负压筛析仪编制说明

交通运输部部门计量检定规程

负压筛析仪

（征求意见稿）

编制说明

规程编写组

2020年10月20日

一、任务来源

本规程是根据《交通运输部关于下达2021年交通运输标准化计划（第一批）

的通知》（交科技函[2021]136号）立项进行编制的。计划编号：JJG2021-11。本

规程主要由交通运输部天津水运工程科学研究所负责起草，协作单位为中水北方

勘测设计研究有限责任公司。

二、编制背景

负压筛析仪是通过负压源产生的恒定气流，在规定时间内使试验筛内的水泥

达到筛分的仪器，用于普通水泥、硅酸盐水泥等水泥和其他粉末状物料的细度检

验。水泥细度试验结果的准确与否直接关系到产品的质量，需要计量部门对设备

进行校准。目前，国内和交通行业还没发布与负压筛析仪相关的计量检定规程，

大对数计量机构仅依据JJF1175-2007《试验筛校准规范》对负压筛进行校准。但

是在实际工作中，系统负压是负压筛析仪的主要技术参数之一，它的准确与否直

接影响仪器的筛余，进而影响对水泥细度的判断。目前，GB/T1345-2005《水泥细

度检测方法筛析法》和JC/T728-2005《水泥标准筛和筛析仪》标准只给出筛析仪

负压的可调范围，未说明检测该项目所使用的仪器设备及相关技术参数，也没有

专门针对水泥细度负压筛析仪进行校准的仪器。负压筛析仪因为其重要性被列入

《水运工程试验检测仪器设备计量管理目录》，因此有必要开展负压筛析仪部门

计量检定规程的制定工作。

《负压筛析仪标准及规程制修订》标准（定额）项目立项于2019年3月份，

合同号：34119009，由交通运输部天津水运工程科学研究所负责中华人民共和国

交通运输部部门计量检定规程《负压筛析仪》的制定工作。

三、编制过程

2019年04月~2019年06月，成立《负压筛析仪》部门计量检定规程编写组，

广泛收集了与负压筛析仪相关的政策法规、标准及有关技术资料，调研了多家表

3.1调研单位及部分参考文件汇总。

表2.1参考文件汇总

序号单位名称备注

1

1沧州首科仪器设备有限公司

2水泥细度负压筛析仪

3上海洪纪仪器设备有限公司

生产单位

4上海荣计达仪器科技有限公司

5河北鹏远建筑仪器厂

6无锡建仪仪器机械有限公司

7中国计量科学研究院

计量机构

8天津计量监督检测科学研究院

9中交天津港湾工程研究院有限公司

10天津市滨海新区塘沽滨海建筑工程质量检测中心有限公司使用单位

11天津滨海葛建建筑工程有限公司

序号参考资料名称备注

1JJG(苏)58-2006水泥负压筛析仪

2JJF1175-2007《试验筛校准规范》

3JJF（新）02－2015水泥细度负压筛析仪校准规范

技术规范

4JJF（闽）1055－2012水泥细度负压筛析仪校准规范

5JJF1001-2011《通用计量术语及其定义》

6JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》

7GB/T1345-2005水泥细度检验方法筛析法标准

2019年7月，购置了样机和计量标准器，对压力示值误差、密封性等指标进

行了试验。

2019年8月~2020年4月，根据实验结果丰富了规程草案。

2020年5月~2020年12月，规程中加入了转速示值误差检定项目，并进行了

试验论证。

2021年1月~2021年8月，根据试验结果修改草案完成征求意见稿。

本规程主要起草人及其主要负责的工作情况见表2.2。

表2.2标准主要起草人及其主要工作

序号姓名单位职称主要工作

交通运输部天津水运工程项目负责人，负责

1窦春晖高工

科学研究所主要内容的编写

交通运输部天津水运工程负责试验方法的论

2周振杰工程师

科学研究所证

2

交通运输部天津水运工程

3曹玉芬副研究员负责技术内容审查

科学研究所

中水北方勘测设计研究有

4栗宝鹃高工负责技术内容审查

限责任公司

交通运输部天津水运工程负责征求意见的汇

5李昊忱助理工程师

科学研究所总工作

