二等活塞式压力计标准装置_2010

1、国防计量建立测量标准技术报告标准名称二等活塞式压力计标准装置 计量技术机构国营云南机器三厂计量处编 写 鲁冀阳 2010年11月4日审 核 陈玉宽 2010年11月4日目 次一、测量标准概述（1）二、测量标准性能（2）三、构成测量标准的测量器具及配套设备（3）四、检定人员（4）五、校准（检定）环境条件（4）六、测量标准不确定度的评定（5）七、测量标准重复性（7）八、测量标准稳定性（8）九、测量标准不确定度的验证（9）十、结论（10）十一、附录（10）共10页 第1页一、测量标准概述1、测量标准的目的，意义和用途 压力计量广泛用于国防科技工业，各行业，各单位的科研、生产和试验过程，保证安全，为保

2、证压力量值的准确可靠，从而保证科研生产中的压力测量质量，需建立二等活塞压力标准装置，该装置可用于压力表的检定和校准。2、测量标准的组成和工作原理二等活塞压力计标准装置是由(0.040.6)Mpa,(0.16)Mpa和(160)Mpa三台二等活塞压力计标准器组成。活塞压力计是根据流体静力学的力平衡原理及帕斯卡定律为基础理论依据设计的，该装置由活塞系统，砝码和底座等组成，其工作原理如图一。活塞系统工作时，活塞应稳定悬浮于活塞筒中，活塞底部向上的力与加于活塞上砝码所产生的重力相平衡。即P=G/A，其中：P被测压力（N/）,A活塞式压力计的活塞有效面积（）,m砝码质量，g压力计使用地点重力加速度（m/

3、）m P 图一 活塞压力计工作原理3、检定方法和依据的检定规程 检定方法：将二等活塞压力计标准装置的活塞与被检表装在同一造压器上，用标准装置的配套砝码组成标准值,其输出由被检表直接测量，指示值为,则被检表示值误差为：=依据的检定规程：JJG521999精密压力表检定规程 JJG491999工业压力表检定规程 共10页 第2页二、测量标准性能（一）主要技术指标 本标准装置的标准器由(0.040.6)Mpa、(0.16)Mpa、(1-60)Mpa三台二等活塞压力计组成。（1）标准器型号及规格型号及规格检验压力Mpa活塞公标面积专用砝码公称质量专用砝码质量数量BHY-0.6B0.040.61c0.5

4、6Mpa0.01Mpa-2块0.02Mpa-2块0.1Mpa-4块0.05Mpa-2块BHY-6B0.165 c2.95Mpa0.1Mpa-4块0.5Mpa-1块1Mpa-5块BHY-60B1600.1 c0.1Mpa1 Mpa-4块5 Mpa-11块（2）测量误差：±0.05%（基本误差）允许基本误差精度等级压力值在测量下限以下时压力值在测量范围内0.05±0.05%±0.05%（3）活塞有效面积测量误差：（4）专用砝码测量误差：（5）工作介质要求如下表量限（Mpa）工作介质介质运动粘度20时/s酸值不大于/KOH mg0.046变压器油9-120.051-60

5、癸二酸脂20250.05（6）不确定度为0.05%共10页 第3页三、构成测量标准的测量器具及配套设备测量器具名 称型号规格出厂编号生产国别厂 家研制或购进时间测量范围允许误差极 限校准（检定）机 构校准（检定）时 间校准（检定）证书号二等活塞压力计BHY-0.6BN2113太航压力测试科技公司2010090.040.6Mpa±0.05%5211计量站2010年10月25日FA字第100192号二等活塞压力计BHY-6BN2132太航压力测试科技公司2010090.16Mpa±0.05%5211计量站2010年10月25日FA字第100193号二等活塞压力计BHY-60BN

6、2146太航压力测试科技公司201009160Mpa±0.05%5211计量站2010年10月25日FA字第100194号配套设备专用砝码0.01Mpa0.02Mpa0.1Mpa0.05MpaF-H仪002太航压力测试科技公司2010090.040.6Mpa±0.00002kg±0.00010kg本厂2010年10月28日H1010001专用砝码0.1Mpa0.5Mpa1MpaF-H仪002太航压力测试科技公司2010090.16Mpa±0.0001kg±0.0005kg本厂2010年10月28日H1010001专用砝码1Mpa5MpaF-H仪

7、002太航压力测试科技公司201009160Mpa±0.0002kg±0.0010kg本厂2010年10月28日H1010001共10页 第4页四、检定人员姓名技术职称从事本专业年限检定专业项目检定员证号张俊助技20年压力表滇考字第078号鲁冀阳助工10年压力表滇考字第142号五、校准（检定）环境条件项目名称要求实际情况温度20±21822湿度3080%3580%共10页 第5页六、测量标准不确定度的评定1、输出量本标准装置由其配套砝码直接给出标准的量2、数学模型Y=yp3、不确定度来源3.1、测量标准重复性引入的不确定度，3.2、上级标准传递引入的不确定度，3.

