0.05級數字壓力計校準能力驗證技術方法的研究

1、第 4 1 卷 第 8 期 2 0 1 4年 8 月 天 津 科 技 TI AN J I N S CI ENCE & TE CH N0 L 0 GY V b 1 _ 41NO ． 8Au g ． 2 01 4科學觀察 0 ． 0 5級數 字壓 力計校準能力驗證技術方 法的研 究 黃連年 ( 國網湖北省 電力公 司電力科學研究 院 湖北武漢 4 3 0 0 7 7 )摘 要 ：針 對 0 ． 0 5級數 字壓 力計校準

2、 能力驗證 的復 雜性 ，通過校 準能力驗證 的經典案例 全面介紹 了其技術方法。數 字壓力計校 準能力驗證 包括 實施過 程與步驟、注意 問題 、壓 力示值測量 、校準 結果評 價和參考 實驗 室的校 準方法 ，對提 高校 準能力驗證 水平和測量過 程的綜合 考核 分析有重要 的參考價值。關鍵詞 ：數 字壓 力計 驗證 校 準能力 C NASM0 0 4 4中圖分類號 ：T B9 3 5文獻標志碼 ：A文章編號 ：1 0 0 6 —

3、8 9 4 5 ( 2 0 1 4 ) 0 8 ． 0 0 5 5 ． 0 3OnVe r i f ic a t i o nTe c h n i q u eo fCa l i b r a t i o nCa p a c i t yo ft h e0 ． 0 5Gr a d eDi g i t a lPr e s s u r eGa u g eHUANG Li a n n i a n( H u b e iE l e c t r i cP

4、 o we rR e s e a r c hI n s t i t u t e ，H u b e iE l e c t r i cP o we rC o m p a n yo ft h eS t a t eG r i d ，Wu h a n4 3 0 0 7 7 ，Hu b e iP r o v i n c e ，C h i n a )Ab s t r a c t ：A v e r i f i c a t i o nt e c h n

5、 i q u eo fc a l i b r a t i o nc a p a c i t yo ft h e0 ． 0 5Gr a d eDi g i t a lPr e s s u r eGa u g ewa sd e s c r i b e dt h r o u g hac l a s s i cc a s e ． Th ev e r i f ic a t i o ni n v o l v e di mpl e me n t a

6、t i o np r o c e s sa n ds t e ps ， n o t e wo r t h yi s s u e s ，me a s u re me n to fi n d i c a t i n gv a l u e s ，o u t c o mea s s e s s me n ta n dc a l i b r a t i o nme t h o do far e f e r e n c e dl a b o r a

7、 t o r y ． Th i ss t u d ywi l lp r o v i d ei mp o r t a n tr e f e r e n c ev a l u et ot h ev e r if i c a t i o nl e v e lo fc a l i b r a t i o nc a p a c i t y a n dt h ec o mp r e h e n s i v ea s s e s s me n ta

8、 n da n a l y —s i so ft h eme a s u r e me n tp r o c e s s ．Ke yw o r d s ：d i g i t a lp r e s s u r eg a u g e ；v e r if i c a t i o n ；c a l i b r a t i o nc a p a c i t y ；C NASM0 0 4 40 ． 0 5級數字壓力計作為壓力計量器具 ， 在給排 水

9、 、 電力 、 石油化工 、 食品衛(wèi)生 、 航空航天和國防軍工 等領域有著廣泛的應用 。 數字壓力計的校準是一個相 對復雜 的過程 ， 影響最終結果 的因素很多 ， 需要考慮 實驗室的標準器及配套設備 、 檢定人員 和環(huán) 境條件 等。 通過能力驗證 ， 可將實驗室標準裝置、 校準水平與 其他技術機構進行 比較 ， 便于發(fā)現 自身存在的問題并 及時進行糾正 ， 以提高 自身實驗室 的校準水平 ， 確保 校準結果的準確性。 下面就實施的一項

10、校準能力驗證 經典案例 ， 全面介紹其校準能力驗證的技術方法。1能力驗證的前期準備及實施 根據 C N A SM0 0 4 40 ． 0 5級數字壓力計校準能力 驗證計劃作業(yè)指導書的要求 ， 實驗室收到樣 品后 ， 需 對樣品是否完好進行確認 ， 填寫被測樣品接受狀態(tài)確 認表 ， 以傳真方式返 回實施機構 ， 并按 J J G8 7 5 — 2 0 0 5收稿 日期 ：2 0 1 4 ． 0 7 ． 0 6《 數字壓力計檢定規(guī)程 》的要

11、求在實驗室存放。 本次 選用的樣品是性能穩(wěn)定的 O ． 0 5 級數字壓力計 ， 校準前 詳細閱讀數字壓力計校準能力驗證計劃作業(yè)指導書 ，自查數字壓力 計標準裝置 ， 模擬樣 品進行 了反復測 試 ， 確保標準裝置工作狀態(tài)正常 ， 保證 比對結果 的可 靠性 。 本次驗證計劃的指定值由參考實驗室給出 ， 采 用 值對結果進行評定 ， 需要指 出的是 值大小并 不表明參加者驗證結果與指定值的接近程度 ， 它只表 明其結果是否符合參加者

