渗透仪校准规范

JJF（浙）XXXX-2019

渗透仪校准规范

1范围

本规范适用于各种有压力显示单元且可主动加压的渗透仪、不透水仪等（以下简称

渗透仪）的校准。

2引用文件

本规范引用了下列文件：

JJG52弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程

JJG875数字压力计检定规程

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，

其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。

3术语和计量单位

3.1术语

3.1.1渗透仪Permeameter

用于混凝土、砂浆、防水卷材等建筑材料的抗渗试验的试验仪器。

3.1.2最大校准压力Maximumcalibrationpressure

最大校准压力为试验规范所规定的最大试验压力(取能覆盖最大试验压力的整数

值)。

3.1.3渗透仪等级Permeametergrade

渗透仪等级为压力显示单元的准确度等级。

3.1.4升压时间Boosttime

液压系统使压力从零达到最大试验压力所用的时间。

3.1.5设定点偏差Setpointdeviation

输出变量按规定的要求输出时，设定值与测得的实际值之差。

3.2计量单位

渗透仪法定的计量单位为Pa，或是kPa，MPa等。

1

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4概述

渗透仪用于混凝土、砂浆、防水材料、土工合成材料等防渗性能的测试试验。压力

值控制通常采用数字式压力计或电接点压力表两种形式进行控制。工作原理图见图1。

图1渗透仪原理图

5计量特性

5.1外观及功能

5.1.1渗透仪不得有影响其计量性能的缺损，密封性良好。

5.1.2升压时间一般不大于5min。

5.1.3渗透仪应有压力设定装置和自动补压装置。

5.1.4有加压时间保护功能的渗透仪，功能应可正常使用。

5.2渗透仪等级与技术指标

5.2.1采用数字压力计显示的渗透仪

表1数显渗透仪准确度等级及最大允许偏差

准确度等级1.01.6

最大允许误差（%）±1.0±1.6

5.2.2采用电接点压力表显示的渗透仪

表2压力表渗透仪准确度等级及最大允许偏差

准确度等级1.01.62.54.0

最大允许偏差（%）±1.0±1.6±2.5±4.0

注：表1及表2中最大允许偏差均按其量程百分比计算。

2

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5.3零点漂移

渗透仪的零点漂移在15min内不得大于最大允许偏差绝对值。

5.4稳定性

相邻两个校准周期之间的示值变化量不得大于最大允许偏差的绝对值。

5.5设定点偏差

不超过表1、表2中规定的最大允许偏差。

5.6绝缘电阻

在校准环境条件下，渗透仪的绝缘电阻不应小于20MΩ。

6校准条件

6.1校准环境条件

6.1.1环境温度（20±5）℃。

6.1.2相对湿度：不大于85％。

6.1.3标准器和被校渗透仪所处的附近应无明显的机械振动。

6.2标准器

6.2.1精密压力表（或数字压力计）：0.25级及以上。

6.2.2绝缘电阻表（兆欧表）：等级10级。

6.2.3秒表：0.5s/d。

7校准项目和校准方法

7.1校准项目

表3渗透仪的校准项目

序号项目说明

1示值误差/

2零点漂移

采用数字压力计显示的渗透仪需校准

3稳定性

4设定点偏差/

3

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7.2校准方法

7.2.1外观及功能

目测及手动检查应符合5.1.1。

7.2.2升压时间

关闭泄压阀及所有控制阀，启动渗透仪加压至最大校准压力，时间应符合5.1.2。

7.2.3加压时间保护功能

将加压保护时间调至最少，启动渗透仪加压并打开泄压阀，观察时间保护功能是否

正常。

7.2.4渗透仪压力示值校准

7.2.4.1渗透仪示值校准是采用标准器的压力示值与被检渗透仪的压力示值直接比

较的方法。

7.2.4.2在渗透仪上以最大校准压力为校准量程，选取该量程的20%、60%、100%（取

整数）作为示值偏差校准点。

7.2.4.3将渗透仪的试模移除，把联接夹具连接到任意一试模位置，关闭所有控制

阀仅打开联接夹具所对应的控制阀，当有水从联接夹具上口溢出后将标准器安装至联接

夹具上并清零。

7.2.4.4校准时将上设定针移除，从零点开始均匀缓慢地加压至第一个校准点（即

被检渗透仪压力示值）时关闭液压系统，读取标准器的压力示值，然后启动液压系统到

达下一校准点，如此依次在所选的校准点进行校准直至校准上限,该过程重复测量三次

取平均值。

7.2.4.5示值误差计算。示值误差按公式（1）计算：

∆푃푤=푃푅−푃푠（1）

式中：∆푃푤——被校渗透仪各校准点示值偏差；

푃푅——被校渗透仪各校准点压力示值；

푃푠——标准器各校准点的示值平均值。

7.2.5零点漂移

被校仪器通电后，在大气压力下，被校渗透仪有调零装置的可将初始值调到零，每

1min观察1次被校渗透仪零点示值变化量，观察次数不小于10次。各显示值与初始

显示值的差值中，绝对值最大的数值为零点漂移误差。

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7.2.6稳定性

被校仪器通电后，除有调零装置的可将初始值调至零，应在不作任何调整的情况下,

对被校渗透仪进行正行程的示值校准，并做记录，按公式（1）计算各校准点示值偏差∆푃푤。

该示值偏差∆푃푤与上周期校准证书上对应各校准点压力示值偏差∆푃푖之差的绝对值为相

