二等活塞式壓力計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置_2010

1、國(guó)防計(jì)量建立測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)名稱二等活塞式壓力計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置 計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)國(guó)營(yíng)云南機(jī)器三廠計(jì)量處編 寫 魯冀陽(yáng) 2010年11月4日審 核 陳玉寬 2010年11月4日目 次一、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)概述（1）二、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)性能（2）三、構(gòu)成測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量器具及配套設(shè)備（3）四、檢定人員（4）五、校準(zhǔn)（檢定）環(huán)境條件（4）六、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定（5）七、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)性（7）八、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性（8）九、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的驗(yàn)證（9）十、結(jié)論（10）十一、附錄（10）共10頁(yè) 第1頁(yè)一、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)概述1、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的目的，意義和用途 壓力計(jì)量廣泛用于國(guó)防科技工業(yè)，各行業(yè)，各單位的科研、生產(chǎn)和試驗(yàn)過程，保證安全，為保

2、證壓力量值的準(zhǔn)確可靠，從而保證科研生產(chǎn)中的壓力測(cè)量質(zhì)量，需建立二等活塞壓力標(biāo)準(zhǔn)裝置，該裝置可用于壓力表的檢定和校準(zhǔn)。2、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的組成和工作原理二等活塞壓力計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置是由(0.040.6)Mpa,(0.16)Mpa和(160)Mpa三臺(tái)二等活塞壓力計(jì)標(biāo)準(zhǔn)器組成?；钊麎毫τ?jì)是根據(jù)流體靜力學(xué)的力平衡原理及帕斯卡定律為基礎(chǔ)理論依據(jù)設(shè)計(jì)的，該裝置由活塞系統(tǒng)，砝碼和底座等組成，其工作原理如圖一。活塞系統(tǒng)工作時(shí)，活塞應(yīng)穩(wěn)定懸浮于活塞筒中，活塞底部向上的力與加于活塞上砝碼所產(chǎn)生的重力相平衡。即P=G/A，其中：P被測(cè)壓力（N/）,A活塞式壓力計(jì)的活塞有效面積（）,m砝碼質(zhì)量，g壓力計(jì)使用地點(diǎn)重力加速度（m/

3、）m P 圖一 活塞壓力計(jì)工作原理3、檢定方法和依據(jù)的檢定規(guī)程 檢定方法：將二等活塞壓力計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置的活塞與被檢表裝在同一造壓器上，用標(biāo)準(zhǔn)裝置的配套砝碼組成標(biāo)準(zhǔn)值,其輸出由被檢表直接測(cè)量，指示值為,則被檢表示值誤差為：=依據(jù)的檢定規(guī)程：JJG521999精密壓力表檢定規(guī)程 JJG491999工業(yè)壓力表檢定規(guī)程 共10頁(yè) 第2頁(yè)二、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)性能（一）主要技術(shù)指標(biāo) 本標(biāo)準(zhǔn)裝置的標(biāo)準(zhǔn)器由(0.040.6)Mpa、(0.16)Mpa、(1-60)Mpa三臺(tái)二等活塞壓力計(jì)組成。（1）標(biāo)準(zhǔn)器型號(hào)及規(guī)格型號(hào)及規(guī)格檢驗(yàn)壓力Mpa活塞公標(biāo)面積專用砝碼公稱質(zhì)量專用砝碼質(zhì)量數(shù)量BHY-0.6B0.040.61c0.5

4、6Mpa0.01Mpa-2塊0.02Mpa-2塊0.1Mpa-4塊0.05Mpa-2塊BHY-6B0.165 c2.95Mpa0.1Mpa-4塊0.5Mpa-1塊1Mpa-5塊BHY-60B1600.1 c0.1Mpa1 Mpa-4塊5 Mpa-11塊（2）測(cè)量誤差：±0.05%（基本誤差）允許基本誤差精度等級(jí)壓力值在測(cè)量下限以下時(shí)壓力值在測(cè)量范圍內(nèi)0.05±0.05%±0.05%（3）活塞有效面積測(cè)量誤差：（4）專用砝碼測(cè)量誤差：（5）工作介質(zhì)要求如下表量限（Mpa）工作介質(zhì)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)粘度20時(shí)/s酸值不大于/KOH mg0.046變壓器油9-120.051-60