12、驗證報告的不確定度。2 測量應注意的問題 將數字壓力計在校準環(huán)境條件下放置 2h ， 保持電 池有足夠的電量 ， 防止電池 電壓過低或過高 ， 減小對 數字壓力計帶來的額外誤差 。 用條式水平儀調整活塞 式壓力計承重盤平面對活塞軸線 的垂直度水平 ， 壓力 計的工作介質為變壓器油 ， 介質運動粘度和酸值均符 2 0 1 4 年 8 月黃連年 ： 0 ． 0 5 級數字壓力計校準能力驗證技術方法的研究 表 3 標準不確定度匯總表 標準不確

13、定度分量 “ ( x i )不確定度來源 標準不確定度 C lU= lCI× Ui )自由度 2 MP a 重復性 3 ． 5 9 ×1 0Ⅳ 【 P a3 ． 5 9 × 1 0 0 Ⅳ 【 P a3 MP a 重復性 5 - 3 9 ×1 0Ⅳ 【 P a5 - 3 9 × 1 0MP aU ( P)194M P a 重復性 7 ． 1 4 ×1 0M 【 P a

14、7 ． 1 4 × 1 0Ⅳ 【 P a5MP a 重復性 9 ． 1 2 ×1 0 0 Ma9 ． 1 2X1 0MP a“ ( P)0 ．0 1 級活塞壓力計不確定度 0 ． 0 0 03 5 Ⅳ 【 P a—l0 ． 0 0 03 5 MP a5 03 。 7 擴展 不確定 度的評定 置信概率取 9 5 ％， 將計算得到的所有有效 自由度 近似取整為 5 O ， 查 t 分布表 ， 得 ：k 9 5 =t

15、9 5 ( 5 0 )= 2擴展不確定度為：2MP a點 ： U 9 5 =0 ． 0 0 03 5 ×2：0 ． 0 0 07 0MP a=0 ． 9 5 ， k： 2 )3MP a點 ： U 9 5 =0 ． 0 0 03 5 ×2：0 ． 0 0 07 0MP a=0 ． 9 5 ， k =2 )4MP a點 ： u 9 5 =0 ． 0 0 03 7×2 =0 ． 0 0 07 2MP a=O ．

16、9 5 ， k= 2 )5MP a點 ： u 9 5 =0 ． 0 0 03 6×2 ：0 ． 0 0 07 2MP a=0 ． 9 5 ， k= 2 )測量不確定度報告：2MP a 點 ： U 9 5 =0 ． 0 0 07 0MP a V e f =5 03MP a 點 ： u 9 5 =0 ． 0 0 07 0] V I P aV e f -5 04 MP a 點 ：u 9 5 ：0 ． 0 0 07 2 MP aV e

17、 f -5 05MP a 點 ：u 9 5 =0 ． 0 0 07 2MP aV e=5 04 參考實驗室對 0 ． O 5 級數字壓 力計的校準 參考實驗室參考值采用實驗室第一次校準值。 參 考實驗室結果見表 4 。表 4 參考實驗室校準結果 標稱值 平均值 x ~ ( MP a )不確定度 ( M P a )( MP a )正行程 反行程 正行程 反行程 22 ． 0 0 022 ． 0 0 050 ． 0 0 090．

18、0 0 0933 ． 0 0 033 ． 0 0 060 ． 0 O10O． O 0l044 ． 0 0 044 ． 0 0 070 ． 0 O11O． O Oll55 ． 0 0 095 ． 0 0 090 ． 00 130． 0 0135 校準結果評價 將校準結果及測量不確定度提交給參考實驗室 ，參考實驗室根據所有實驗室的校準結果和不確定度 ，用 值對其進行評定。對實驗室提交的結果 ， 按照下式計算 值 ：X— X 麗其 中：—

19、—驗證校準結果 ； 卜 參考實驗室校準結 果 ； U l a b 一一驗證實驗室的報告不確定度 ； ( ‘廠一 參 考實驗室 的報告不確定度 。 己和 【的包含概率均 為 9 5 ％。驗證實驗室與參考實驗室校準結果對 比見表 5 。表 5 校準結果對比表 Ta b． 5Co r r e l a t i o nt a b l eo fc a l i b r a t i o nr e s u l t s代 標稱值 平均值 x ~ ( M

20、P a )不確定度 ( MP a )指定值 x ~ ( MP a )指定值不確定度 C ‘( M P a )值 碼 ( MP a )正行程 反行程 正行程 反行程 正行程 反行程 正行程 反行程 正行程 反行程 22 ． 0 0 022 ． 0 0 030． 0 0 070． 0 0 072 ． 0 0 022 ． 0 0 050． 0 0 090． 0 0 09O ． 0 0—0． 1 833 ． 0 0 023

21、 ． 0 0 040． 0 0 070． 0 0 073 ． 0 0 033 ． 0 0 060． 0 0100 ． 0 010—0 ． 0 8一O ． 1 65 244 ． 0 0 034 ． 0 0 040． 0 0 070． 0 0 074 ． 0 0 044 ． 0 0 070． 0 01l0 ． 0 01l—0 ． O 8—0 ． 2 355 ． 0 0 075 ． 0 0 080 ． 0 0 070． 0 0 075 ． 0