邻两个校准周期之间的示值稳定性，按公式（2）计算：

∆푊=|∆푃푤−∆푃푖|（2）

式中：

∆푊—被校渗透仪相邻两个校准周期之间的示值稳定性；

∆푃푖—上周期校准证书上各校准点压力示值偏差。

7.2.7设定点偏差

7.2.7.1设定点的选取：在渗透仪上以最大校准压力为校准量程，选取该量程的60%

（取整数）作为上压力设定点，以该量程的20%（取整数）作为补压设定点。

7.2.7.2用拨针器或专用工具将设定指针拨到所需校准的设定点，均匀缓慢地升压

或降压，当压力达到上设定点液压系统停止或下降到补压设定点液压系统启动时，在标

准器上读取压力值，此值为上切换值或下切换值。

7.2.7.3上切换值与设定点压力值的差值为上限设定点偏差，下切换值与补压设定

值的差值为补压设定点偏差。

7.2.8绝缘电阻

用绝缘电阻表测量被校渗透仪的电源端与外壳之间的绝缘电阻，其结果应符合本规

程5.6条的要求。

8校准结果表达

8.1校准证书

校准结果应在校准证书（报告）上反映。校准证书（报告）应至少包括以下信息：

a)标题，如“校准证书”；

b)实验室名称和地址；

c)进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）；

d)证书或报告的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识；

e)客户的名称和地址；

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f)被校对象的描述和明确标识；

g)进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的

接收日期；

h)如果与校准结果的有效性和应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；

i)校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；

j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；

k)校准环境的描述；

l)校准结果及其测量不确定度的说明；

m)对校准规范的偏离的说明；

n)校准证书和校准报告签发人的签名、职务或等效标识；

o)校准结果仅对被校对象有效的声明；

p)未经实验室书面批准，不得部分复制证书或报告的声明。

渗透仪示值偏差差测量不确定度评定示例见附录B及附录C，校准原始记录格式见

附录D，校准证书（报告）内页格式见附录E，校准证书校准结果页格式见附录F。

8.2数据处理原则

校准结果小数点后保留的位数应与扩展不确定度有效位数一致。

9复校时间间隔

建议复校时间间隔为1年。送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。

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附录A

标准器连接方式示意图

标准器

连

接

联接夹具

固固

定定

工作面

渗透仪主机

注：联接夹具与工作面固定时，应保证夹具与工作面的出水口之间的密封。校准时应检查各连接处是否牢固。

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附录B

电接点压力表渗透仪校准结果的不确定度评定示例

B.1概述

B.1.1环境条件：环境温度（20±5）℃，相对湿度：不大于85％。

B.1.2标准器：0.25级精密压力表。

B.1.3被校对象：本规范适用的电接点压力表渗透仪。

B.1.4校准过程：在规定环境条件下，将压力表通过校准装置与渗透仪连接。对渗

透仪进行压力值校准，通过渗透仪的示值和校准装置的示值相比较而测得。

B.1.5对符合上述条件的渗透仪校准结果，可直接采用本评定方法导出的计算公式

进行校准结果的不确定度评定。

B.2数学模型

∆=퐼−푆(1)

式中：∆—被校渗透仪示值误差；

퐼—被校渗透仪某校准点的压力示值；

푆—标准器上指示的压力示值。

B.3分量标准不确定度的分析

B.3.1被校渗透仪不确定度分量푢1

B.3.1.1重复性影响不确定度分量푢1.1

取一台1.6级的混凝土渗透仪，对该渗透仪进行校准，校准点1.6MPa的3次校准

结果P分别为1.554MPa、1.562MPa、1.567MPa，以该点的测量重复性来估算其相对

标准不确定度。

用极差法计算实验标准偏差푆(푃)：

푃−푃

푆(푃)=푚푎푥푚푖푛=0.0079

퐶

则测量重复性带来的不确定度分量：

푢1.1=푆(푃)=0.0079MPa

B.3.1.2环境温度影响不确定度分量푢1.2

实验室校准渗透仪的温度为（20±5）℃，温度影响为k푃(t−20),其中，

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℃为温度影响系数。为测量上限值，为校准点,误差概率分布为均匀分

k=0.04%⁄푃푆P푃

布，故：

5k푃푃5×0.0004×4

푢=푆==0.0046MPa

1.2푃√3√3

B.3.1.3示值估读误差影响不确定度分量푢1.3

被校渗透仪最小分度值为0.05MPa，读数按最小分度值得1/5估读，则半信区间为

0.025/5=0.005，属均匀分布，故：

0.005

푢==0.0029MPa

1.3√3

B.3.2标准器不确定度分量푢2

精密压力表本身的准确度等级为푎，其概率服从正态分布，故：

푃푎4×0.0025

푢===0.0039MPa

22.582.58

푃为标准器测量上限值。

B.4标准不确定度分量一览表

不确定度分量来源分布Ur（MPa）

푢1.1示值重复性t푆(푃)

