吉林省地方計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF（吉）104—2022旁路式數(shù)字壓差計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforBypassDigitalDifferentialPressureGauges2022-11-21發(fā)布 2023-01-01實(shí)施吉林省市場(chǎng)監(jiān)督管理廳 發(fā)布JJF（吉）104-2022JJF（吉）104-2022JJF（吉）104-2022旁路式數(shù)字壓差計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范JJF（吉）104-2022CalibrationSpecificationforBypassDigitalDifferentialPressureGauges歸口單位：主要起草單位：吉林省計(jì)量科學(xué)研究院本規(guī)范由吉林省計(jì)量科學(xué)研究院負(fù)責(zé)解釋本規(guī)范主要起草人:賀會(huì)超（吉林省計(jì)量科學(xué)研究院）張雅南（吉林省計(jì)量科學(xué)研究院）孫俊峰（吉林省計(jì)量科學(xué)研究院）宋鴿（吉林省計(jì)量科學(xué)研究院）李宗君（吉林省計(jì)量科學(xué)研究院）王宇航（吉林省計(jì)量科學(xué)研究院）JJF（吉）104-2022JJF（吉）104-2022目 錄引言 （II）1范圍 （1）2引用文件 （1）3術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位 （1）4概述 （2）5計(jì)量特性 （2）5.1示值誤差 （2）5.2零位漂移 （2）5.3靜壓零位誤差 （2）5.4示值重復(fù)性 （3）5.5絕緣電阻 （3）6校準(zhǔn)條件 （3）6.1環(huán)境條件 （3）6.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備............................................. （3）7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法 （4）7.1校準(zhǔn)項(xiàng)目 （4）7.2校準(zhǔn)方法 （4）7.3校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá) （7）7.4復(fù)校時(shí)間間隔 （7）附錄A旁路式數(shù)字壓差計(jì)校準(zhǔn)記錄格式 （8）附錄B旁路式數(shù)字壓差計(jì)校準(zhǔn)證書(shū)（內(nèi)頁(yè)）格式........................... （9）附錄C旁路式數(shù)字壓差計(jì)示值誤差測(cè)量不確定度評(píng)定示例 （10）I引 言JJFJJFJJF1008JJF1059.1范制定工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。JJG875關(guān)內(nèi)容，結(jié)合使用和校準(zhǔn)工作的實(shí)際情況制定。本規(guī)范為首次發(fā)布。IIJJF（吉）104-2022JJF（吉）104-2022旁路式數(shù)字壓差計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范范圍本規(guī)范適用于測(cè)量范圍不超過(guò)（-2500~2500）Pa的旁路式數(shù)字壓差計(jì)（計(jì)）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(jì)JJF1008-2008壓力計(jì)量名詞術(shù)語(yǔ)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(yǔ)和計(jì)量單位術(shù)語(yǔ)microthermaldifferentialpressuresensor流體在壓差的作用下流經(jīng)微熱壓差轉(zhuǎn)換單元時(shí)，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(hào)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。溫度傳感器溫度傳感器硅氣流加熱器微熱壓差轉(zhuǎn)換單元旁路主通道圖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(gè)微型加熱器，左右各一個(gè)溫度傳感器，給加熱器施加一個(gè)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(guò)時(shí)，傳感1（貼壁的流體薄層往往是層流流動(dòng)度傳感器對(duì)應(yīng)的流體溫度更高，此時(shí)左右溫度計(jì)就會(huì)有溫度差，顯然，流體流速越快對(duì)應(yīng)的流量越大，壓差越大，溫差也越大，基于溫差的電信號(hào)輸出值也越大。