ISO 6358-12013Amd 22026 气动流体动力 使用可压缩流体的部件流速特性的测定 第1部分稳态流动的一般规则和试验方法 修改件2测量不确定度的评定标准立项发展报告

气动流体动力使用可压缩流体的部件流速特性的测定第1部分：稳态流动的一般规则和试验方法修改件2：测量不确定度的评定StandardizationDevelopmentReport:Amendment2—EvaluationofMeasurementUncertaintytoISO6358-1:2013摘要随着气动元件在智能制造、航空航天、精密医疗等高端装备领域的广泛应用，工业界对气动元件流通能力的精确表征需求日益迫切。ISO6358-1:2013确立了使用可压缩流体测定气动元件稳态流速特性的通用规则与试验方法，是全球气动行业公认的基础性测试标准。为适应现代测量科学对不确定度评定的规范化要求，国际标准化组织（ISO）于2026年4月发布了该标准的第2次修改件（Amd2:2026），引入测量不确定度的系统评定框架。本报告系统梳理了该修改件的立项背景、技术内容与行业价值，重点阐述了测量不确定度评定的技术路线，即依据ISO/IECGuide98-3（GUM）框架，建立包含被测元件、上游稳定段、下游稳定段及流量测量仪表的完整测量模型，辨识并量化压力、温度、流量等输入量的不确定度来源，进而实现合成标准不确定度与扩展不确定度的科学评定。该修改件的发布有效弥合了气动流量测试与国际计量规范之间的衔接鸿沟，对推动气动行业试验数据的国际互认和实验室质量控制具有重要的指导意义。关键词：气动流体动力；流速特性；测量不确定度；流量测试；可压缩流体；国际标准Keywords:Pneumaticfluidpower;Flow-ratecharacteristics;Measurementuncertainty;Flowmeasurement;Compressiblefluids;Internationalstandard一、引言气动技术作为工业自动化的核心驱动方式之一，其元件的流通能力直接决定系统能耗、执行速度与控制精度。ISO6358-1:2013《气动流体动力使用可压缩流体的部件流速特性的测定第1部分：稳态流动的一般规则和试验方法》自发布以来，已在全球范围内被广泛采纳为气动元件流量特性测试的基础方法标准。该标准定义的声速流导（SonicConductance）与临界压力比（CriticalPressureRatio）等参数，成为气动元件选型、系统设计与能耗评估的关键技术指标。然而，随着制造业对产品质量一致性的更高追求以及实验室间比对活动的日益频繁，如何科学、统一地评定流量测试结果的测量不确定度，成为气动行业标准化工作中亟待解决的课题。尽管ISO6358-1:2013的技术内容已在实践中得到充分验证，但其在测量不确定度评定方面仅提供了简略的指导，未能与ISO/IECGuide98-3《测量不确定度评定指南》（GUM）形成系统衔接，导致不同实验室间的测试结果缺乏可比的置信区间，影响了数据互认的效力。在此背景下，国际标准化组织流体传动系统技术委员会（ISO/TC131）启动了ISO6358-1:2013的第2次修改工作，旨在通过增设测量不确定度评定的规范性内容，使气动流量测试在计量学层面达到与国际通行规则一致的规范化水平。2026年4月10日，该修改件经国际标准化组织正式发布，标准编号为ISO6358-1:2013/Amd2:2026，为全球气动行业提供了一份系统、可操作的测量不确定度评定技术方案。二、标准修订背景与工作历程2.1标准的历史沿革与技术基础ISO6358系列标准的编制工作始于20世纪80年代，首版ISO6358:1989首次确立了气动元件流量特性的测试方法。2013年，该标准经过重大技术修订，扩展为多部分结构，其中第1部分聚焦于稳态流动条件下流速特性的测定。ISO6358-1:2013的核心技术内容包括：规定稳态流动的定义与适用范围；确立sonicconductance（声速流导）和criticalpressureratio（临界压力比）两个特征参数的计算方法；规定标准试验装置的结构要求（包括上游稳定段、被测元件、下游稳定段及流量测量段）；明确试验条件（如供气压力、温度范围、测量点布置）及数据处理方法。该标准在气动元件性能测试中发挥了基石性作用，但在实际操作层面，各实验室对测试结果的不确定度评估方法存在显著差异。