JJF(津) 154-2025 蠕动泵校准规范

蠕动泵校准规范

154-2025CalibrationSpecificationforPeristalticPumps2025-10-28发布 2026-01-28实施发 布JJF(津)154-2025JJF(津)154-2025154-2025蠕动泵校准规范154-2025CalibrationSpecificationforPeristalticPumps本规范主要起草人：安海骄（天津市计量监督检测科学研究院）张璋（天津市计量监督检测科学研究院）郑中民（天津市计量监督检测科学研究院）李彩萍（天津市计量监督检测科学研究院）参加起草人：张艺欣（天津市计量监督检测科学研究院）JJF(津)154-2025JJF(津)154-2025PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 录引言 （II）1范围 （1）2引用文件 （1）3术语和计量单位 （1）3.1术语 （1）3.2计量单位 （2）4概述 （2）4.1工作原理 （2）4.2分类和组成 （2）4.3用途 （2）5计量特性 （3）6校准条件 （3）6.1环境条件 （3）主标准器及配套设备 （3）7校准项目和校准方法 （3）7.1校准项目 （3）7.2校准方法 （4）8校准结果的表达 （8）9复校时间间隔 （9）附录A校准记录参考格式 （10）附录B校准证书（内页）参考格式 （13）附录C测量不确定度评定示例 （15）引 言JJ107JJ100JJ1004现状和技术水平编制。本规范是首次制定。JJF(津)154-2025JJF(津)154-2025PAGEPAGE1蠕动泵校准规范范围本校准规范适用于输出流量小于100L/min，转速范围在（20~600）r/min的蠕动泵的校准。引用文件本规范引用了下列文件：JJF1001 通用计量术语及定义JJF1004 流量计量名词术语及定义JJF1059.1测量不确定度评定与表示QB/T5000—2016 食品工业用蠕动泵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。术语和计量单位3.1术语本规程除引用JJF1001JJF1004语及定义》规定的术语和定义之外，还使用下列术语及定义。3.1.1蠕动泵 peristalticpump通过对泵管进行交替挤压和释放来泵送流体的泵。3.1.2转速型蠕动泵rotatespeedtypeperistalticpump仅能显示和调节转速的蠕动泵。3.1.3流量型蠕动泵 flowratetypeperistalticpump能够显示和调节流量的蠕动泵。3.1.4驱动器 peristalticpump用于实现控制主轴转动、设置和显示参数、通讯等功能的部件3.1.5泵管 peristalticpumptube用于输送流体的软管。3.1.6泵头 peristalticpump与驱动器主轴连接，通过若干组滚轮交替挤压泵管实现泵送流体的部件。泵头为可更换部件，同一驱动器可装配多个型号的泵头。3.1.7泵室 meteringroom泵管受到挤压时，相邻两组滚轮间形成的已知容积的腔室。3.2计量单位LmL。kgg。mins。L/minmL/min。kg/m3。压力单位：帕[斯卡]PakPa。温度单位：摄氏度，符号℃。概述工作原理成的泵室数量和转速三者的乘积计算输出流量。分类和组成蠕动泵按照显示参数可分为转速型和流量型；按照通道数可分为单通道型和多通道型。蠕动泵主要由驱动器、泵头、泵管等部分组成，结构见图1所示。32327651图1蠕动泵结构示意图1—驱动器；2—泵头；3—显示屏；4—控制面板；5—定子；6—转子；7—泵管4.3用途蠕动泵广泛应用于生化分析、医疗救护、水质检测、生物制药、食品、化工、冶金、造纸、采矿、石油等行业领域，实现液体流量输送和计量等作用。计量特性±5%。转速最大允许误差不超过±5%。注：以上指标不用于合格性判别，仅供参考。校准条件环境条件15～30）；相对湿度：20%～95%；86～10）kP。0.5℃主标准器及配套设备主标准器及配套设备均应有有效的检定/校准证书。1要求。表1主标准器及主要配套设备一览表名称测量范围技术要求电子天平（0.01～3100）gII级标准金属量器1L、5L、20L、100L等二等转速表（20~8000）r/min0.5级温度计（0～50）℃MPE：±0.2℃二等标准密度计（640～1500）kg/m3二等秒表（计时器）/MPE：±0.1s/h校准项目和校准方法校准项目外观及功能性检查。流量型蠕动泵输出流量示值误差的校准。转速型蠕动泵转速示值误差的校准。转速型蠕动泵输出流量的校准。校准方法外观及功能性检查被校仪器应具有仪器名称、生产厂家、型号、出厂编号等标识。被校仪器运行时，运动零部件动作灵敏、协调准确，无异响和卡阻。输送流体的管路、润滑系统等畅通、控制灵活、无泄漏渗漏。流量型蠕动泵输出流量示值误差的校准校准前的准备排出管路内的气体，等待介质温度、压力和流量稳定后进行校准。校准点与校准次数qmax、0.5qmax、0.2qmax3次。校准操作准金属量器示值或天平示值，试验时间不少于1min。校准开始前和校准结束后0.5别进行正转、反转两个方向的校准，并专门标注。使用容积法校准时，应按规定试验前润湿标准器内壁，放空后滴流2min，验后记录介质密度。数据处理质量法的数据处理ij(qs)ij（1）计算：式中：