旁路式數(shù)字壓差計(jì)bypassdigitaldifferentialpressuregauges采用旁路式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的微熱壓差傳感器作為測(cè)量元件，用于壓差測(cè)量的數(shù)字壓力計(jì)。計(jì)量單位壓差計(jì)使用的法定計(jì)量單位為Pa（帕斯卡）或kPa。概述壓差計(jì)主要用于氣體壓差的測(cè)量。工作電源信 號(hào)處理工作電源信 號(hào)處理微熱壓差傳感器顯示單元被測(cè)壓力生產(chǎn)環(huán)境、設(shè)備進(jìn)行微差壓的測(cè)量和監(jiān)控，以及暖通空調(diào)等設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的調(diào)試。計(jì)量特性5.1示值誤差示值誤差應(yīng)不超過(guò)其最大允許誤差。5.2零位漂移1h1/25.3靜壓零位誤差靜壓零位誤差應(yīng)不超過(guò)最大允許誤差。25.4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(duì)值的1/4。5.5絕緣電阻對(duì)交流供電或采用電源適配器輸出直流供電的壓差計(jì)，電源線端子與機(jī)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。校準(zhǔn)條件環(huán)境條件6.1.1（20±5）℃，溫度波動(dòng)不超過(guò)±0.5℃/10min。85%。避免環(huán)境大氣壓力的劇烈波動(dòng)，遠(yuǎn)離空調(diào)的出風(fēng)口和回風(fēng)口。校準(zhǔn)環(huán)境附近應(yīng)無(wú)明顯的機(jī)械振動(dòng)和外磁場(chǎng)（地磁場(chǎng)除外。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備校準(zhǔn)時(shí)，所需標(biāo)準(zhǔn)器的測(cè)量范圍應(yīng)不小于壓差計(jì)的測(cè)量范圍。標(biāo)準(zhǔn)器的最大允許誤差絕對(duì)值應(yīng)不大于被校準(zhǔn)壓差計(jì)最大允許誤差絕對(duì)值的1/3。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備見(jiàn)表1，也可以使用符合技術(shù)要求并能實(shí)現(xiàn)測(cè)量的其他儀器。表1測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備序號(hào)儀器設(shè)備名稱技術(shù)要求用途1差壓式數(shù)字壓力計(jì)6.2計(jì)，年穩(wěn)定性合格校準(zhǔn)壓差計(jì)計(jì)量特性的標(biāo)準(zhǔn)器2絕緣電阻測(cè)試儀額定電壓：直流100V、直流500V；準(zhǔn)確度等級(jí)：10級(jí)用于測(cè)量絕緣電阻3流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)細(xì)度不大于0.1mL/min調(diào)節(jié)流經(jīng)壓差計(jì)的氣體流4氣源測(cè)量上限時(shí)的流量需求提供穩(wěn)定的氣源5溫度計(jì)（~5）分辨力：不大于0.1℃用于監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度3校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)項(xiàng)目壓差計(jì)的校準(zhǔn)項(xiàng)目見(jiàn)表2。表2 校項(xiàng)一序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)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校準(zhǔn)方法外觀及功能性檢查壓差計(jì)的高、低壓力測(cè)量端口處應(yīng)有高壓（H、低壓（L）的標(biāo)志。屏現(xiàn)象。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。壓差計(jì)的結(jié)構(gòu)應(yīng)牢固，開(kāi)關(guān)、按鈕等功能鍵應(yīng)完好。7.2.1.1~7.2.1.4缺陷，符合上述要求后，方可進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)前的準(zhǔn)備工作熱平衡時(shí)間開(kāi)始校準(zhǔn)前，標(biāo)準(zhǔn)器、壓差計(jì)、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(shí)間30min。7.2.2.3校準(zhǔn)系統(tǒng)連接高、低壓端通大氣，將零位初始值都調(diào)到“0壓差計(jì)校準(zhǔn)系統(tǒng)按圖4所示的方式進(jìn)行連接。壓力標(biāo)準(zhǔn)器高壓端（H）和低壓端（L）分4別與壓差計(jì)的高壓端（H）和低壓端（L）相連通。標(biāo)準(zhǔn)器氣源氣源開(kāi)關(guān)閥流量調(diào)節(jié)閥HHL通大氣L零位漂移

