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    淺談二等活塞式壓力計檢定與校準之差異

    發布時間:2019-01-23 15:02    來源:西安市高精密儀表廠

     淺談二等活塞式壓力計檢定與校準之差異

      摘 要:從基本概念出發,以應用的視角,對二等活塞式壓力計的檢定與校準的差異進行了分析,旨在明晰檢定與校準的實際應用意義。
     
       引言
     
      二等活塞式壓力計作為壓力量值傳遞與量值溯源過程中不可或缺的一個中間環節,向上可溯源至一等活塞式壓力計(或工作基準壓力計),向下可傳遞各種工作用壓力儀表,其應用之廣泛可見一斑。隨著校準市場的開放,對于二等活塞式壓力計而言,其計量特性的確定已由過去單一的檢定方式擴展到校準或檢定校準并用。
     
      1 概念差異及檢定/校準方法的不同
     
      檢定:由法定計量技術機構確定并證實測量器具是否完全滿足規定要求而做的全部工作。
     
      對于二等活塞式壓力計,依據《JJG59—90二、三等活塞式壓力計檢定規程》所做的檢定工作,共有八項檢定內容,其中包括:外觀檢查、校驗器密閉性檢查、承重底盤平面對活塞軸線垂直度檢查、活塞轉動延續時間的測量、活塞下降速度的測量、活塞有效面積的測量、靈敏閾的測量、活塞及聯接件質量和專用砝碼質量的確定與檢定等項目,只有當這八項內容全部滿足檢定規程規定的技術要求時,才可以給出二等活塞式壓力計檢定合格的結論,如果有一項不合格則二等活塞式壓力計的檢定結果即為不合格。
     
      校準:在規定條件下,為確定測量儀器、測量系統所指示的量值或實物量具、標準物質所代表的量值與對應的測量標準所復現的量值之間關系的一組操作。就目前而言,二等活塞式壓力計校準所依據的技術文件普遍認為是《JJG59—90二、三等活塞式壓力計檢定規程》。而該規程規定的八個檢定項目是對二等活塞式壓力計整體特性的綜合評價和定性描述,與校準的定義無法吻合。因為規程未對如何確定二等活塞式壓力計復現量值與對應的計量標準所復現的量值之間關系作出定量的明晰規定,我們認為校準的方法應該以確定二等活塞式壓力計所復現的壓力量值與對應測量標準所復現的量值之間關系為主要目的所制定的一系列操作程序。
     
      2 結論給出方式的差異
     
      以YS60型二等活塞式壓力計為例,檢定合格后,證書中檢定結果一般給出為:
     
      量值準確度:0.05級;
     
      基本允差:±0.05%;
     
      活塞有效面積:(0.50054±0.00010)×10-4m2;
     
      活塞及其連接件質量:(0.51076±0.0001)kg;
     
      專用砝碼質量:(0.51076±0.0001)kg,4個;(2.55378±0.0005)kg,11個。
     
      在實際使用中二等活塞式壓力計輸出壓力值是一個標稱值(如:10 MPa),該值的可能值為標稱值的±0.05%(如9.995~10.005 MPa)所以檢定結論是對二等活塞式壓力計整體特性的定性描述。校準給出的結論應是(以YS60型二等活塞式壓力計的10 MPa點為例):
     
      指示值:10.001 MPa;
     
      指示值的擴展不確定度:U=0.002 MPa,k=2;
     
      相應計量標準壓力計的指示值:10.000 MPa。
     
      實際使用中,我們依據校準證書便可以直觀地得到二等活塞式壓力計所復觀壓力量值的確切值及其偏離真值(或約定真值)的定量指標,同時還可以得到該校準值被賦予的分散性的大小。
     
      3 從應用角度看輸出量值的實際意義
     
      從《JJG59—90二、三等活塞式壓力計檢定規程》以及OIML R110《壓力天平》國際建議中對于活塞式壓力計的測試要求均是依托于準確度等級而定。這一點對于高準確度的活塞式壓力計而言尚可,因為其傳遞的對象多為同類的活塞式壓力計,且檢定/校準的方法也基本一致。而對于二等及以下直接用于校準壓力工作器具的活塞式壓力計則極為不便。首先,二等活塞式壓力計所復現的壓力值無法以確定的量值定量地表示出來;其次,所傳遞的工作器具種類繁多,檢定/校準的方式也各不相同,沒有一個定量的壓力量值作為依據標準,則傳遞過程可能造成檢定/校準程序的不便和壓力量值精確度的損失。
     
      二等活塞式壓力計的應用主要是傳遞壓力值,給出一個較為準確的壓力量值對于二等活塞式壓力計的使用有著重要的實際意義。如果只給出活塞有效面積以及專用砝碼質量值等單一特性,對于二等活塞式壓力計的產品定型檢驗或出廠檢驗有一定意義,但在二等活塞式壓力計的實際使用工作中則略顯不足。二等活塞式壓力計準確度0.05級的給出,只是定性地確定了其等級的高低,較之校準結論的確定量值及擴展不確定度值的給出,則壓力量值精確度損失較大。
     
      綜上所述,對于二等活塞式壓力計而言,校準結論的給出更適合于量值傳遞和量值溯源過程中的活塞式壓力計應用,而檢定結論更適用于二等活塞式壓力計的產品定型或出廠檢定。如果將檢定和校準這兩者結合起來對JJG59—90檢定規程進行修訂,則能使二等活塞式壓力計的檢定/校準更能符合實際應用要求。
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