交通运输部天津水运工程参与征求意见的汇

6李妍助理工程师

科学研究所总工作

交通运输部天津水运工程参与编制说明的编

7赵禹晴助理工程师

科学研究所制工作

四、编写依据

JJF1001-2011《通用计量术语及其定义》、JJF1002-2010《国家计量检定规程

编写规则》和JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》共同构成规程制定的基

础性系列规范。

规程在编制的过程中，应当遵循以下原则：

1）协调性原则，与现行的法律法规协调一致；

2）适用性原则，仪器设备规程中技术指标，需要符合当前的技术水平，技术

指标的确定需要符合当前厂家所能达到的技术水平；

3）科学性原则，负压筛析仪规程中关于仪器设备性能试验的内容，应当符合

国家标准的相应要求；

4）溯源性原则，负压筛析仪作为试验检测设备，属于计量器具，因此该仪器

检测方法，需要参考国家量值溯源系统表，以量值溯源链的完整以及数据

的准确可靠。

五、编写内容

按照JJF1002-2010《国家计量检定规程编写规则》要求，本规程包括7个章

节：1范围、2术语和定义、3概述、4计量性能要求、5通用技术要求、6计量器

具控制。

3

（一）范围

本规程规定的范围“本规程适用于负压筛析仪的首次检定、后续检定和使用中

检查”。

（二）术语和定义

术语和定义中对负压筛析法进行了定义：通过负压源产生的恒定气流，在规

定筛析时间内使试验筛内的水泥完成筛分的方法。参考GB/T1345-2005《水泥细

度检验方法筛析法》。

（三）概述

概述内容为“负压筛析仪主要用于检验水泥原材料的产品细度。负压筛析仪由

筛座、负压筛、负压源和收尘器组成，其中筛座由喷气嘴、负压表、时间控制器、

电机和外壳组成。负压筛析仪工作原理为：利用负压源使整个系统保持负压状态，

筛网里的待测粉末物料在旋转喷气嘴喷出的气流作用下随气流一起运动，直径小

于筛网孔径的颗粒通过筛网被抽走，而直径大于筛网孔径的颗粒留在试验筛内，

从而达到筛分目的”。经过深入的分析GB/T1345-2005《水泥细度检验方法筛析

法》、《公路水运工程试验检测专业技术人员职业资格考试用书水运材料》以及

仪器说明书等资料，并广泛调研负压筛析仪的生产厂家和使用单位，确定了负压

筛析仪的用途、结构和原理。

（四）计量性能要求

1、压力示值误差

负压筛析仪的组成部分中有负压表，压力表的主要计量性能为压力示值误差，

参考由河北省计量监督检察院起草的JJF(冀)214-2015《水泥负压筛析仪》，负压

筛析仪压力最大允许误差定为±250Pa，与JJF(冀)214-2015中的要求一致。

2、时间控制误差

GB/T1345-2005中要求负压筛析仪每次实验中连续筛析2min，因此时间控制

也需要精确在某个范围内。参考JJF（新）02－2015《水泥细度负压筛析仪校准规

4

范》和JJF（闽）1055－2012《水泥细度负压筛析仪校准规范》，负压筛析仪时间

控制误差定为±1s，与JJF（新）02－2015和JJF（闽）1055－2012中的要求一致。

3、转速范围

负压筛析仪筛座的喷气嘴转速快慢对水泥的筛析有较大的影响，转速越快筛

析速率越快，国标GB/T1345-2005《水泥细度检验方法筛析法》中要求负压筛析

仪转速范围为（30±2）r/min，考虑到转速是负压筛析仪重要的计量性能参数，因

此将转速范围定为（30±2）r/min，与GB/T1345-2005中的要求一致。

4、负压筛网孔尺寸偏差和内径尺寸

国标GB/T1345-2005《水泥细度检验方法筛析法》中要求负压筛析仪的负压

筛孔径为45μm和80μm2种规格，负压筛的计量性能参数为网孔尺寸偏差和内径尺

寸，指标参数依据JJF1175-2007《试验筛校准规范》。

表4.1负压筛性能要求单位：mm

网孔尺寸偏差

孔径极限偏差平均尺寸偏差内径尺寸

（X）（Y）

0.080+0.0300±0.0043

150±1

0.045+0.0220±0.0031