(qs)ij

ijtij

（1）(qs)ij——蠕动泵排出液体流量的实际值，L/min；mij——第i个校准点，第j次试验，电子天平测得液体的质量，kg；ij——第i个校准点，第j次试验，称量容器内液体的密度，kg/m3；tij——第i个校准点，第j次试验的试验时间，s；60000——kg、kg/m3、s与L/min之间的量级转变系数；Cf——浮力修正因子，按式（2）计算：1a式中：

Cf

b1ij

ijij

（2）b——电子天平检定时所用砝码约定质量的约定密度，8000kg/m3；a——空气密度，1.2kg/m3。容积法的数据处理ij(qs)ij（3）计算。(qs)ij

ij1sijt

（3）ij式中：Vij——第i个校准点，第j次试验，标准金属量器读出的容积，L；Tij——第i个校准点，第j次试验，标准金属量器内的液体温度，℃；s——标准金属量器的体膨胀系数，℃-1；tij——测量时间，min。相对示值误差计算ij计算。Eij

qij(qs)ij(q)

（4）式中：

sijEij——第i个流量点，第j次校准，蠕动泵输出流量相对示值误差，%；qij——第i个流量点，第j次校准，蠕动泵设定的流量值，L/min。第i个流量点，蠕动泵输出流量的平均相对示值误差Ei按式（5）计算。1n式中：n——校准次数。重复性计算

Ei Eijnj1n

（5）第i个流量点，蠕动泵输出流量的重复性(Er)i按式（6）计算。JJF(津)154-2025JJF(津)154-2025PAGEPAGE6ij

–ij(Er)i

max d

（6）n式中：(Eij)max——ii2。表2极差系数dn数值表校准次数n345678910极差系数dn1.692.062.332.532.702.852.973.08转速型蠕动泵转速示值误差的校准校准前的准备安装并记录泵头和泵管的型号，在泵头上做好标记，并安装好转速表。使蠕动泵通电预热。校准点与校准次数校准点应根据被校仪器的实际使用范围按用户需要确定。当用户无要求时，在最大转速的100%、50%、20%三个点校准蠕动泵的转速。每个点至少校准3次。校准操作别进行正转、反转两个方向的校准。误差作为该点的转速误差。数据处理ij（7）算。式中：

Eij

isijsij

（7）Eij——第i个转速点，第j次校准，蠕动泵转速相对示值误差，%；i——第i个转速点，蠕动泵设定的转速值，r/min；sij——第i个转速点，第j次校准，蠕动泵转速实测值，r/min。iEi按式（8）JJF(津)154-2025JJF(津)154-2025PAGEPAGE10

1nnEi nj1

（8）第i个转速点，蠕动泵转速的重复性(Er)i按式（9）计算。ij

–ij(Er)i

max d

（9）n(Eij)max——i(Eij)min——i2。转速型蠕动泵输出流量的校准校准前的准备排出管路内的气体，等待介质温度、压力和流量稳定后进行校准。校准点与校准次数100%、75%、50%、25%、10%37.2.4.3校准操作校准操作应在工况条件下进行。将蠕动泵的速度设置到校准转速点位置，待介质温度、压力和流量稳定后，按照7.2.2.3中描述的质量法或容积法进行试验测量流量，并对应记录蠕动泵设定的转速。7.2.4.4数据处理7.2.2.4iji个转速点蠕动泵输出液体流量的实际值(qs)i。1nn(s)i (s)ijnj1i转速点的输出流量重复性按式计算，

（10）s sE ijax iji d

（11）n式中：[(qs)ij]maxi[(qs)ij]mini2。采用数理统计回归运算方法（最小二乘法拟合）按式（12）计算，给出转速型蠕动泵转速与输出流量的关系曲线和数学表达式，从而在实际使用中根据转速来进行流量调节。qsabn n

