PAGEPAGE12PAGEPAGE13旁路式數(shù)字壓差計校準(zhǔn)規(guī)范范圍本規(guī)范適用于測量范圍不超過（-2500~2500）Pa的旁路式數(shù)字壓差計（以下簡稱壓差計）的校準(zhǔn)。引用文件本規(guī)范引用下列文件：JJG875數(shù)字壓力計JJF1008-2008壓力計量名詞術(shù)語及定義凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規(guī)范。術(shù)語和計量單位3.1術(shù)語3.1.1微熱壓差傳感器microthermaldifferentialpressuresensor流體在壓差的作用下流經(jīng)微熱壓差轉(zhuǎn)換單元時，硅芯片上溫度差按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用的輸出信號的器件或裝置。旁路式微熱壓差傳感器結(jié)構(gòu)和原理如圖1所示。主通道主通道旁路微熱壓差轉(zhuǎn)換單元溫度傳感器硅氣流加熱器圖1旁路式微熱壓差傳感器結(jié)構(gòu)和原理示意圖微熱壓差傳感器的工作原理：硅芯片中心設(shè)置一個微型加熱器，左右各一個溫度傳感器，給加熱器施加一個電壓，電阻熱效應(yīng)使芯片表面溫度升高。當(dāng)管內(nèi)流體流過時，傳感器左右兩端有壓力差，由于流體的貼壁效應(yīng)（貼壁的流體薄層往往是層流流動），下游的溫度傳感器對應(yīng)的流體溫度更高，此時左右溫度計就會有溫度差，顯然，流體流速越快對應(yīng)的流量越大，壓差越大，溫差也越大，基于溫差的電信號輸出值也越大。3.1.2旁路式數(shù)字壓差計bypassdigitaldifferentialpressuregauges采用旁路式結(jié)構(gòu)設(shè)計的微熱壓差傳感器作為測量元件，用于壓差測量的數(shù)字壓力計。3.2計量單位壓差計使用的法定計量單位為Pa（帕斯卡）或kPa。概述壓差計主要用于氣體壓差的測量。被測壓力微熱壓差傳感器信被測壓力微熱壓差傳感器信號處理單元顯示單元工作電源圖2壓差計的工作原理示意圖壓差計廣泛應(yīng)用于電子制造、醫(yī)藥、生物技術(shù)、航空航天、礦井等企業(yè)，用于對實驗室、生產(chǎn)環(huán)境、設(shè)備進行微差壓的測量和監(jiān)控，以及暖通空調(diào)等設(shè)備運行參數(shù)的調(diào)試。計量特性5.1示值誤差示值誤差應(yīng)不超過其最大允許誤差。5.2零位漂移零位漂移在1h內(nèi)應(yīng)不大于最大允許誤差絕對值的1/2。5.3靜壓零位誤差靜壓零位誤差應(yīng)不超過最大允許誤差。5.4示值重復(fù)性示值重復(fù)性應(yīng)不大于最大允許誤差絕對值的1/4。5.5絕緣電阻對交流供電或采用電源適配器輸出直流供電的壓差計，電源線端子與機殼間的絕緣電阻應(yīng)不小于20MΩ。注：以上所有指標(biāo)不適用于合格性判別，僅供參考。6校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件6.1.1溫度：（20±5）℃，溫度波動不超過±0.5℃/10min。6.1.2相對濕度：不大于85%。6.1.3避免環(huán)境大氣壓力的劇烈波動，遠離空調(diào)的出風(fēng)口和回風(fēng)口。6.1.4校準(zhǔn)環(huán)境附近應(yīng)無明顯的機械振動和外磁場（地磁場除外）。6.2測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備校準(zhǔn)時，所需標(biāo)準(zhǔn)器的測量范圍應(yīng)不小于壓差計的測量范圍。標(biāo)準(zhǔn)器的最大允許誤差絕對值應(yīng)不大于被校準(zhǔn)壓差計最大允許誤差絕對值的1/3。測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備見表1，也可以使用符合技術(shù)要求并能實現(xiàn)測量的其他儀器。表1測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備序號儀器設(shè)備名稱技術(shù)要求用途1差壓式數(shù)字壓力計符合6.2的要求，0.05級及以上的數(shù)字壓力計，年穩(wěn)定性合格校準(zhǔn)壓差計計量特性的標(biāo)準(zhǔn)器2絕緣電阻測試儀額定電壓：直流100V、直流500V；準(zhǔn)確度等級：10級用于測量絕緣電阻3流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)細度不大于0.1mL/min調(diào)節(jié)流經(jīng)壓差計的氣體流量，控制壓差計兩端的壓差4氣源氣源的介質(zhì)為空氣或者氮氣，校準(zhǔn)過程中應(yīng)能保證輸出穩(wěn)定的氣體流量，并達到壓差計測量上限時的流量需求提供穩(wěn)定的氣源5溫度計測量范圍：（0~50）℃；分辨力：不大于0.1℃用于監(jiān)測環(huán)境溫度7校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)項目壓差計的校準(zhǔn)項目見表2。