（五）通用技术要求

1、外观

负压筛析仪构造配件齐全，筛座及其喷气嘴无影响计量准确性的缺陷。外观

要求的编制参考JJG(苏)58-2006《水泥负压筛析仪》中对外观的检定要求。

2、铭牌

负压筛析仪应有清晰的铭牌，标有产品名称、型号、生产厂家、出厂编号及

出厂日期等。铭牌要求的编制参考了JJG（交通）058-2004《土工击实仪》检定规

程中对于铭牌的检定要求。

（六）计量器具控制

1、检定条件

（1）检定环境条件

检定环境条件的规定主要考虑温度和湿度环境应能保证负压筛析仪试验过程

5

正常进行。参考JJG(苏)58-2006《水泥负压筛析仪》中检定时环境条件应满足：温

度（20±5）℃；湿度≤80%RH。检定时环境为实验室内环境，所提指标满足具体要

求。在以往其他规程项目审查会中，专家组建议20℃为老版标准规定的基准温度，

以苏联制定标准为参考，现已不适用，故更改为23℃为基准温度。

（2）检定装置

①数字压力表

GB/T1345-2005《水泥细度检验方法筛析法》中要求负压筛析仪的负压可调范

围为4000Pa~6000Pa。选取最大测量范围越大的数字压力表误差越大，参考JJF（新）

02－2015《水泥细度负压筛析仪校准规范》和JJF（闽）1055－2012《水泥细度

负压筛析仪校准规范》选取负压最大到10kPa的数字压力表，0.1级以上即可。

②电子秒表

电子秒表计量性能必须符合JJG237-2010《秒表》的规定，本规程中要求负压

筛析仪在120s内的示值误差为±0.1s，JJG237-2010《秒表》中要求电子秒表10min

中内的示值误差为±0.07s，因此选用10min内示值误差±0.07s的电子秒表即符合JJG

237-2010《秒表》的要求也符合负压筛析仪的溯源需求。

③游标卡尺

根据JJG30-2012《通用卡尺检定规程》中对游标卡尺规格的规定，由于被测

负压筛内径尺寸约为150mm，选取最大测量范围越大的游标卡尺误差越大，故本

次试验中选择测量范围上限为200mm的一组，而分辨力为0.02mm的游标卡尺的

示值最大允许误差为±0.03mm，满足对标准器的精度要求。综上提出对于游标卡尺

的要求。

④工具显微镜

工具显微镜用于测量网孔尺寸偏差，负压筛析仪负压筛孔径为45μm和8μm，

工具显微镜参数指标的选取依据JJG(交通)049-2004《水泥标准筛(80μm)》，指

标参数定位：分辨力0.001mm，放大倍数20倍~100倍。

⑤转速表

6

转速表用于筛析仪筛座的喷气嘴转速的测量。根据JJG105-2000《转速表》检

定规程中对转速表规格的规定，由于负压筛析仪转速（30±2）r/min，选取最大测

量范围越大的转速表误差越大，根据市场上常规的光电转速表规格以及负压筛析

仪检定需求，选取转速表转速范围不大于(1~999)r/min，最大允许误差：±0.2r/min。

2、检定项目

负压筛析仪检定项目见表4.2。

表4.2检定项目一览表

检定项目首次检定后续检定使用中检查

外观+++

铭牌+++

压力示值误差+++

时间控制误差++-

转速示值误差++-

负压筛网孔尺寸偏差++-

负压筛内径尺寸+--

注：凡需检定的项目用“+”表示，不需要检定的项目用“-”表示。

检定项目的确定主要遵循近期已发布交通运输部部门计量检定规程中水运工

程检测设备计量检定规程的“检定项目”的编写方式。产生影响使用的外观会直

接导致仪器性能出现问题，因此使用中必须检查外观是否符合规定。铭牌是确认

仪器信息的重要凭证，因此使用中需要对负压筛析仪的铭牌进行检查。负压筛析

仪压力示值误差、时间控制误差、转速示值误差和负压筛网孔尺寸偏差是检定中

的核心项目，直接影响试验数据的准确性，因此在首次检定和后续检定中需要检

定。负压筛内径尺寸较为稳定，无需在每次在后续检定再做检定。在负压筛析仪

周期检定有效期内，负压表不太稳定，需要在使用中检查。

3、检定方法

（1）压力示值误差

使用连接管和三通接头连接精密压力表、负压源和负压筛析仪进行示值误差