5k푃푃푆

푢1.2温度影响均匀

푃√3

示值估读误0.005

푢1.3均匀

差影响√3

푃푎

푢标准器正态

22.58

B.5合成不确定度

2222

푢c=√푢1.1+푢1.2+푢1.3+푢2

=√0.00792+0.00462+0.00292+0.00392

=0.0104MPa

B.6扩展不确定度

푈=푘푢c=0.0104×2=0.0208MPa푘=2

B.7相对扩展不确定度

푈0.0208

푈푟푒푙=×100%=×100%=0.52%

푃푁4

푃푁为被测仪器测量上限。

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附录C

数字压力计渗透仪校准结果的不确定度评定示例

C.1概述

C.1.1环境条件：环境温度（20±5）℃，相对湿度：不大于85％。

C.1.2标准器：0.25级精密压力表。

C.1.3被校对象：本规范适用的数字压力计渗透仪。

C.1.4校准过程：在规定环境条件下，将压力表通过校准装置与渗透仪连接。对渗

透仪进行压力值校准，通过渗透仪的示值和校准装置的示值相比较而测得。

C.1.5对符合上述条件的渗透仪校准结果，可直接采用本评定方法导出的计算公式

进行校准结果的不确定度评定。

C.2数学模型

∆=퐼−푆(1)

式中：∆—被校渗透仪示值误差；

퐼—被校渗透仪某校准点的压力示值；

푆—标准器上指示的压力示值。

C.3分量标准不确定度的分析

C.3.1被校渗透仪不确定度分量푢1

C.3.1.1重复性影响不确定度分量푢1.1

取一台1级的混凝土渗透仪，对该渗透仪进行校准，校准点0.4MPa的3次校准结

果P分别为0.395MPa、0.397MPa、0.403MPa，以该点的测量重复性来估算其相对标

准不确定度。

用极差法计算实验标准偏差푆(푃)：

푃−푃

푆(푃)=푚푎푥푚푖푛=0.0049

퐶

则测量重复性带来的不确定度分量：

푢1.1=푆(푃)=0.0049MPa

C.3.1.2分辨率误差引起的不确定度分量푢1.2

误差遵从矩形定度分量包含因子푘=√3，则

푎0.01

푢===0.0029MPa

1.22푘2×√3

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푎为分辨率。

C.3.1.3环境温度影响不确定度分量푢1.3

实验室校准渗透仪的温度为（20±5）℃，温度影响为k푃(t−20),其中，

℃为温度影响系数。为测量上限值，为校准点,误差概率分布为均匀分

k=0.04%⁄푃푆P푃

布，故：

5k푃푃5×0.0004×4

푢=푆==0.0046MPa

1.3푃√3√3

C.3.2标准器不确定度分量푢2

精密压力表本身的准确度等级为푎，其概率服从正态分布，故：

푃푎4×0.0025

푢===0.0039MPa

22.582.58

푃为标准器测量上限值。

C.4标准不确定度分量一览表

不确定度

来源分布Ur（MPa）

分量

푢1.1示值重复性t푆(푃)

푎

푢分辨率误差矩形

1.22푘

5k푃푃푆

푢1.3温度影响均匀

푃√3

푃푎

푢标准器正态

22.58

C.5合成不确定度

2222

푢c=√푢1.1+푢1.2+푢1.3+푢2

=√0.00492+0.00292+0.00462+0.00392

=0.0083MPa

C.6扩展不确定度

푈=푘푢c=0.0083×2=0.0166MPa푘=2

C.7相对扩展不确定度

푈0.0166

푈푟푒푙=×100%=×100%=0.42%

푃푁4

为被测仪器测量上限。

푃푁

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附录D

校准原始记录格式

（受控文件编号：XXX）

仪器名称型号规格出厂编号

制造厂准确度等级状态

温度℃湿度%RH显示形式：□压力表显示□数字显示

证书编号最大校准压力MPa

技术依据外观检查□合格□不合格

标准器信息：

名称测量范围不确定度/最大允许误差/准确度等级证书编号有效期

加压时间保护是否零点漂移达到最大校准压力时

正常（MPa）是否渗漏

绝缘电阻压力设定及补压装置

升压时间（min）

（MΩ）是否正常

设定点偏差（MPa）

设定设定上限设定上限补压补压设定补压设定

上限值实测值误差设定值实测值误差

压力示值实测平均值示值误差上周期示值误差稳定性

实测值（MPa）

(MPa）(MPa)（MPa）（MPa）（MPa）

U=k=

校准：核验:校准日期:

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附录E

校准报告内页格式

证书编号XXXXXX-XXXX

校准机构授权说明

校准环境条件及地点：

温度℃地点

相对湿度%其它

校准所依据的技术文件（代号、名称）：

校准所使用的主要测量标准：

不确定度/最大允许证书有

名称测量范围溯源机构证书编号

误差/准确度等级效期至