表2校準(zhǔn)項目一覽表序號校準(zhǔn)項目1零位漂移2示值誤差3示值重復(fù)性4靜壓零位誤差5絕緣電阻（僅適用于外部電源供電）7.2校準(zhǔn)方法7.2.1外觀及功能性檢查7.2.1.1壓差計的高、低壓力測量端口處應(yīng)有高壓（H）、低壓（L）的標(biāo)志。7.2.1.2數(shù)字顯示應(yīng)清晰，不應(yīng)有缺筆畫等影響讀數(shù)的現(xiàn)象；液晶顯示部分不得有漏液、花屏現(xiàn)象。7.2.1.3壓差計的銘牌上應(yīng)標(biāo)明產(chǎn)品名稱、型號、出廠編號、測量范圍、準(zhǔn)確度等級或最大允許誤差、額定靜壓壓力、制造商名稱或商標(biāo)等信息，并清晰可辨。7.2.1.4壓差計的結(jié)構(gòu)應(yīng)牢固，開關(guān)、按鈕等功能鍵應(yīng)完好。采用目力觀測和手動方式按照7~7.2.1.4要求進行檢查，不應(yīng)有影響計量性能的缺陷，符合上述要求后，方可進行校準(zhǔn)。7.2.2校準(zhǔn)前的準(zhǔn)備工作7.2.2.1熱平衡時間開始校準(zhǔn)前，標(biāo)準(zhǔn)器、壓差計、氣源應(yīng)在校準(zhǔn)環(huán)境條件下至少放置2h。7.2.2.2通電預(yù)熱時間具有電源供電的標(biāo)準(zhǔn)器和壓差計，通電預(yù)熱時間應(yīng)滿足制造廠商提供的信息，一般不少于30min。7.2.2.3校準(zhǔn)系統(tǒng)連接連接前先將流量調(diào)節(jié)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，氣源內(nèi)的壓力應(yīng)滿足要求，將標(biāo)準(zhǔn)器和壓差計的高、低壓端通大氣，將零位初始值都調(diào)到“0”。壓差計校準(zhǔn)系統(tǒng)按圖4所示的方式進行連接。壓力標(biāo)準(zhǔn)器高壓端（H）和低壓端（L）分別與壓差計的高壓端（H）和低壓端（L）相連通。LLHHL標(biāo)準(zhǔn)器壓差計流量調(diào)節(jié)閥開關(guān)閥氣源通大氣圖4壓差計校準(zhǔn)系統(tǒng)連接示意圖7.2.3零位漂移壓差計完成通電預(yù)熱后，將壓差計的零位初始值調(diào)到“0”，然后每隔15min記錄一次顯示值，直到1h。所有顯示值與初始值的差值中，絕對值最大的數(shù)值為零位漂移。7.2.4示值誤差具有正壓、負壓量程壓差計的校準(zhǔn)點不少于9個點（含零點），應(yīng)包含測量上限和下限；僅有正壓量程壓差計的校準(zhǔn)點不少于5個點（含零點），應(yīng)包含測量上限。所選取的校準(zhǔn)點應(yīng)較均勻地分布在全量程范圍內(nèi)，也可以根據(jù)客戶的要求進行校準(zhǔn)點的選擇。每個校準(zhǔn)點的標(biāo)準(zhǔn)器示值與選擇校準(zhǔn)點的最大偏差應(yīng)不超過該校準(zhǔn)點的±5%。打開氣源，緩慢調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥，增加氣體流量，使升壓平穩(wěn)，各校準(zhǔn)點的壓差值調(diào)好后應(yīng)穩(wěn)定至少15s，讀取并記錄被校準(zhǔn)壓差計示值4次，讀數(shù)期間標(biāo)準(zhǔn)器的示值變化量應(yīng)不大于其分辨力，否則應(yīng)等到標(biāo)準(zhǔn)器示值穩(wěn)定后再重新進行讀取。按照上述方法進行校準(zhǔn)直至測量上限。每個校準(zhǔn)點壓差計4次讀數(shù)的算術(shù)平均值與標(biāo)準(zhǔn)器的示值之差作為該點的示值誤差，按公式（1）計算。（1） （2）式中：——壓差計各校準(zhǔn)點示值誤差，Pa；——壓差計各校準(zhǔn)點4次讀數(shù)的算術(shù)平均值，Pa；——壓差計各校準(zhǔn)點第n次讀數(shù)值，Pa；——各校準(zhǔn)點的標(biāo)準(zhǔn)器示值，Pa。具有負壓量程的壓差計，應(yīng)將圖4中標(biāo)準(zhǔn)器和壓差計的高壓（H）端和低壓（L）端進行對調(diào)后重新接入校準(zhǔn)系統(tǒng)中，按照上述方法進行校準(zhǔn)。