误差检定，检定方法参考JJF(冀)214-2015《水泥负压筛析仪》。

（2）时间控制误差

使用秒表直接测量负压筛析仪的时间控制误差，检定方法参考JJF（新）02－

7

2015《水泥细度负压筛析仪校准规范》和JJF（闽）1055－2012《水泥细度负压

筛析仪校准规范》。

（3）转速示值误差

用光电转速表可直接测量负压筛析仪的转速，检定方法参考JJF（新）02－2015

《水泥细度负压筛析仪校准规范》。

（4）负压筛网孔尺寸偏差

负压筛析仪的负压筛规格为45μm和80μm2种规格，JJF1175-2007《试验筛

校准规范》中有关于这两种规格筛子的校准方法，因此本规程负压筛网孔尺寸偏

差的检定方法参考了JJF1175-2007《试验筛校准规范》。

（5）负压筛内径尺寸

负压筛内径尺寸的约150mm，可以用游标卡尺直接测量，检定方法参考JJF

（新）02－2015《水泥细度负压筛析仪校准规范》。

（6）检定结果的处理

检定结果的处理是根据计量法的要求所有检定项目都要依据检定规程经过检

定均合格后才可发检定证书。

（7）检定周期

检定周期参考《水运工程桩基静载仪》（JJG（交通028-2004）中检定周期的

规定，“桩基静载仪检定周期一般不超过1年”，同时参考了《精密压力表检定规程》

（JJG49-2013）中的检定周期部分，“精密表的检定周期可根据使用环境及使用频

繁程度确定，一般不超过1年”，总结得到检定周期的要求。

六、其他应予说明的事项

该规程在制定过程中不涉及专利。

8

七、附件

（一）负压筛析仪量值溯源与传递框图

负压筛析仪量值溯源与传递框图见图6.1。

上

秒表检定仪

一气体活塞式压力计转速标准装置

级测量范围：(-100～600)kPa测量范围：(1～99999)s测量范围：(50～30000)r/min

计

准确度等级：0.005级最大允许误差：U=1×10-7不确定度U=3×10-4，k=2

量rel

器

具

检定//校准

本

级数字压力表电子秒表转速表

计

测量范围：(-10～0)kPa最大允许误差：±0.07s（10min内）

量测量范围：不小于(1~999)r/min

器准确度等级：0.1级最大允许误差：±0.2r/min）

具）

检定/校准

下负压筛析仪

一

级压力测量范围：（-6000～0）Pa最大允许误差：±250Pa

计时间控制最大允许误差±1.0s

量

转速示值误差（30±2）r/min

器

具

图6.1负压筛析仪量值溯源与传递框图

9

（二）试验验证报告

1、实验用样机

选用沧州路仪试验仪器有限公司生产的FSY-150B水泥细度负压筛析仪。技术

参数如下：

图6.2.FSY-150B水泥细度负压筛析仪

图6.3.FSY-150B水泥细度负压筛析仪技术参数

2、标准器

计量标准器为精密压力表，配套设施为电子秒表、游标卡尺、工具显微镜、

转速表、三通接头和连接管。

图6.4康斯特211型0.02级精密压力表

10

图6.5三通接头及连接管

图6.6上海光学仪器一厂15JE工具显微镜

图6.7上海量具刃具厂0-200mm电子数显卡尺

图6.8S056-4000电子秒表

11

图6.9转速表

3、试验方法

（1）压力示值误差

压力示值误差检定步骤如下：

a)使用连接管和三通接头连接数字压力表、负压源、负压筛析仪负压表，

连接示意图见图1；

图2各部分连接示意图

b)安装负压筛至筛座上，盖上筛盖，负压筛析仪开机通电，使筛析仪仪负压

表和数字压力表清零；

c)精密压力表清零，调节负压至-2000Pa，待负压稳定后，120s内均匀时间

间隔读取负压筛析仪压力表示值10次并求平均值，按照公式（1）计算压力示值

误差。

PPP0（6.1）

式中：

12

P——负压筛析仪负压表示值误差，Pa；

P——各个检定点负压筛析仪负压表10次测量压力示值的平均值，Pa；

P——精密压力表示值，Pa。

0