（12）i iai1 bi1 n n n n niiiibi1 i1 inni

n 22i2式中：a、b——n——测量点个数；

i1

i1 i——第i个校准点的设定转速，r/min。校准结果的表达ABC校准证书可包含以下信息：）进行校准的地点（如果与实验室地址不同；证书的唯一性标识（如编号e）客户的名称和地址；被校对象的描述和明确标识；进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的可接收日期；如果与校准结果的有效性应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；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）校准证书或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，不得部分复制证书的声明。复校时间间隔蠕动泵的复校时间间隔建议一般为1年。复校时间间隔由蠕动泵的使用情自主决定复校时间间隔。附录A校准记录参考格式送校单位和地址 具名称 制造单位 型号规格 具编号 头泵管型号 环境温度 ℃相对湿度 %大气压力 kPa校准日期 证书编号 校准员 验员 校准地点 准依据 表A.1校准所用的主要标准器名称测量范围编号不确定度/准确度等级/最大允许误差证书编号有效期至表A.2流量型蠕动泵输出流量示值误差的校准结果序号流量点主标准器示值介质密度ij（kg/m3）体温度Tij（℃）试验时间tij（s）实际流量(qs)ij（L/min）Ei（%）重复性（%）定度（%）（k=2）12345校准介质：

表A.3转速型蠕动泵转速示值误差的校准结果序号转速点i（r/min）转速标准值sij（r/min）相示值误差Eij（%）Ei（%）重复性（%）定度（%）（k=2）12345校准介质：表A.4转速型蠕动泵输出流量的校准结果序号转速点i（r/min）介质密度ij（kg/m3）体温度Tij（℃）试验时间tij（s）实际流量(qs)ij平均流量(qs)i（L/min）定度（%）（k=2）12345转速流量转速A.1附录B校准证书（内页）参考格式校准依据：名称：不确定度或准确度：有效期至：环境条件环境温度： 大气压力： 相对湿度：外观及功能性检查校准结果流量型蠕动泵输出流量示值误差校准：校准介质：序号流量点（L/min）相对示值误差（%）扩展不确定度U（k=2）（%）12345转速型蠕动泵转速示值误差校准：校准介质：序号转速点（r/min）相对示值误差（%）扩展不确定度Ur（k=2）（%）12345转速型蠕动泵输出流量的校准：校准介质：序号转速点（r/min）q（L/min）扩展不确定度U（k=2） （L/min）12345蠕动泵转速—输出流量关系曲线：流量转速流量B.1复校时间间隔建议： 年注：12附录C测量不确定度评定示例流量型蠕动泵输出流量示值误差的校准概述被校蠕动泵1~2）L/min主标准器及配套设备主标准器：二等金属量器50L、10L温度计最大允许误差：±0.2℃秒表最大允许误差：MPE：±0.1s/h测量数据表C.1流量型蠕动泵输出流量示值误差测量数据序号流量点（L/min）主标准器示值Vij（L）体温度Tij（℃）试验时间tij（s）实际流量(qs)ij（L/min）Eij（%）重复性（%）12050.047318.1151.6319.801838231.00070.208650.028418.2151.3719.828459050.865150.074818.2152.0419.759389611.217721010.015218.260.679.9037072350.97230.128310.013618.260.539.9250276980.755410.014918.160.6219.9113659470.89433410.004118.2151.233.9687362150.78780.063310.009618.2151.213.9714433450.719010.012218.2151.413.9672276210.8261校准介质：水数学模型蠕动泵输出流量的误差E按式（C.1）计算，qV1sT20Eq100% t

（C.1）qs式中：

V1sT20tq——校准点的设定流量，L/min；qs——校准点的实际流量，L/min；V——主标准器示值，L；T——标准器内液体温度，℃；βs——标准器的体胀系数，℃-1；t——试验时间，s。误差的不确定度传播率：c Eu22Ec Eu22EcVuVctutcTuTc222 22222A rA rss其中，灵敏系数：cAEr1

（C.2）cV

V21

tT0 s ct qV1sT0cT

qtsV1sT202c

qtT20 s 2V1sT20s 2标准不确定度分量由式（C.2）可知，流量型蠕动泵输出流量误差的不确定度来源主要有：a）Ab）u(V)；c）u(T)；u(t)；u(βs)。标准不确定度的评定以20L/min流量点的校准数据为例评定标准不确定度。AuA(Er)重复测量引入的A类不确定度按照极差法计算。0.121770.086/1693uAEr 3灵敏度系数cAEr1。u(V)