部分实验室参照ISO5167等流量测量标准执行不确定度分析，另一些实验室则参考ISO11727或内部质量控制文件进行估算，方法不统一导致评定结果缺乏可比性。2.2修改立项的必要性与工作进程2022年前后，ISO/TC131在标准复审过程中收到来自中国、德国、日本等多国成员的反馈意见，集中指向测量不确定度评定缺失的问题。ISO/TC131下属工作组随即开展专项讨论，系统评估了ISO6358-1:2013中涉及测量的全部环节，识别出流量测量、压力测量、温度测量和几何尺寸测量四条主要不确定度来源路径。经过充分的预研与论证，ISO/TC131于2023年正式启动修改立项。修改工作组一致认为，测量不确定度的评定应基于ISO/IECGuide98-3（GUM）的通用框架，同时兼顾气动测试的工程实际，采用自下而上（bottom-up）的方法建立测量模型。工作组于2024年完成委员会草案（CD）阶段的工作，2025年进入国际标准草案（DIS）阶段，经成员国投票通过后，于2026年2月完成最终国际标准草案（FDIS）的确认，最终于2026年4月10日正式发布。2.3标准发布信息-标准编号：ISO6358-1:2013/Amd2:2026-英文名称：Pneumaticfluidpower—Determinationofflow-ratecharacteristicsofcomponentsusingcompressiblefluids—Part1:Generalrulesandtestmethodsforsteady-stateflow—Amendment2:Evaluationofmeasurementuncertainty-发布日期：2026年4月10日-发布机构：国际标准化组织（ISO）-标准状态：现行（作为ISO6358-1:2013的正式修改件）-分类号：流体动力系统综合三、标准主要内容与技术解析3.1修改件的技术框架修改件以独立条款形式增补于ISO6358-1:2013主体标准之后，与原有条款编号保持兼容，不改变标准原有技术内容的结构与编号体系。修改件主体结构涵盖以下七个技术板块：测量不确定度评定的基本规则、测量过程的数学模型建立、输入量标准不确定度的评定、合成标准不确定度的计算、扩展不确定度的确定、测量结果的不确定度报告，以及试验报告中对不确定度信息的标注要求。3.2测量模型的建立修改件依据ISO/IECGuide98-3的规范框架，要求使用者以被测元件声速流导为核心输出量，建立系统的测量模型。模型需覆盖从上游稳定段至下游流量测量段的全链条测量链路，将声速流导C表示为质量流量、上游滞止压力、上游滞止温度、下游压力以及气体特性参数的函数关系式。在测量模型的构建过程中，修改件详细界定了各输入量的物理意义与计量特征。具体而言：*上游滞止压力*（p₁）直接影响流导计算的分子项，其测量通常采用压力传感器或精密压力表，溯源至国家级压力基准；*上游滞止温度*（T₁）影响气体密度与热力学状态，由温度传感器在稳定段内采集；*质量流量*（qₘ）作为核心输入量，通常经由层流流量计、临界流文丘里喷嘴或热式质量流量计测得，其计量学特性直接决定评定结果的可靠性；*下游压力*（p₂）在声速流导测试中扮演临界压力比判定的关键角色。3.3不确定度来源的系统辨识修改件要求对测量模型中每一项输入量逐一进行不确定度来源辨识。以质量流量测量为例，其不确定度来源涵盖流量计的校准不确定度、校准证书的扩展不确定度及其包含因子、环境条件波动对流量计示值的影响、数据采集系统的量化误差与采样延迟、被测元件与流量计之间可能存在的泄漏，以及流量计上游直管段不足引起的流动畸变等。压力测量的不确定度来源则包括压力传感器的校准不确定度、零点漂移与温漂特性、静压取压孔的位置误差、压力扫描阀在不同通道间的切换误差、传感器动态响应特性与稳态条件的匹配程度等。温度测量的不确定度来源涉及温度传感器的校准偏差、热电阻的自热效应、稳定段内温度场不均匀性引起的代表性误差等。此外，修改件特别强调了被测元件安装状态的重复性影响。元件每次安装时密封圈压缩量、管道对中程度、拧紧力矩的差异，均可能导致流通面积与泄漏状态的微小变化，由此引入的安装不确定度应通过重复安装试验予以量化评估。3.4不确定度的合成与报告修改件明确了各输入量标准不确定度的合成路径。在确认各输入量相互独立或相关性可忽略的前提下，采用方和根方法计算合成标准不确定度。