圖4壓差計(jì)校準(zhǔn)系統(tǒng)連接示意圖

壓差計(jì)壓差計(jì)完成通電預(yù)熱后，將壓差計(jì)的零位初始值調(diào)到“015min1h。所有顯示值與初始值的差值中，絕對(duì)值最大的數(shù)值為零位漂移。7.2.4示值誤差9（含零點(diǎn)5（含零點(diǎn)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(jìn)行校準(zhǔn)點(diǎn)的選擇。每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)器示值與選擇校準(zhǔn)點(diǎn)的最大偏差應(yīng)不超過(guò)該校準(zhǔn)點(diǎn)的±5%。打開(kāi)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(diǎn)的壓差值調(diào)4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(jìn)行讀取。按照上述方法進(jìn)行校準(zhǔn)直至測(cè)量上限。4按公式（1）計(jì)算。4ppcpS（1）4pcipci1 （2）45式中：p——壓差計(jì)各校準(zhǔn)點(diǎn)示值誤差，Pa；pc——壓差計(jì)各校準(zhǔn)點(diǎn)4次讀數(shù)的算術(shù)平均值，Pa；pcin次讀數(shù)值，Pa；pS——各校準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)器示值，Pa。具有負(fù)壓量程的壓差計(jì)，應(yīng)將圖4中標(biāo)準(zhǔn)器和壓差計(jì)的高壓（H）端和低壓（L）端進(jìn)行對(duì)調(diào)后重新接入校準(zhǔn)系統(tǒng)中，按照上述方法進(jìn)行校準(zhǔn)。示值重復(fù)性根據(jù)7.2.4測(cè)量得到的被校準(zhǔn)壓差計(jì)示值，按公式（3）計(jì)算每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的示值重復(fù)性。sRmaxRmin（3） C式中：s——示值重復(fù)性，Pa；，Pa；，Pa；C——極差系數(shù)，當(dāng)測(cè)量次數(shù)n=4時(shí)，C=2.06。靜壓零位誤差壓差計(jì)高、低壓端通大氣，將壓差計(jì)零位初始值調(diào)到“05（允許過(guò)載壓力33H壓力發(fā)生器壓差計(jì)標(biāo)準(zhǔn)器H壓力發(fā)生器壓差計(jì)標(biāo)準(zhǔn)器連接管路圖5靜壓零位誤差校準(zhǔn)連接示意圖絕緣電阻6在校準(zhǔn)條件下，斷開(kāi)壓差計(jì)電源，使電源開(kāi)關(guān)置于接通狀態(tài)，用絕緣電阻測(cè)試儀測(cè)量電源端子與外殼之間的絕緣電阻，穩(wěn)定10s后讀數(shù)。500V100V校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)經(jīng)校準(zhǔn)的壓差計(jì)應(yīng)出具校準(zhǔn)證書(shū)，校準(zhǔn)證書(shū)的校準(zhǔn)結(jié)果內(nèi)頁(yè)格式見(jiàn)附錄B。復(fù)校時(shí)間間隔壓差計(jì)的復(fù)校時(shí)間間隔建議為1年。由于復(fù)校時(shí)間間隔的長(zhǎng)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(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔。7附錄A旁路式數(shù)字壓差計(jì)校準(zhǔn)記錄格式記錄（證書(shū)）編號(hào)：?jiǎn)挝唬篜a第1頁(yè)共2頁(yè)送校單位名稱送校單位地址被校準(zhǔn)計(jì)量器具名稱型號(hào)規(guī)格出廠編號(hào)制造廠測(cè)量范圍最大允許誤差使用的主要計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具名稱/編號(hào)測(cè)量范圍準(zhǔn)確度等級(jí)/最大允許誤差/不確定度溯源證書(shū)編號(hào)有效期至校準(zhǔn)依據(jù)JJF（吉）XX—XXXX旁路式數(shù)字壓差計(jì)環(huán)境條件溫度:℃相對(duì)濕度：%地點(diǎn)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(shí)間/min015304560零位示值零位漂移3.示值誤差、示值重復(fù)性序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)器示值壓差計(jì)示值示值誤差U（k=2）讀數(shù)1讀數(shù)2讀數(shù)3讀數(shù)4平均值重復(fù)性123454.壓差計(jì)示值靜壓零位誤差5.絕緣電阻校準(zhǔn)人員：核驗(yàn)人員：8附錄B旁路式數(shù)字壓差計(jì)校準(zhǔn)證書(shū)（內(nèi)頁(yè)）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：45序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)器示值/Pa壓差計(jì)示值平均值/Pa示值誤差/Pa12345以下空白。9附錄C旁路式數(shù)字壓差計(jì)示值誤差測(cè)量不確定度評(píng)定示例1.1JJF1059.1-2012測(cè)量條件1.2.1環(huán)境條件：溫度（19.8～20.2）℃；相對(duì)濕度（47～51）%。1.2.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：數(shù)字壓力計(jì)，測(cè)量范圍（-1000～1000）Pa，0.05級(jí)。（以下簡(jiǎn)稱壓差計(jì)(-500～500)PaMPE：±5Pa。傳壓介質(zhì)：空氣。測(cè)量方法2h30min計(jì)和壓差計(jì)放在同一水平面上。計(jì)的高、低壓端通大氣，將零位初始值都調(diào)到“0打開(kāi)氣源的開(kāi)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(diǎn)的4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(jìn)行讀取。按照上述方法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(jì)的高壓（H）端和低壓（L）端進(jìn)行對(duì)調(diào)后-100Pa-200Pa、-300Pa、-400Pa、-500Pa。分析不確定度來(lái)源0.05特性不再重復(fù)計(jì)算。被校壓差計(jì)的測(cè)量重復(fù)性是測(cè)量不確定度另一個(gè)主要來(lái)源，分辨力和測(cè)量重復(fù)性又屬于10起壓力示值的波動(dòng)，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。測(cè)量模型pcps式中：δ——壓差計(jì)的示值誤差，Pa；Pc——壓差計(jì)的示值，Pa；ps——數(shù)字壓力計(jì)的示值，Pa。c2c2u2(p)c2u2(p1c 2 suc()

