數字壓力計校準在測量審核中的應用

尚霜霜

【摘要】本文介紹了數字壓力計測量審核的過程及測量結果的不確定度分析。

【關鍵詞】數字壓力計；校準；測量審核；不確定度評定

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.02.018

Application of Digital Pressure Gauge Calibration in Measurement Audit

SHANG Shuangshuang

（Liaoning Institute of Measurement，Shenyang 110004，China）

Abstract：This paper introduces the process of digital pressure gauge measurement audit and the uncertainty analysis of measurement results.

Key words：digital pressure gauge；calibration；measurement review；evaluation of uncertainty

CNAS校準實驗室在申請校準檢測項目認可前，需要提前做一項重要工作，就是對相關領域的項目開展測量審核，保證相關領域測量能力持續有效。根據CNAS有關要求，校準實驗室申請認可的每個子領域，只要存在可獲得的能力驗證或測量審核，在一定周期內應至少參加1次能力驗證或測量審核且獲得滿意結果。數字壓力計的校準能力是壓力校準領域中比較重要的項目。本文主要介紹了數字壓力計測量審核的過程及數字壓力計測量結果的不確定度分析。

1測量審核申請

1）校準實驗室應事先在申請認可范圍的壓力專業校準子領域里（數字壓力計、壓力變送器、彈性元件式精密壓力表、彈性元件式一般壓力表等）至少選擇一項測量儀器參加測量審核。本文選取數字壓力計項目參加測量審核。

2）校準實驗室向測量審核提供者提交測量審核申請，內容一般包括項目名稱、校準依據的技術規范名稱及編號、數字壓力計測量范圍和不確定度、申請實驗室相關信息等。

2測量審核的實施

2.1測量審核前準備工作

1）確認數字壓力計檢定裝置工作狀態是否正常，標準器檢定或校準證書是否在有效周期內。2）確認校準環境條件是否滿足條件，0.05級數字壓力計為（20±2）℃，0.1級及以下的數字壓力計為（20±5）℃，相對濕度不大于75%。3）在進行數字壓力計校準之前，校準設備和被校數字壓力計為達到熱平衡，必須在校準條件下放置2 h，準確度低于0.5級的數字壓力計可縮短放置時間，一般為1 h。4）工作介質，測量審核一般采用氮氣作為工作介質。

2.2數字壓力計的校準

樣品采用準確度等級為0.2級，分辨力為0.0001 MPa，量程為（0～6）MPa的數字壓力計。數字壓力計校準依據：JJG 875—2019《數字壓力計》檢定規程。具體校準方法如下：

1）校準實驗室需檢查接收樣品狀態，保證樣品沒有影響其計量性能的缺損。數字壓力計開機后，通過調零鍵將初始值調到零，禁止校準實驗室私自調節數字壓力計。

2）校準過程中禁止使用腐蝕性的介質，推薦實驗室采用氮氣作為工作介質，如果采用液體作為工作介質，校準后必須對數字壓力計進行清潔。

3）校準實驗室需參照JJG 875—2019《數字壓力計》對數字壓力計的壓力示值誤差檢定方法進行校準，校準實驗室整個校準過程，最大壓力禁止超過6 MPa，防止因實驗室過壓導致樣品損壞。按照實驗室日常測量次數（正、反行程一個循環的測量平均值算作1次），記錄校準時的環境溫度、濕度和示值結果，要求報出校準點1.5000 MPa和4.5000 MPa的示值校準結果平均值及其擴展不確定度（k=2），示值校準結果平均值及其擴展不確定度修約到0.0001 MPa。

3提交測量審核材料

校準實驗室提交測量審核材料時，應仔細閱讀方案或作業指導書等相關文件，其中需要提交的相關材料及材料填寫規則應嚴格按照要求填寫。需提交的測量審核材料一般包括以下內容：1）數字壓力計測量審核申請表原件；2）數字壓力計校準證書；3）數字壓力計校準原始記錄；4）數字壓力計示值誤差測量結果不確定度評估報告；5）校準實驗室標準器、環境條件等匯總表及相關說明；6）標準器檢定或校準證書復印件。

4數字壓力計示值誤差測量結果的不確定度分析

4.1概述

1）校準依據：JJG 875—2019《數字壓力計》檢定規程。2）校準條件：溫度（20±2）℃；相對濕度不大于75%。3）測量標準見表1。4）被測對象見表2。

5）測量方法：按JJG 875—2019《數字壓力計》檢定規程規定，數字壓力計校準時根據數字壓力表準確度等級及測量范圍，選取相應的標準數字壓力計，并在規定的環境條件下恒溫2 h以上方可校準。通電預熱后清零，在不做任何調整的情況下，對被校數字壓力計進行升壓和降壓一個循環（正反行程）的校準，將被校數字壓力表在各校準點與標準數字壓力計比較，逐點記錄被校數字壓力計顯示的示值，此時被校數字壓力計顯示值與測量標準器標準示值之差，即為被校數字壓力計示值誤差。

4.2建立測量模型，計算靈敏系數

4.2.1測量模型