（C.3）标准金属量器的准确度等级为二等，其最大允许误差为±0.025%，按照均匀分布考虑，则：3uV0.05%0.05067L3

（C.4）灵敏系数c(V)=-0.001009L-1。u(T)温度计的最大允许误差为±0.2℃，按照均匀分布考虑，则：3uT0.2℃0.154℃ c(T)=-5.05×10-5ºC-1。3u(t)3秒表的最大允许误差为±0.1s/h3c(t)=0.39963min-1

ut 9.6104

（C.6）u(βs)us

50107

1

（C.7）3灵敏系数c(βs)=1.8523℃3C.2表C.2标准不确定度分量一览表序号符号来源标准不确定度灵敏系数1uA(Er)重复测量引入的不确定度A类评定0.001204612u(V)标准金属量器引入的不确定度分量0.007224L-0.001009L-13u(T)温度测量引入的不确定度分量0.11547℃-5.05×10-5℃-14u(t)时间测量引入的不确定度分量9.6×10-4min0.39963min-15u(βs)标准金属量器体胀系数分量2.89×10-6℃-11.8523℃合成标准不确定度计算将各标准不确定度分量代入式C.2E的合成标准不确定度ucE0.13%扩展不确定度计算取包含因子k=2，扩展不确定度为UrE0.26%校准结果用同样的方法得到其它校准点扩展不确定度，校准结果见表C.3。表C.3流量型蠕动泵输出流量示值误差序号流量点（L/min）相对示值误差Ei（%）相对扩展不确定度U（k=2） （%）1201.030.262100.870.18340.780.12转速型蠕动泵转速示值误差概述被校蠕动泵20~30）r/min主标准器及配套设备0.51000r/min测量数据表C.4转速型蠕动泵转速示值误差测量数据序号转速点i（r/min）转速标准值sij（r/min）相示值误差Eij（%）Ei（%）重复性（%）1300300.8-0.2660-0.40930.1565301.3-0.4315301.6-0.5305数学模型E按式（C.8）计算，Es100%s

（C.8）式中：——蠕动泵设定的转速值，r/min；c Eu E c u c Eu E c u 222s 2A r A rs其中，灵敏系数：cAEr1c2

ucE

（C.9）s 2s标准不确定度分量由式（C.9）可知，转速型蠕动泵转速示值误差的不确定度来源主要有：AuA(Er)；u(ωs)；标准不确定度的评定AuA(Er)A类不确定度按照极差法计算。0.660%0.305%/1.93uAEr 3灵敏系数cAEr1。u(ωs)

（C.10）0.5则：uV0.5%100r/n2.9r/3

（C.11）灵敏系数c(ωs)=-0.00331min/r。C.5表C.5标准不确定度分量一览表序号符号来源标准不确定度灵敏系数1uA(Er)重复测量引入的不确定度A类评定0.00090412u(ωs)转速表引入的不确定度分量2.9r/min-0.00331min/r合成标准不确定度计算将各标准不确定度分量代入式C.9E的合成标准不确定度ucE0.96%扩展不确定度计算取包含因子k=2，扩展不确定度为UrE2.0%转速型蠕动泵输出流量的校准概述被校蠕动泵20~30）r/min主标准器及配套设备主标准器：二等金属量器50L、10L温度计最大允许误差：±0.2℃秒表最大允许误差：MPE：±0.1s/h测量数据表C.6转速型蠕动泵输出流量测量数据序号转速点（r/min）主标准器示值Vij（L）体温度Tij（℃）试验时间tij（s）单次流量(qs)ij（L/min）qi（L/min）130050.203418.0111.4827.0174227.0263950.241618.1111.3627.0672550.210318.0111.5926.99450222550.105818.1149.8520.0604720.1333750.093618.1149.3720.1200450.132818.0148.7520.21961315050.214718.1222.8513.5184913.5454950.126918.1221.2613.5918250.184618.1222.5913.5261647520.052918.0177.166.790776.7656120.015618.1178.416.7306820.032218.1177.386.7753853020.043118.1446.232.694732.6949020.032918.1447.122.6880020.034818.1444.852.70197校准介质：水数学模型q按式（C.12）计算，qV1sT0t

（C.12）式中：q——输出流量，L/min；V——主标准器示值，L；T——标准器内液体温度，℃；βs——标准器的体胀系数，℃-1；t——试验时间，s。误差的不确定度传播率：c qu22qc qu22qcVuVctutcTuTc222 22222AAss其中，灵敏系数：

（C.13）Aq1cV1sT20tctV1sT20t2cTVstVT20cst标准不确定度分量由式（C.13）可知，转速型蠕动泵输出流量的不确定度来源主要有：a）Ab）u(V)；c）u(T)；u(t)；u(βs)。标准不确定度的评定以转速点300r/min的校准数据为例评定标准不确定度。AuA(q)重复测量引入的A类不确定度按照极差法计算。3Auq27.06726.9945/1.69L/in.0248L/3A

（C.14）灵