（C.1）其中靈敏系數(shù)c1

1，

1。標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定u(pc)u(pc1)在名義值-500Pa、-400Pa、-300Pa、-200Pa、-100Pa、100Pa、200Pa、300Pa、400Pa、500Pa。處各做4次測(cè)量，并計(jì)算平均值，數(shù)據(jù)見(jiàn)表C-1。表C-1重復(fù)性測(cè)量記錄單位：Pa次數(shù)名義值1234單次測(cè)量實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差s(pi)算術(shù)平均值的實(shí)驗(yàn)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(jì)算各點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差s(pi)，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表C-1。11s RmaxRmin（C.2）(P) C4準(zhǔn)不確定度：u(pc1)

s(pi)s(s(pi)4u(pc2)3k30.0530.053

，壓差u(pc2)

0.029Pa由于壓差計(jì)測(cè)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(cè)量重復(fù)性引入的不確定度u(pc)的值見(jiàn)表C-2。表C-2各測(cè)量點(diǎn)測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度單位：Pa測(cè)量點(diǎn)-500-400-300-200-100100200300400500u(pc)0.120.100.080.100.100.100.120.120.100.10c1u(pc)0.120.100.080.100.100.100.120.120.100.10u(ps)數(shù)字壓力計(jì)經(jīng)檢定符合0.05級(jí)要求，其示值誤差不會(huì)超過(guò)最大允許誤差MPE=±（1000-3（-1000）0.05%=±1Pa，假設(shè)最大允許誤差服從均勻分布，取k3由數(shù)字壓力計(jì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

。區(qū)間半寬a=1Pa，13u(p)a13

0.58Pas k標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總表各點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總見(jiàn)表C-3。表C-3標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總表標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)不確定度ui值靈敏系數(shù)ciui12u(pc)壓