5、癸二酸脂20250.05（6）不確定度為0.05%共10頁(yè) 第3頁(yè)三、構(gòu)成測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量器具及配套設(shè)備測(cè)量器具名 稱型號(hào)規(guī)格出廠編號(hào)生產(chǎn)國(guó)別廠 家研制或購(gòu)進(jìn)時(shí)間測(cè)量范圍允許誤差極 限校準(zhǔn)（檢定）機(jī) 構(gòu)校準(zhǔn)（檢定）時(shí) 間校準(zhǔn)（檢定）證書號(hào)二等活塞壓力計(jì)BHY-0.6BN2113太航壓力測(cè)試科技公司2010090.040.6Mpa±0.05%5211計(jì)量站2010年10月25日FA字第100192號(hào)二等活塞壓力計(jì)BHY-6BN2132太航壓力測(cè)試科技公司2010090.16Mpa±0.05%5211計(jì)量站2010年10月25日FA字第100193號(hào)二等活塞壓力計(jì)BHY-60BN

6、2146太航壓力測(cè)試科技公司201009160Mpa±0.05%5211計(jì)量站2010年10月25日FA字第100194號(hào)配套設(shè)備專用砝碼0.01Mpa0.02Mpa0.1Mpa0.05MpaF-H儀002太航壓力測(cè)試科技公司2010090.040.6Mpa±0.00002kg±0.00010kg本廠2010年10月28日H1010001專用砝碼0.1Mpa0.5Mpa1MpaF-H儀002太航壓力測(cè)試科技公司2010090.16Mpa±0.0001kg±0.0005kg本廠2010年10月28日H1010001專用砝碼1Mpa5MpaF-H儀

7、002太航壓力測(cè)試科技公司201009160Mpa±0.0002kg±0.0010kg本廠2010年10月28日H1010001共10頁(yè) 第4頁(yè)四、檢定人員姓名技術(shù)職稱從事本專業(yè)年限檢定專業(yè)項(xiàng)目檢定員證號(hào)張俊助技20年壓力表滇考字第078號(hào)魯冀陽(yáng)助工10年壓力表滇考字第142號(hào)五、校準(zhǔn)（檢定）環(huán)境條件項(xiàng)目名稱要求實(shí)際情況溫度20±21822濕度3080%3580%共10頁(yè) 第5頁(yè)六、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定1、輸出量本標(biāo)準(zhǔn)裝置由其配套砝碼直接給出標(biāo)準(zhǔn)的量2、數(shù)學(xué)模型Y=yp3、不確定度來(lái)源3.1、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)性引入的不確定度，3.2、上級(jí)標(biāo)準(zhǔn)傳遞引入的不確定度，3.

8、3、一等活塞壓力計(jì)專用砝碼質(zhì)量引入的不確定度，3.4、二等活塞壓力計(jì)有效面積引入的不確定度，3.5、二等活塞壓力計(jì)專用砝碼質(zhì)量引入的不確定度，3.6活塞軸線垂直度引入的不確定度，3.7、溫度變化引入的不確定度，3.8、重力加速度引入的不確定度4、標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定4.1、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)性引入的不確定度由于測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)性Sn(X)=0.016%,= Sn(X)/=0.016%/2.449=0.007%4.2、上級(jí)標(biāo)準(zhǔn)傳遞引入的不確定度一等活塞壓力計(jì)的準(zhǔn)確度等級(jí)為0.2%，按均勻分布，即取置信概率P=99.7%, k =則=0.02%/=1.15×=0.012%4.3、一等活塞壓力計(jì)專用砝

9、碼質(zhì)量引入的不確定度一等活塞壓力計(jì)砝碼質(zhì)量的允許誤差為0.001%，按均勻分布，k =則=0.001%/=5.7×=0.0006%4.4二等活塞壓力計(jì)有效面積引入的不確定度二等活塞壓力計(jì)有效面積的允許誤差為0.02%，按均勻分布，k =則=0.02%/=1.5×=0.012%4.5二等活塞壓力計(jì)專用砝碼質(zhì)量引入的不確定度二等活塞壓力計(jì)專用砝碼質(zhì)量的允許誤差為0.02%，按均勻分布，k=則=0.02%/=1.5×=0.012%4.6、活塞軸線垂直度引入的不確定度檢定規(guī)程中規(guī)定，活塞軸線垂直度不大于，按均勻分布，k=則=(1-cos/ cos)/=0.005×