7.2.5示值重復(fù)性根據(jù)7.2.4測量得到的被校準(zhǔn)壓差計示值，按公式（2）計算每個校準(zhǔn)點的示值重復(fù)性。（2）式中：s——示值重復(fù)性，Pa；Rmax——壓差計各校準(zhǔn)點示值的最大值，Pa；Rmin——壓差計各校準(zhǔn)點示值的最小值，Pa；C——極差系數(shù)，當(dāng)測量次數(shù)n=4時，C=2.06。7.2.6靜壓零位誤差壓差計高、低壓端通大氣，將壓差計零位初始值調(diào)到“0”，再按圖5所示的方式進行連接，緩慢加壓至額定最大靜壓壓力（允許過載壓力），待壓力穩(wěn)定后，讀取壓差計的示值。按照上述方法連續(xù)重復(fù)進行3次測量，取3次示值中絕對值最大的示值作為靜壓零位誤差。標(biāo)準(zhǔn)器連接管路壓差計壓力發(fā)生器HL圖5靜壓零位誤差校準(zhǔn)連接示意圖7.2.7絕緣電阻在校準(zhǔn)條件下，斷開壓差計電源，使電源開關(guān)置于接通狀態(tài)，用絕緣電阻測試儀測量電源端子與外殼之間的絕緣電阻，穩(wěn)定10s后讀數(shù)。注：對于交流電源供電的壓差計，采用輸出直流500V的絕緣電阻測試儀；對于電源適配器輸出直流供電的壓差計，采用輸出直流100V的絕緣電阻測試儀。7.3校準(zhǔn)結(jié)果表達經(jīng)校準(zhǔn)的壓差計應(yīng)出具校準(zhǔn)證書，校準(zhǔn)證書的校準(zhǔn)結(jié)果內(nèi)頁格式見附錄B。7.4復(fù)校時間間隔壓差計的復(fù)校時間間隔建議為1年。由于復(fù)校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸因素所決定的，因此，送校單位可根據(jù)實際使用情況自主決定復(fù)校時間間隔。附錄A旁路式數(shù)字壓差計校準(zhǔn)記錄格式記錄（證書）編號：單位：Pa第1頁共2頁送校單位名稱送校單位地址被校準(zhǔn)計量器具名稱型號規(guī)格出廠編號制造廠測量范圍最大允許誤差使用的主要計量標(biāo)準(zhǔn)器具名稱/編號測量范圍準(zhǔn)確度等級/最大允許誤差/不確定度溯源證書編號有效期至校準(zhǔn)依據(jù)JJF（吉）XX—XXXX旁路式數(shù)字壓差計環(huán)境條件溫度:℃相對濕度：%地點校準(zhǔn)日期年月日校準(zhǔn)數(shù)據(jù)1.外觀及功能性檢查2.零位漂移時間/min015304560零位示值零位漂移3.示值誤差、示值重復(fù)性序號標(biāo)準(zhǔn)器示值壓差計示值示值誤差示值誤差的擴展不確定度U（k=2）讀數(shù)1讀數(shù)2讀數(shù)3讀數(shù)4123454.靜壓零位誤差（額定最大靜壓壓力：kPa）壓差計示值靜壓零位誤差5.絕緣電阻校準(zhǔn)人員：核驗人員：附錄B旁路式數(shù)字壓差計校準(zhǔn)證書（內(nèi)頁）格式校準(zhǔn)結(jié)果1、零位漂移：2、靜壓零位誤差：3、示值重復(fù)性：4、絕緣電阻：5、示值誤差：序號準(zhǔn)器示值/Pa壓差計示值平均值/Pa示值誤差/Pa示值誤差的擴展不確定度U（k=2）/Pa12345以下空白。

附錄C旁路式數(shù)字壓差計示值誤差測量不確定度評定示例1.1評定依據(jù)本校準(zhǔn)規(guī)范及JJF1059.1-2012測量不確定度評定與表示。1.2測量條件1.2.1環(huán)境條件：溫度（19.8～20.2）0C；相對濕度（47～51）%。1.2.2測量標(biāo)準(zhǔn)：數(shù)字壓力計，測量范圍（-1000～1000）Pa，0.05級。1.2.3被測對象：旁路式數(shù)字壓差計（以下簡稱壓差計），測量范圍（-500～500）Pa，最大允許誤差MPE：±5Pa。1.2.4傳壓介質(zhì)：空氣。1.3測量方法將數(shù)字壓力計和壓差計放置于校準(zhǔn)環(huán)境中2h以上，開機預(yù)熱30min。盡量使數(shù)字壓力計和壓差計放在同一水平面上。檢查氣源內(nèi)的壓力應(yīng)滿足要求，罐內(nèi)氣體的溫度與環(huán)境溫度基本一致，將標(biāo)準(zhǔn)器和壓差計的高、低壓端通大氣，將零位初始值都調(diào)到“0”。打開氣源的開關(guān)閥，緩慢調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥，增加氣體流量，使升壓平穩(wěn)，各校準(zhǔn)點的壓差值調(diào)好后應(yīng)穩(wěn)定至少15s，讀取并記錄被校準(zhǔn)壓差計示值4次，讀數(shù)期間標(biāo)準(zhǔn)器的示值變化量應(yīng)不大于其分辨力，否則應(yīng)等到標(biāo)準(zhǔn)器示值穩(wěn)定后再重新進行讀取。