二等活塞压力计技术报告.doc

计量标准技术报告 计 量 标 准 名 称 二等活塞压力计标准装置 建立计量计量标准单位 计 量 标 准 负 责 人 筹 建 起 止 日 期 说 明 1. 申请建立计量标准应填写计量标准技术报告。计量标准考核合格后由申请单位存档。 2.计量标准技术报告由计量标准负责人填写。 3.计量标准技术报告用计算机打印或墨水笔填写，要求字迹工整清晰。目 录一、计量标准的工作原理及其组成-( 1 )二、选用的计量标准器及主要配套设备-( 2 )三、计量标准的主要技术指标-( 3 )四、环境条件-( 3 )五、计量标准的量值溯源和传递框图-( 4 )六、计量标准的测量重复性考核-( 5 )七、计量标准的稳定性考核-( 6 )八、测量不确定度评定-( 7 )九、计量标准的测量不确定度验证-( 11 )十、结论-(12)十一、附加说明-(12)一、计量标准的工作原理及其组成 压力计的工作原理是基于活塞本身重量和加在活塞上的专用砝码重量，作用在活塞面积上所产生的压力与液压容器内所产生的压力相平衡。 压力计系由检验泵和测量系统两部分组成（见下图）。 检验部分包括手摇泵、油杯及两个阀和在阀和上共有两端锁用，用以连接被检验的精密压力表。测量系统主要由一个经过精密研磨后具有精确截面的活塞，活塞直接承受底盘上的砝码重量。 A B C D A：标准砝码 B：被检表 C：油杯 D：手摇泵1二、选用的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证书号活塞压力计YU-6(0.04-0.6)MPa0.05级上海仪表四厂0084流字20011101-110活塞压力计YS-60(0.1-6)MPa0.05级西安仪表厂157流字20011101-111活塞压力计YS-600(1-60)MPa0.05级西安仪表厂186流字20011101-112 主 要 配 套 设 备配套砝码(0.01-0.05)MPa(0.01-0.05)MPa上海仪表四厂力字20021105-097配套砝码(0.1-0.5)Mpa(0.1-0.5)Mpa西安仪表厂力字20021105-098配套砝码(1-5)Mpa(1-5)MPa西安仪表厂力字20021105-099温湿度计WHM5-20-400-100%RH11%RH天津气象海洋仪器厂755337豫气检字H02-375温度计棒式（0-50）0.1热字20030205-5012三、计量标准的主要技术指标 标准量限：0.04-60 MPa 精度：0.05级四、环境条件项 目要 求实际情况结论温 度20218符合要求湿 度85%75%符合要求3五、计量标准的量值传递框图液体静力平衡法液体静力平衡法液体静力平衡法活塞压力计（0.1-6）MPa 一等活塞压力计（0.04-0.6）MPa 一等活塞压力计（1-60）MPa 一等河南省计量所直接比较活塞压力计（0.1-6）MPa 二等活塞压力计（1-60）MPa 二等活塞压力计（0.04-0.6）MPa 二等本单位计量标准器具0-60 MPa 0.25级工作计量器具4六、计量标准的测量重复性考核 选用0-16 MPa 精度0.05%,编号为157台，对一块上海产编号为98精度0.25级的精密压力表在10 MPa 点进行正反行程测量，得出10组数据：单位（MPa ）P1=10.08 P2=10.11 P3=10.09 P4=10.08 P5=10.10 P6=10.09P7=10.12 P8=10.09 P9=10.09 P10=10.10 S=0.0127 MPaS小于重复性测量原始数据S单0.0159 MPa，重复性考核合格。5七、计量标准的稳定性考核 从2002年元月-2002年6月，每个月用标准活塞压力计0.05级测量上限0.1-6 Mpa编号157，对精密压力表2.5 MPa 精度0.25级，编号为98在0.6 MPa 点进行6组测试，每组10次测量，测量结果算术平均值如下：单位（MPa ）0.603 0.604 0.603 0.603 0.604 0.603 其中： =0.001 MPa U=0.0014 MPa 稳定性小于扩展不确定度，稳定性考核合格。