPa,级精密压力表，压力表编号为LL2386,用本标准装置的（0MPa的智能数字压力校验仪进行检定，得到测量结果为 y,用国防科技工业5112计量站一等活塞压力计进行检定，得到结果为yo,(检

33、定证书标号为)，检定结果对照列表如下：标称值(MPa)本装置检定结果y (MPa)上级计量站高一级标准装置 检定结果 y (MPa)| y y0| (MPa)01结论:1)比对结果最大差值|y yo|= MPa。2) 本标准装置 U= %x= MPa3) 等活塞压力计的准确度为，假定一等活塞的测量结果满足均匀分布，其标准不确定度均为a/ .3，a为仪器允许误差限绝对值，a=%x =。取k=2,故一等活塞的扩展不确定度：厂U o=2a/3 = MPa5) U 2 Uo = MPa6) 经验证有|y y0 |v寸U2 U 0，故此装置的总不确定度得到验证。(-100250)kPa的智能数字压力校验

34、仪不确定度验证为验证本项计量标准的测量稳定性误差，选定一只测量范围(0)MPa,级精密压力表，压力表编号为LL2387,用本标准装置的(-100250)kPa的智能数字压力校验仪进行检定，得到测量结果为 y，用国防科技工业 5112计量站一等活塞压力计进行检定，得到结果为y0，(检定证书标号为)，检定结果对照列表如下：标称值(MPa)本装置检定结果y (MPa)上级计量站高一级标准装置检定结果y0 (MPa)| y y0| (MPa)0结论:1）比对结果最大差值|y yo|=。2）本标准装置 U= %x= MPa3）等活塞压力计的准确度为，假定一等活塞的测量结果满足均匀分布，其标准不确定度均为al、3，a为仪