按照上述方法進行校準(zhǔn)直至測量上限，校準(zhǔn)點依次為100Pa、200Pa、300Pa、400Pa、500Pa。正壓量程校準(zhǔn)完成后，應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)器和壓差計的高壓（H）端和低壓（L）端進行對調(diào)后接入校準(zhǔn)系統(tǒng)中，按照上述方法進行負壓量程的校準(zhǔn)，直至測量下限，校準(zhǔn)點依次為-100Pa、-200Pa、-300Pa、-400Pa、-500Pa。1.4分析不確定度來源數(shù)字壓力計檢定證書中給出的檢XX論是符合0.05級，標(biāo)準(zhǔn)器的最大允許誤差是不確定度的來源之一，由于是考慮了數(shù)字壓力計的最大允許誤差，對于其分辨力，穩(wěn)定性等計量特性不再重復(fù)計算。被校壓差計的測量重復(fù)性是測量不確定度另一個主要來源，分辨力和測量重復(fù)性又屬于同一效應(yīng)引入的不確定度，取二者的較大者；溫度波動會造成氣流不穩(wěn)定，氣流不穩(wěn)定會引起壓力示值的波動，也與重復(fù)性屬于同一效應(yīng)引入的不確定度，故不重復(fù)考慮。1.5測量模型式中：δ——壓差計的示值誤差，Pa；Pc——壓差計的示值，Pa；ps——數(shù)字壓力計的示值，Pa。經(jīng)分析不確定度的來源，數(shù)字壓力計的最大允許誤差和壓差計示值這兩個量互不相關(guān)，由公式C.1可以得到不確定度傳播律：（C.1）其中靈敏系數(shù)，。1.6標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定壓差計測量重復(fù)性引入的不確定度u（pc）a）壓差計測量重復(fù)性引入的不確定度u（pc1）在名義值-500Pa、-400Pa、-300Pa、-200Pa、-100Pa、100Pa、200Pa、300Pa、400Pa、500Pa。處各做4次測量，并計算平均值，數(shù)據(jù)見表C-1。表C-1重復(fù)性測量記錄單位：Pa次數(shù)名義值1234單次測量實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差s（pi）算術(shù)平均值的實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差u（pc1）-500-499.6-499.8-499.5-499.30.240.12-400-399.8-399.4-399.6-399.50.190.10-300-299.6-299.5-299.7-299.80.150.08-200-199.5-199.6-199.8-199.90.190.10-100-99.7-99.6-100.0-99.70.190.10100100.199.999.8100.20.190.10200200.1199.8200.3199.90.240.12300300.2300.4300.4299.90.240.12400400.5400.6400.7400.30.190.10500500.6500.9501.0500.60.190.10采用極差法按照公式C.2計算各點的實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差s（pi），計算結(jié)果見表C-1。（C.2）在實際測量過程中示值誤差由4次測量的平均值得到，則每個測量點由重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：b）壓差計的分辨力引入的不確定度u（pc2）該壓差計的分辨力為0.1Pa，區(qū)間半寬a=0.05Pa，假設(shè)服從均勻分布，取，壓差計的分辨力引入的不確定度：由于壓差計測量重復(fù)性和分辨力是同一效應(yīng)引起的不確定度，取其中較大者，測量重復(fù)性引入的不確定度u（pc）的值見表C-2。表C-2各測量點測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度單位：Pa測量點-500-400-300-200-100100200300400500u（pc）0.120.100.080.100.100.100.120.120.100.100.120.100.080.100.100.100.120.120.100.101.6.2數(shù)字壓力計引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（ps）數(shù)字壓力計經(jīng)檢定符合0.05級要求，其示值誤差不會超過最大允許誤差MPE=±（1000-（-1000））×0