对于存在显著相关性的输入量，则要求评估协方差项或采用等效的相关系数予以修正。在此基础上，修改件引入包含因子（k值）的概念，推荐在95%置信水平下取k=2计算扩展不确定度。最终测量结果的不确定度报告应完整包含以下信息：扩展不确定度U的数值及其单位；包含因子k的取值；对应的置信水平；不确定度分量的汇总表或来源列表。修改件同时要求在试验报告中，将声速流导与临界压力比的测量值以“测量值±扩展不确定度”的形式明确标注，并附注不确定度评定所依据的版本信息。3.5与其他国际文件的协调性修改件在技术内容上主动与ISO/IECGuide98-3（测量不确定度评定指南）、ISO/IECGuide99（国际计量学词汇）、ISO5167（差压装置流量测量）及ISO13530（测量不确定度评定应用指南）保持术语定义和评定逻辑的一致性。这种协调不仅确保了该修改件在计量学层面的严谨性，也为气动元件制造商将不确定度评定结果导入质量管理体系提供了便利条件。四、修订的企事业单位或标委会介绍ISO/TC131流体传动系统技术委员会本修改件的制定工作在国际标准化组织流体传动系统技术委员会（ISO/TC131）的主导下完成。ISO/TC131成立于1969年，是ISO框架下负责流体传动系统（包括气动与液压）标准化的专业技术委员会，其秘书处承担方历经多次调整，目前由德国标准化协会（DIN）承担秘书处工作，技术归口单位覆盖全球主要工业国家的标准化机构。ISO/TC131的工作范围涵盖流体动力系统及元件（泵、马达、气缸、阀门、管接头、过滤器、密封件等）的术语、图形符号、产品尺寸、性能测试方法、安全要求和环保指标等。委员会下设多个分技术委员会（SC）和工作组（WG），其中SC5负责控制元件与气动元件相关标准，直接承担ISO6358系列标准的维护与修订工作。ISO/TC131在标准制定过程中始终坚持公开透明和国际协商一致的原则。各成员国通过本国标准化机构向委员会派遣专家，在标准制定的各个阶段积极参与技术讨论与投票。中国作为ISO/TC131的积极成员（P成员），由全国液压气动标准化技术委员会（SAC/TC3）归口管理，持续深度参与包括ISO6358系列在内的气动标准制修订工作，为标准的国际化与本土化转化做出了应有贡献。ISO/TC131与ISO/TC30（流量测量）、ISO/TC112（真空技术）等兄弟技术委员会保持着密切的合作关系，在涉及交叉领域时通过联合工作组或联络官机制实现技术协调。本次修改件的制定过程中，ISO/TC131与负责流量测量标准的ISO/TC30/SC5建立了专项联络机制，确保流量测量相关术语和方法与ISO5167等标准保持兼容。五、标准的意义与应用前景5.1对气动行业的技术影响本修改件的发布填补了气动元件流量测试领域在测量不确定度评定方面的标准空白。在此之前的实践中，即便严格按照ISO6358-1:2013进行测试，各实验室因不确定度评定方法不同，同一元件测试结果的置信区间差异可达5%至10%，这一差距在精密气动元件的质量判定中尤为显著。修改件的实施将从根本上改变这一局面，使不同实验室、不同设备、不同操作人员获得的测试结果具备统一的统计可比性基础。5.2在智能制造与节能降碳中的应用价值在智能制造与绿色制造的时代背景下，气动系统能耗占工业自动化总能耗的比例居高不下。精确掌握气动元件的流量特性，是实现气动系统按需供气、降低压缩空气消耗、优化系统能效的前提条件。测量不确定度的规范评定使得元件性能对标更加可靠，为高效气动元件的遴选提供了可信的数据支撑。与此同时，ISO1101等几何产品规范标准与气动元件测试标准的协同应用，也为产品全生命周期的质量管控提供了更完整的标准化工具链。5.3国际互认与实验室质量管理修改件的实施将极大促进气动元件检测实验室间的国际比对与能力验证活动，有力支持实验室认可体系（如ISO/IEC17025）框架下对测量不确定度评定能力的考核。对于气动元件制造企业而言，规范化的不确定度评定也是其质量管理体系持续改进的重要组成部分，有助于提升产品认证与市场准入的效率和可信度。六、结论ISO6358-1:2013/Amd2:2026的正式发布，标志着气动元件流速特性测试在计量学规范层面实现了与国际通用规则的系统衔接。该修改件以ISO/IECGuide98-3（GUM）的评定框架为核心方法论，结合气动元件测试的工程实际，构建了