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建标单位名称(公章) 检验测试所填写日期年04月28日目录一、建立计量标准的目的…………………………………………………………….( )二、计量标准的工作原理及其组成………………………………………………….( )三、计量标准器及主要配套设备……………………….……………………………( )四、计量标准的主要技术指标………………………………………………………( )五、环境条件…………………………………………………………………………( )六、计量标准的量值溯源和传递框图………………………………………………( )七、计量标准的重复性试验…………………………………………………………( )八、计量标准的稳定性考核…………………………………………………………( )九、检定或校准结果的测量不确定度评定…………………………………………( )十、检定或校准结果的验证…………………………………………………………( ) 十一、结论……………………………………………………………………………( ) 十二、附加说明………………………………………………………………………( )一、建立计量标准的目的随着科学技术的发展,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。
与传统的活塞压力计相比,数字压力计又有使用的方便、简易的优点。
建立数字多用表检定装置来满足计量保障任务的需求,以进一步提升我所计量保障能力,更好的为企业服务,这也是计量法规和质量管理体系对监视和测量装置技术状态受控的需要。
二、计量标准的工作原理及其组成工作原理组成如下图:精密压力表示值P0被检器具示值P10.000MPa0.0000000压力源P精密压力表标准装置组成及工作原理三、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YB-150 (0~60)MPa MPE:±0.25%F.S阳泉市精工特种仪表厂46321年精密压力表YB-150(0~25)MPa MPE:±0.25%F.S阳泉市精工特种仪表100500171年精密压力表YB-150(0~10)MPa MPE:±0.25%F.S阳泉市精工特种仪表厂190526111年主要配套设备台式液压泵CONST181A(0.085~70) MPa北京康斯特仪表公司181A11020066温湿度表GJW2080A(-20~40)℃( 0~80 ) %RH一等天津凯隆达仪器仪表有限公司/1年机械秒表钻石(0~3600)S上海秒表厂山西省计量科学研究院1年油水分离器FY-A (0. 2.5~60)MPa江阴市文林电子自控设备厂四、计量标准的主要技术指标精密压力表标准装置型号:Y—150测量范围:(10~60 ) MPa准确度等级:0.25级生产厂:阳泉市精工特种仪表厂使用环境:(0~50)℃;相对湿度≤95%大气压力:(86~106)kP a五、环境条件序号项目要求实际情况结论1 温度(20±5)℃符合要求合格2 湿度<85% 符合要求合格3456六、计量标准的量值溯源和传递框图精密压力表标准装置量值溯源和传递框图上级计量器具本级计量器具下一级计量器具计量基(标)准名称:0.05级活塞式压力计标准装置不确定度或准确度等级或最大允许误差:0.05级保存机构:直接比较法计量标准名称:精密压力表标准装置测量范围:(10~60)MPa不确定度或准确度等级或最大允许误差:0.25级直接比较法计量标准名称:一般压力表测量范围:(10~60)MPa不确定度或准确度等级或最大允许误差:1.6级及以下七、计量标准的重复性试验为验证本项计量标准的测量重复性误差,以一只 (0~60)MPa 的一般压力表为例,对其全程进行检定后,发现在20MPa 点上变化较大,对该点进行10次测量,估算其重复性标准偏差: 数值如下:序号 1 2 3 4 5 示值(MPa ) 30.000 30.040 30.040 30.040 30.040 残差(MPa ) 0.0000.0200.0200.0200.020序号 6 7 8 9 10 示值(MPa ) 30.040 30.040 30.040 30.040 30.040 残差(MPa )0.0200.0200.0200.0200.020因为n=10,求得: =P 15.040MPa则重复性标准偏差:()=--=∑=1)(1012n P P P S n i0.045 MPa计量标准装置最大重复性误差为0.045 MPa ,实测结果表明,本检定装置的测量重复性满足建标要求。
八、计量标准的稳定性考核本计量标准经调试验收后,为验证本项计量标准的稳定性能,以一只 (0~60)MPa的一般压力表为例,进行了稳定性考核首次检定实验,三个月、六个月后进行了第二、三次检定,三次检定的数据如下表所示:标称值(MPa) 首次检定(MPa)第二次(MPa)第三次(MPa)波动差值(MPa)变差%0 0 0 0 0 010 10.000 10.000 10.000 0.000 0.0020 20.000 20.040 20.000 0.040 0.04030 30.040 30.040 30.040 0.000 0.0040 40.040 40.040 40.040 0.000 0.0050 50.040 50.040 50.040 0.000 0.0060 50.040 60.040 60.040 0.000 0.00由上表数据可以看出,同一点三次考核示值波动较大的是20MPa点,以此点数据计算该标准稳定性。
其变差为4.0%,小于其最大允许误差9.6%,稳定性合格。
九、检定或校准结果的测量不确定度评定1.1检定依据:JJG52—1999《弹簧管式一般压力表压力真空表和真空表检定规程》1.2检定对象一般压力表:测量范围:(0~60)MPa ,准确度等级1.6级,最小分辨率0.040 MPa 。
