JJF(民航)0112-2011MPS31C大气数据测试仪

JJF

中华人民共和国民用航空部门计量技术规范

JJF(民航)0112—2011

MPS31C大气数据测试仪

MPS31CAirDataTestSet

2011—11—29发布2012—01—01实施

中国民用航空局发布

JJF(民航)01122011

MPS31C大气数据测试仪校准规范

1范围

本规范适用于民用航空系统飞机维修中应用的技术手册为《TheMPS31C

AirDataTestSetOperationInstructionsAndUser’sManual》1-0506版

的MPS31C大气数据测试仪(以下简称测试仪)的校准。

对于技术手册为其它版本的MPS31大气数据测试仪，如果本规范能够满足其

技术要求，可参照本规范进行校准。

2概述

测试仪可以对机载动静压设备进行渗漏测试、准确度测试，并为大气数据仪

器、部件和系统的功能测试及排故提供压力、真空的测量和控制。

3计量特性

3.1渗漏测试

12192m(40000ft，对应绝对压力为18754Pa)时，静压渗漏率≤

15m/min(50ft/min)。

450kn(对应相对压力为36801Pa)时，动压渗漏率≤0.5kn/min。

3.2静压控制波动度测试

校准点和允许误差见表1。

表1m(ft)

测试项目校准点允许误差

-457±1

静压（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动压控制波动度测试

校准点和允许误差见表2。

表2kn

测试项目校准点允许误差

60±2

100±2

动压（空速）150±2

250±2

450±2

3.4静压指示

校准点和允许误差见表3。

表3

校准点允许误差

测试项目

对应绝对压力对应绝对压

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）

静压（高度）

4572±1

57182±10

（15000）（±4）

9144±2

30089±10

（30000）（±5）

15240±5

11597±10

（50000）(±15)