6八、测量不确定度评定 1、测量方法（依据JJG49-1998弹簧管式精密压力表及真空压力表检定规程） 精密压力表的检定，按照国家检定规程JJG49-1998弹簧管式精密压力表要求，用相应范围的二等标准活塞压力计做标准器，对0.25 级 的精密压力表检定的环境温度为（202），温度环境2h后方可检定。检定时，根据被检表的级别与范围，计算出基本误差，并以此值来衡量被检表零点偏差、示值重复性（包括反检定行程测量值）、示值变动性及基本误差。 2、数学模型 S被=P被P标（计算示值误差检查合格否） P被=P标+S被（表示被检查的示值最佳值） 式中S被-被检表示值误差 P被-检定点上的被检表示值 P标-二等活塞压力计产生的标准压力值 其中：P标是二等活塞压力计在标准环境条件下及标准工作位置状态下，用专用砝码加于活塞上产生的标准压力值。 P被=P标+被（P1+P估读+P静压+P取全） =P标+被（KPt+R+gh+P取全） 式中：K-被检表弹簧管弹性系数 P-被检表量程 -被检表分度值 R-被检表估读分辨量 t-检定时环境温度偏离标准温度（20）的偏差 -标准压力计所用介质液的密度 g-当地重力加速度 h-被检表指针轴与压力计活塞下端面的压力差 3、标准不确定度分量的分析计算 取一只0.25级、0-25 MPa 、分度值为0.01 MPa 的精密压力表做对象。在其示值检定中用误差最大点的数据进行分析计算，以引用值来表示。 3.1 P标项 此标准压力计引入的来源准确度级别为0.05%，（P=0.99）分布服从正态。 故：U1=0.019% U1的估算为标准正态很可靠，故自由度V= 3.2 被项 该项来源可以重复性中算得，为A类不确定度分量。 对被检表作全范围多次检定，发现在10Mpa点上变化较大，以此组数据为代表： 10.02 10.04 10.04 10.02 10.04 10.06 10.06 10.04 10.06 10.04 10.02 10.06 单位（MPa） 其重复6次正反行程：计n=12 =10.04 MPa 用贝塞尔公式计算得到单次实验标准差S单（遵从t分布）7 故：S单=0.0159 MPa u2=0.064% 自由度V=12-1=11 3.3环境温度对标准器，被检表均产生影响，规程规定检定0.25级精密压力表温度范围为（202），该温度对标准器的影响已包含在其0.05% 准确度内，此处可不再分析，对于被检表的影响原始量为：t=2，日常工作中产生这个温度误差应属于均匀分布，故： u3=0.0023% 其估算值可靠，故自由度V= 3.4 P估读项 对指针类刻度仪要求估读值分度1/10，由于操作者的习惯操作及指针与刻度盘间的距离视线产生偏角，因此估读不可靠性同样以1/10分值估读，该误差分布遵从均匀分布。因为被检表分度值=0.01，所以： u3=0.0023 其估算值可靠性为50%，故自由度V=2 3.5 P静压项 规程要求被检表指针中心轴与活塞下缘处同一水平面，以避免介质液产生静压差，通常精密表的尺寸能大体保证达到这一要求，相差不多而忽略。不认为修正专用砝码。8标准不确定 来源 分布 数值（%） 自由度V度分量u1 标准器不确定度 正态 0.019 u2 检定重复性 t 0.064 11u3 环境温度影响 均匀 0.0023 u4 被检表读数误差 均匀 0.0023 2u5 静压影响 两点 0.00004 u6 修约取舍 均匀 0.0011 8但有相差时不作修校，便引入误差，实验中测存在高度差h=1cm，带入误差做成不确定度来源，遵从两点分布（h计入时以m为单位） u5=0.000037% 其估算值很可靠，故自由度V= 3.6P取舍项 在运算时，对检得结果修约至被检表估读值（即分度值的1/10）取或舍得误差为估读值的1/2，分布属于均匀分布： u6=1/2u4=0.00115% 其估算值可靠性为25%，故自由度V=8 以上各分量独立不相关，按方和根合成标准不确定度。 4、各标准不确定度分量一览表 6、合成标准不确定度：9 uc=0.067% 7、合成自由度Veff=10 8、扩展不确定值 U=t 95uc=2.090.067%=0.14% U由合成标准不确定度uc及基于有效自由度Veff=20置信概率P=0.95的t分布临界值所得，覆盖因子K=2.09。10九、计量标准的测量不确定度验证 用本标准和上一级