d)按照c)中的试验方法，测量检定点-4000Pa和-6000Pa的示值误差，取三

个检定点点压力示值误差绝对值最大值作为压力示值误差检定结果。

（2）时间控制误差

将时间控制器上的定时时间设定为120s，在启动负压筛析仪的同时按动秒表，

记录运行时间，重复测量3次并计算平均值，取测量平均值与设定值之差作为时间

控制误差检定结果。

（3）转速范围

将转速表置于筛座上方并垂直于筛座，用转速表对筛析仪筛座的喷气嘴转速

进行测量，重复测量3次并算数平均值，取其平均值作为转速范围检定结果。

（4）负压筛孔径误差

负压筛网孔尺寸偏差检定步骤如下：

a)在整个筛面上，严格观察所有单个网孔，对过大尺寸的网孔进行测量，以

测得的网孔最大尺寸与基本尺寸之差作为任意网孔最大尺寸偏差的检定结果；

b)在筛面上至少选择两个取样部位，每个部位分别在经向和纬向上选取10

个连续网孔，然后沿经向和纬向方向连续测量网孔尺寸，并分别计算出每个取样

部位的经向和纬向上的网孔平均尺寸，以网孔平均尺寸与基本尺寸之差作为平均

尺寸偏差检定结果。

（5）负压筛内径尺寸

用游标卡尺在筛框相互垂直的两个方向上测量直径，取两次测量的平均值为

负压筛内径尺寸检定结果。

4、试验结果

根据规程中检定方法进行试验测量。

13

图6.11负压筛内径尺寸测量试验

图6.12负压筛孔径测量试验

图6.13负压示值误差和时间控制误差试验

14

图6.14转速示值误差试验

试验结果汇总如下：

表6.1试验结果汇总表

（1）外观检查合格（2）铭牌检查合格

（3）压力示值误差

序标准值平均值

测量值（Pa）

号（Pa）（Pa）

1-2000Pa-2030-2030-2040-2040-2040-2040-2040-2040-2040-2040-2040

2-4000Pa-4070-4070-4070-4070-4070-4070-4070-4070-4070-4070-4070

3-6000Pa-6080-6080-6080-6080-6080-6080-6080-6080-6080-6080-6080

（4）时间控制误差

第一次测量值

第二次测量值（s）第三次测量值（s）平均值（s）

（s）

120.6120.4120.2120.4

（5）转速示值误差

第一次测量值

第二次测量值（r/min）第三次测量值（r/min）平均值（r/min）

（r/min）

30.430.330.630.4

（6）负压筛网孔尺寸偏差

极限偏差（mm）最大标准偏差（mm）

孔径（mm）

（X）（）

///

（7）负压筛内径尺寸

15

第一次测量值（mm）第二次测量值（mm）平均值（mm）

150.4150.6150.5

为了更具备说服力，负压筛网孔尺寸偏差试验使用北京国测通计量技术检测

有限公司出具的45μm负压筛的校准证书，如下：

16

17

根据综合试验结果可知各参数均能符合规程的要求，可见规程要求合理且具

有可操性。

18

（三）不确定度评定报告

1、测量标准

主要计量标准设备为0.02级精密压力表，测量范围为（-100-0）kPa。

2、校准过程

负压表的示值检定按照有效数字的分度线进行。检定时逐渐平稳升压（或降

压），当示值达到测量上限后，切断压力源（或真空源），耐压3min，然后按原

检定点平稳地降压（或升压）倒序检。

3、测量模型

P=P1P0P2

式中：

P——被检表示值误差；

P1——某一检定点被检表的示值；

P0——精密压力表标准压力值；

P2——精密压力表偏离校准时的温度（20℃）产生的压力值。

因输入量相互独立且不想关，则有

2222222

uPc1u(P1)c2u(P0)c3u(P3)

灵敏度系数：

()P()P()P

c11,c21,c11

P1P0P3

4、标准不确定度的评定

1）由精密压力表引入的标准不确定度分量u1

0.1级精密压力表最大允许误差为量程的±0.1%，当负压量程P=20kPa时，按

照均匀分布估计，k3，则标准不确定度为