3.5动压指示

校准点和允许误差见表4。

2

JJF(民航)01122011

表4

校准点允许误差

测试项目空速对应相对压力空速对应相对压力

knPaknPa

60585±0.5±17

1001630±0.4±17

动压（空速）1503694±0.3±17

25010498±0.2±17

45036801±0.1±17

4校准条件

4.1校准环境条件

环境温度：20℃2℃

相对湿度：＜75

电源电压：90V～240V

电源频率：50Hz～400Hz

周围无影响正常工作的电磁场干扰和振动。

4.2校准设备

4.2.1精密压力校准器

静压范围：绝对压力10000Pa～110000Pa

动压范围：相对压力0Pa～40000Pa

允许误差：±0.005%读数值

4.2.2密闭容器

1升～2升密闭容器

5校准项目和校准方法

5.1校准项目

校准项目如下：

3

JJF(民航)01122011

——渗漏测试；

——静压控制波动度测试；

——动压控制波动度测试；

——静压指示误差的校准；

——动压指示误差的校准。

5.2校准方法

5.2.1渗漏测试

5.2.1.1开机预热90min，将动压和静压接口分别用堵头堵住。

5.2.1.2设定静压为12192m（40000ft）按压“CNTRL”（控制）键,待稳定

后按“LEAK”（渗漏）键，60s后，读取渗漏率示值填入附录A的表A.1中，按

“VENT”（通大气）键使测试仪静压达到大气压值。

5.2.1.3设定动压为450kn按压“CNTRL”键，待稳定后按“LEAK”键，60s

后，读取渗漏率示值填入附录A的表A.1中，按“VENT”键使测试仪动压为0。

5.2.2静压控制波动度测试

将测试仪“STATIC”端连接到密闭容器，按照表5依次设定各校准点，在各

校准点上待测试仪示值稳定后，观察测试仪示值在1min内波动变化，将结果分

别填入附录A的表A.2中，按“VENT”键使测试仪静压达到大气压值。

表5

校准点

序号

高度m(ft)对应绝对压力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动压控制波动度测试

将测试仪“PITOT”端连接到密闭容器，按照表6依次设定各校准点，在各

校准点上待测试仪示值稳定后，观察测试仪示值在1min内波动变化，将结果分

别填入附录A的表A.3中，按“VENT”键使测试仪动压为0。

表6

校准点

序号空速对应相对压力

knPa

160585

21001630

31503694

425010498

545036801

5.2.4静压指示误差的校准

5.2.4.1将精密压力校准器的输出端连接至测试仪的“STATIC”端。静压指示

校准前应做1~2次升压试验。校准中升压和降压应平稳，不应有冲压和过压现

象。

5.2.4.2按照表5分别对各点进行校准，在各校准点上待压力稳定后，读取测试

仪示值，将结果填入附录A的表A.4中。

5.2.4.3按公式（1）计算测试仪静压指示误差：

PdPs（1）

式中：——测试仪指示误差，Pa；

Pd——测试仪示值，Pa；

Ps——标准器示值，Pa。

5.2.5动压指示误差的校准

5.2.5.1将精密压力校准器的输出端连接至测试仪的“PITOT”端。动压指示

校准前应做1~2次升压试验。校准中升压和降压应平稳，避免有冲击和过压现

象。

5.2.5.2按表6分别对各点进行校准，在各校准点上待压力稳定后，读取测试

仪示值，将结果填入附录A的表A.5中。

5

JJF(民航)01122011

5.2.5.3按公式（2）计算测试仪动压指示误差：

PdPs（2）

式中：—测试仪指示误差，Pa；

Pd—测试仪示值，Pa；

Ps—标准器示值，Pa。

6校准结果的处理

经校准的测试仪出具校准证书。校准证书格式见附录B。不确定度评定方法

见附录C。不确定度评定实例见附录D。

7复校时间间隔

测试仪的复校时间一般为12个月，需要时可随时送校。

6

JJF(民航)01122011

附录A

校准记录格式

设备名称型号规格

制造厂设备编号

送校单位相对湿度

环境温度校准结果

校准员核验员校准日期

表A.1渗漏测试

设定值渗漏率显示值允差

静压40000ft50ft/min

动压450kn0.5kn/min

表A.2静压控制波动度测试ft

设定值静压控制波动度允差

-1500±2

5000±2

10000±2

15000±2

30000±3

50000±5

表A.3动压控制波动度测试kn

设定值动压控制波动度允差

60

100

150±2

250

450

7

JJF(民航)01122011

表A.4静压指示误差的校准Pa

序号标准器示值测试仪示值误差允差

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动压指示误差的校准Pa

序号标准器示值测试仪示值误差允差

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

附录B

校准证书内容

校准证书的内容应排列有序、清晰，一般包括下列内容：

a）标题“校准证书”；

b）实验室名称和地址；

c）证书或报告的唯一性标识（如编号），页码及总页的标识；

d）送校单位的名称和地址；

e）被校测试仪的描述和明确标识；

f）校准日期；

g）采用本校准规范的说明，包括名称、代号以及对本规范的任何偏离、增加或

减少的说明；

h）本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；

i）校准环境的描述；

j）校准结果：数据及测量不确定度的说明；

k）校准证书或校准报告签发人的签名或等效标识，以及签发日期；

l）复校时间间隔的建议；

m）校准实验室签章；

n）校准结果仅对被校对象有效的说明；

o）未经实验室书面批准，不得局部复制校准证书的声明。

9

JJF(民航)01122011

附录C

不确定度评定

C.1评定依据

《JJF1059-1999测量不确定度评定与表示》

《MPS31大气数据测试仪校准规范》

《常用测量不确定度评定方法及应用实例》

C.2测试仪测量不确定度评定种类

测试仪应对压力测量的测量结果进行不确定评定。

C.3产生不确定度的来源

不确定度的来源如下：

——在重复性条件下被测量在n次观测中的变化；

——标准装置本身带来的不确定度；

——测量过程中环境变化带来的不确定度，如温度、湿度、电源电压不稳

定等；

——数字仪表的分辨力带来的不确定度；

——测量方法带来的不确定度，如：标准器与测试仪被测压力点的高度在

实测时引入的水平位置差。

C.4测量不确定的评定方法

C.4.1测量不确定度A类的评定方法

测量在某一点进行n次重复性测量。n一般不少于10次。用C.1贝塞尔公式计

算试验标准差。

1n2

（C.1）

sxixix

n1i1

式中：s(xi)——实验标准差；

n——测量次数；

10

JJF(民航)01122011

xi——第n次的测量结果；

x——n次测量结果的算术平均值。

测量结果的标准不确定度u（x）:

sx

Uxi（C.2）

n

式中：u（x）——标准不确定度；

s(xi)——实验标准差；

n——测量次数。

C.4.2测量不确定度B类评定

C.4.2.1标准装置的不确定度

对标准器所带来的不确定度计算，若标准器检定/校准证书上出具了不确定

度的可直接引用在测量点上的标准不确定度；若标准器证书上未出具不确定

度，则可引用标准器在此测量点上的准确度或允差通过计算得到的不确定度：

ut

s3

C.4.2.2测量过程中环境的变化带来的不确定度

由温度、相对湿度、电源电压不稳定等带来的影响，若环境条件为标准条

件，此影响可忽略不计。

C.4.2.3数字仪表的分辨力带来的不确定度

由于标准器和被测仪表均为高精度数字显示仪表，其分辨率或人读数带来

的不确定度在多次测量随机变化的A类评定中有足够体现，所以认为不确定度影

响可忽略不计。

C.4.2.4测量方法带来的不确定度

对于绝压测量时，水平高度差是测量方法不确定度的主要来源，由于工作

基准精密活塞压力校准器的下端面与测试仪测压点的高度实测时处于同一水平

面，因此认为高度差引入的不确定度可忽略不计。

C.4.3合成标准不确定度（Uc）的评定

11

JJF(民航)01122011

按公式C3计算合成标准不确定度uc：

N

2（C.3）

ucuk

k1

式中：uc——合成标准不确定度；

N——标准不确定度来源个数；

2

uk——第k个来源的不确定度。

C.4.4扩展不确定度（U）的评定

按公式C4计算扩展不确定度U：

Ukuc（C.4）

式中：k——包含因子，一般取2。

12

JJF(民航)01122011

附录D

不确定度评定示例

D.1数学模型

建立数学模型，如公式所示：

ppdps（D.1）

式中：p——测试仪的基本误差，Pa；

pd——测试仪显示的示值，Pa；

ps——标准器输入的被校点示值，Pa。

D.2评定实例（序号：5834）

D.2.1静压指示的校准不确定度评定

D.2.1.1测量重复性导致的标准不确定度u1

在30000Paa时,用精密活塞压力校准器对其进行10次连续测量得到测量

列：

Paa

次数n12345678910

xi30001300013000130001300013000130001300013000130001

用贝塞尔公式计算试验标准差S:

n

2

(xix)

Si1=0Paa

n1

计算测量结果的标准不确定度u（x）:

sxi

u10Paa

n

D.2.1.2精密活塞压力校准器的误差所引入的标准不确定度u2

13

JJF(民航)01122011

证书上给出的相对允许误差为±0.005％读数值，在30000Paa处的不确

定度为：

300000.00005

u2=0.9Paa

3

D.2.1.3合成标准不确定度的计算

计算合成标准不确定度uc：

N

2=220.9Paa

ucuku1u2

k1

D.2.1.4扩展不确定度的评定

计算扩展不确定度U，得到：

U0.921.8Paa

D.2.2动压指示的校准不确定度评定

D.2.2.1测量重复性导致的标准不确定度u1

在10000Pa时,用精密活塞压力校准器对其进行10次连续测量得到测量

列：

Pa

次数n12345678910

xi10000100001000010000100001000010000100001000010000

用贝塞尔公式计算试验标准差S:

n

2

(xix)

Si1=0Pa

n1

计算测量结果的标准不确定度u（x）:

sxi

u10Pa

n

D.2.2.2精密活塞压力校准器的误差所引入的标准不确定度u2

14

JJF(民航)01122011

证书上给出的相对允许误差为±0.005％ofreading，在10000Pa处的不

确定度为：

100000.00005

u2=0.3Pa

3

D.2.2.3合成标准不确定度的计算

计算合成标准不确定度uc：

N

2=220.3Pa

ucuku1u2

k1

D.2.2.4扩展不确定度的评定

计算扩展不确定度U，得到：

U0.320.6Pa

15

JJF(民航)01122011

目录

1范围...........................................................(1)

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

3计量特性........................................................(1)

4校准条件........................................................(3)

5校准项目和校准方法.............................................(3)

5.1校准项目........................................................(3)

5.2校准方法........................................................(4)

6校准结果的处理..................................................(6)

7复校时间间隔.....................................................(6)

附录A校准记录格式.................................................(7)

附录B校准证书内容.................................................(9)

附录C不确定度评定...............................................(10)

附录D不确定度评定示例.............................................(13)

JJF(民航)01122011

MPS31C大气数据测试仪校准规范

1范围

本规范适用于民用航空系统飞机维修中应用的技术手册为《TheMPS31C

AirDataTestSetOperationInstructionsAndUser’sManual》1-0506版

的MPS31C大气数据测试仪(以下简称测试仪)的校准。

对于技术手册为其它版本的MPS31大气数据测试仪，如果本规范能够满足其

技术要求，可参照本规范进行校准。

2概述

测试仪可以对机载动静压设备进行渗漏测试、准确度测试，并为大气数据仪

器、部件和系统的功能测试及排故提供压力、真空的测量和控制。

3计量特性

3.1渗漏测试

12192m(40000ft，对应绝对压力为18754Pa)时，静压渗漏率≤

15m/min(50ft/min)。

450kn(对应相对压力为36801Pa)时，动压渗漏率≤0.5kn/min。

3.2静压控制波动度测试

校准点和允许误差见表1。

表1m(ft)

测试项目校准点允许误差

-457±1

静压（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动压控制波动度测试

校准点和允许误差见表2。

表2kn

测试项目校准点允许误差

60±2

100±2

动压（空速）150±2

250±2

450±2

3.4静压指示

校准点和允许误差见表3。

表3

校准点允许误差

测试项目

对应绝对压力对应绝对压

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）

静压（高度）

4572±1

57182±10

（15000）（±4）

9144±2

30089±10

（30000）（±5）

15240±5

11597±10

（50000）(±15)

3.5动压指示

校准点和允许误差见表4。

2

JJF(民航)01122011

表4

校准点允许误差

测试项目空速对应相对压力空速对应相对压力

knPaknPa

60585±0.5±17

1001630±0.4±17

动压（空速）1503694±0.3±17

25010498±0.2±17

45036801±0.1±17

4校准条件

4.1校准环境条件

环境温度：20℃2℃

相对湿度：＜75

电源电压：90V～240V

电源频率：50Hz～400Hz

周围无影响正常工作的电磁场干扰和振动。

4.2校准设备