8、3、一等活塞压力计专用砝码质量引入的不确定度，3.4、二等活塞压力计有效面积引入的不确定度，3.5、二等活塞压力计专用砝码质量引入的不确定度，3.6活塞轴线垂直度引入的不确定度，3.7、温度变化引入的不确定度，3.8、重力加速度引入的不确定度4、标准不确定度的评定4.1、测量标准重复性引入的不确定度由于测量标准重复性Sn(X)=0.016%,= Sn(X)/=0.016%/2.449=0.007%4.2、上级标准传递引入的不确定度一等活塞压力计的准确度等级为0.2%，按均匀分布，即取置信概率P=99.7%, k =则=0.02%/=1.15×=0.012%4.3、一等活塞压力计专用砝

9、码质量引入的不确定度一等活塞压力计砝码质量的允许误差为0.001%，按均匀分布，k =则=0.001%/=5.7×=0.0006%4.4二等活塞压力计有效面积引入的不确定度二等活塞压力计有效面积的允许误差为0.02%，按均匀分布，k =则=0.02%/=1.5×=0.012%4.5二等活塞压力计专用砝码质量引入的不确定度二等活塞压力计专用砝码质量的允许误差为0.02%，按均匀分布，k=则=0.02%/=1.5×=0.012%4.6、活塞轴线垂直度引入的不确定度检定规程中规定，活塞轴线垂直度不大于，按均匀分布，k=则=(1-cos/ cos)/=0.005×

10、;=0.00005%4.7、温度变化引入的不确定度由于温度变化引入不确定度分量A=(+)×(t-20),、是活塞杆和活塞筒线膨胀系数，钢为11.5×检定规程中规定t为（20±3），按均匀分布，取k =则=(11.5+11.5)××/=23××6/=0.8×=0.008%4.8、重力加速度引入的不确定度由标准装置极限误差0.05%，当地海拔为g=9.07843,按均匀分布，k =则=0.05%/=0.3×0.003%5、合成标准不确定度共10页 第6页六、测量标准不确定度的评定各不确定度分量独立不相关，相对

11、合成标准不确定度 =2.4×=0.024%6、扩展部确定度则相对扩展部确定度U=2×2.4×=4.8×=0.048%共10页 第7页七、测量标准重复性在标准装置规定的正常工作条件下，选用一块01.6Mpa,0.4级，编号为9121的精密压力表，在该装置标准器组中的0.16 Mpa，编号为N2132的二等活塞压力计，对其0.8 Mpa 检定点进行重复性测量6次，（在30min内间隔5min测量一次）测量值列表如下：测量次数测量值平均值10.80400.80417-0.000170.2820.8040-0.000170.2830.80450.0003340.

12、80450.0003350.8040-0.0001760.8040-0.00017测量标准重复性用观测值德 实验标准偏差= =0.000256 Mpa相当于0.016%即=0.016%<2/3=0.017%,所以重复性符合要求。共10页 第8页八、测量标准稳定性在标准装置正常工作条件下，选用一块01.6 Mpa,0.4级编号为9121的精密压力表，在该装置标准器组的0.16 Mpa，编号为N2132的二等活塞压力计，对其0.8 Mpa检定点进行重复性测量6次，（在30min内每间隔5min测量1次，作为一次测量结果，在一个月内测量四次，共观察4次，各次测量值列表如下： 时间数值2010年

13、10月2010年10月2010年11月2010年11月序号测量值测量值测量值测量值10.8040.8040.8040.80420.8040.8040.8040.80430.8040.8040.8050.80440.8040.8040.8050.80450.8040.8040.8040.80460.8040.8040.8040.8040.8040.8040.8040.8040.8041-0.0001-0.0001-0.00020.0001测量标准稳定性用实验标准偏差定量表征，即计算用下列公式：= =0.00015 Mpa相当于0.003%，即0.003%<0.05%故测量标准稳定性符合要求

14、。共10页 第9页九、测量标准不确定度的验证 选用一块编号为912,1.6 Mpa,0.4级的精密压力表分别经燃料一厂与本厂标准装置器组的0.16 Mpa，编号为N2132二等活塞压力计二者检定进行比对，二者检定比对测量结果列表如下：序号压力表检定点燃料一厂检定结果云机三厂检定结果二者比对结果差值基本误差Mpa相对误差% 10-0.005-0.0060.0010.0620.20.1960.1960.0010.1330.40.4000.4000040.60.6020.6020050.80.8020.8030.0010.0661.01.0041.0060.0020.1371.21.2061.2080.0020.1381.41.4061.4070.0010.0691.61.6091.6100.0010.06两台标准装置检定结果最大差值为0.002Mpa，（相当于0.03%），即|ya-yb|=0.03%<2，=0.06%,所以本标准装置评定的或U是合理的，验证完毕。共10页 第10页十、结论 本标准装置的标准器组各项技术指标符合国家JJG49-99或JJG52-99检定规程的要求，其测量标准重复性为