1.3精密压力表测量范围:(0~60)MPa ,准确度为0.25%FS 。
1.4检定方法:将压力计与标准器连接,采用直接比较法。
1.5检定环境条件温度20.1℃,相对湿度:68%2.精密压力表 :JJG49—1999《弹簧管式精密压力表和真空表检定规程》 2.1条有(1)式01P P -=δ (1)上式中 δ —— 压力表示值误差;P 1 —— 检定点数字压力计示值(MPa ) P 0 —— 标准压力计示值(MPa );依据JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》6.3节,对(1)式微分得到灵敏系数为:C 1= 1 (2) C 2= -1 (3)3.标准不确定度评定3.1输入量P 1 标准不确定度U(P 1)的评定 3.1.1被检表重复性标准不确定度u 1(P 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0.25级(0~60)MPa 的精密压力表为例,对其全程进行检定后,发现在30MPa 点上变化较大,估算其不确定度: 序号 1 2 3 4 5 示值(MPa ) 30.000 30.040 30.040 30.040 30.040 残差(MPa ) 0.0000.0200.0200.0200.020序号 6 7 8 9 10 示值(MPa ) 30.040 30.040 30.040 30.040 30.040 残差(MPa )0.0200.0200.0200.0200.020因为n=10,求得: =P 15.00MPa (4)则标准差:()=--=∑=1)(1012n P P P S n i0.045 MPa (5)则标准不确定度为:()014.0)1()(101211=--=∑=nn P P P U n iMPa (6)3.1.2压力计分辨率误差的标准不确定分量U 2(P 1)的评定(0~60)MPa 的精密压力表的分辨率为0.040MPa ,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:U 2(P 1)=k a =3001.0=0.0058 MPa (7) 3.1.3检定环境温度影响引入的标准不确定度分量U 3(P 1)的评定此次建标的精密压力表采用了温度补偿功能,保证在0~50度范围内保持0.25%的精度。
且检定时严格按规程要求控制环境温度(20.1℃),所以被检一般压力表受检定环境温度影响引入的标准不确定度分量U 3(P 1)=03.1.4输入量P 1的标准不确定度各分量U 1(P 1) 、U 2(P 1) 和U 3(P 1)互不相关,故输入量P 1的标准不确定度及自由度为:U(P 1)=015.0)(P U )(P U )(P U 213212211=++ MPa (8) 3.2输入量P 2 标准不确定度U(P 2)的评定3.2.1标准装置引入的标准不确定度分量U 1(P 2)的评定本次检定的标准装置的准确度为0.25%FS 。
在检定被检精密压力表的过程中最大的误差点为30 MPa ,即最大误差值为0.040 MPa ,且在检定范围内服从均匀分布。
按不确定度的B 类评定方法评定。
则标准装置引入的标准不确定度为:U 2(P 1)=k b=3003.0=0.017 MPa (9) 3.2.2液柱差引入的标准不确定度分量U 2(P 2)的评定本次检定中活塞压力计的活塞下端面与被检数字压力计的取压口之间存在小于5cm 的液柱差 蓖麻油密度为3/962m kg =ρ,因此kPa p 471.005.08015.9962=⨯⨯=∆,此测量误差在检定范围内服从均匀分布,按不确定度的B 类评定方法评定。
则液柱差引入的标准不确定度为:U 2(P 2)=k a =300471.0=0.0027 MPa (10) 3.2.3检定环境温度影响引入的标准不确定度分量U 3(P 2)的评定由于检定时严格按规程要求控制环境温度(20.1℃),所以标准器受检定环境温度影响引入的标准不确定度分量U 3(P 2)=03.2.4输入量P 2的标准不确定度各分量U 1(P 2) 、U 2(P 2) 和U 3(P 2)互不相关,故输入量P 2的标准不确定度:U(P 2)=017.0)(P U )(P U )(P U 223222221=++ MPa (11)4.合成标准不确定度评定4.1输入量的标准不确定度各分量U(P 1)为0.015 MPa ,U(P 2)为0.017 MPa 。
4.2合成标准不确定度的计算因各分量彼此独立,所以合成不确定度为U(δ)=023.0)U(P C )U(P C 2222212 1=+MPa U rel (δ)=25023.0 ⨯100%=0.0092%4.3 扩展不确定度:一般扩展因子k 取2,k=2则%184.0%092.02=⨯=⨯=c k u k U十、检定或校准结果的验证选定一只测量范围(0~60)MPa,1.6 级一般压力表,用本标准装置精密压力表进行检定,得到测量结果为Y ,用二等活塞压力计进行检定,得到结果为Y 0,鉴定结果列表如下:标称值(MPa )本装置检定结果Y (MPa ) 另一装置检定结果Y 0 (MPa ) 比对结果差值 绝对值(MPa ) 0.0000.000 0.040 0.040 1010.040 10.040 0.000 2020.040 20.040 0.000 3030.080 30.040 0.040 4040.080 40.040 0.040 5050.080 50.040 0.040 6060.040 60.040 0.000结论:1)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=0.02%×60Mpa=0.040Mpa2)取K=2,故一等活塞的扩展不确定度U 0=2a/3=0.040 Mpa3) 经验证有 2020U U Y Y +-<=22037.0046.0+=0.059Mpa故此装置的总不确定度得到验证。