10、;=0.00005%4.7、溫度變化引入的不確定度由于溫度變化引入不確定度分量A=(+)×(t-20),、是活塞桿和活塞筒線膨脹系數(shù)，鋼為11.5×檢定規(guī)程中規(guī)定t為（20±3），按均勻分布，取k =則=(11.5+11.5)××/=23××6/=0.8×=0.008%4.8、重力加速度引入的不確定度由標(biāo)準(zhǔn)裝置極限誤差0.05%，當(dāng)?shù)睾０螢間=9.07843,按均勻分布，k =則=0.05%/=0.3×0.003%5、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度共10頁(yè) 第6頁(yè)六、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定各不確定度分量獨(dú)立不相關(guān)，相對(duì)

11、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 =2.4×=0.024%6、擴(kuò)展部確定度則相對(duì)擴(kuò)展部確定度U=2×2.4×=4.8×=0.048%共10頁(yè) 第7頁(yè)七、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)性在標(biāo)準(zhǔn)裝置規(guī)定的正常工作條件下，選用一塊01.6Mpa,0.4級(jí)，編號(hào)為9121的精密壓力表，在該裝置標(biāo)準(zhǔn)器組中的0.16 Mpa，編號(hào)為N2132的二等活塞壓力計(jì)，對(duì)其0.8 Mpa 檢定點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)性測(cè)量6次，（在30min內(nèi)間隔5min測(cè)量一次）測(cè)量值列表如下：測(cè)量次數(shù)測(cè)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測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)性用觀測(cè)值德 實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差= =0.000256 Mpa相當(dāng)于0.016%即=0.016%<2/3=0.017%,所以重復(fù)性符合要求。共10頁(yè) 第8頁(yè)八、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性在標(biāo)準(zhǔn)裝置正常工作條件下，選用一塊01.6 Mpa,0.4級(jí)編號(hào)為9121的精密壓力表，在該裝置標(biāo)準(zhǔn)器組的0.16 Mpa，編號(hào)為N2132的二等活塞壓力計(jì)，對(duì)其0.8 Mpa檢定點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)性測(cè)量6次，（在30min內(nèi)每間隔5min測(cè)量1次，作為一次測(cè)量結(jié)果，在一個(gè)月內(nèi)測(cè)量四次，共觀察4次，各次測(cè)量值列表如下： 時(shí)間數(shù)值2010年

13、10月2010年10月2010年11月2010年11月序號(hào)測(cè)量值測(cè)量值測(cè)量值測(cè)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測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性用實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差定量表征，即計(jì)算用下列公式：= =0.00015 Mpa相當(dāng)于0.003%，即0.003%<0.05%故測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性符合要求

14、。共10頁(yè) 第9頁(yè)九、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的驗(yàn)證 選用一塊編號(hào)為912,1.6 Mpa,0.4級(jí)的精密壓力表分別經(jīng)燃料一廠與本廠標(biāo)準(zhǔn)裝置器組的0.16 Mpa，編號(hào)為N2132二等活塞壓力計(jì)二者檢定進(jìn)行比對(duì)，二者檢定比對(duì)測(cè)量結(jié)果列表如下：序號(hào)壓力表檢定點(diǎn)燃料一廠檢定結(jié)果云機(jī)三廠檢定結(jié)果二者比對(duì)結(jié)果差值基本誤差Mpa相對(duì)誤差% 10-0.005-0.0060.0010.0620.20.1960.1960.0010.1330.40.4000.4000040.60.6020.6020050.80.8020.8030.0010.0661.01.0041.0060.0020.1371.21.2061.2080.0020.1381.41.4061.4070.0010.0691.61.6091.6100.0010.06兩臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定結(jié)果最大差值為0.002Mpa，（相當(dāng)于0.03%），即|ya-yb|=0.03%<2，=0.06%,所以本標(biāo)準(zhǔn)裝置評(píng)定的或U是合理的，驗(yàn)證完畢。共10頁(yè) 第10頁(yè)十、結(jié)論 本標(biāo)準(zhǔn)裝置的標(biāo)準(zhǔn)器組各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合國(guó)家JJG49-99或JJG52-99檢定規(guī)程的要求，其測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)性為