二等活塞式压力计标准装置技术报告

计量标准技术报告计量标准技术报告计量标准名称：二等活塞式压力计标准装置 建立计量标准单位：神华神东电力煤制油自备热电厂 计量标准负责人：杨少君 筹建起止日期：2007 年 05 月说说 明明1. 申请建立计量标准应填写计量标准技术报告。计量标准考核合格后由申请单位存档。2.计量标准技术报告由计量标准负责人填写。3.计量标准技术报告用计算机打印或墨水笔填写，要求字迹工整清晰。目目 录录一、计量标准的工作原理及其组成-( 1 )二、选用的计量标准器及主要配套设备-( 2 )三、计量标准的主要技术指标-( 3 )四、环境条件-( 3 )五、计量标准的量值溯源和传递框图-( 4 )六、计量标准的测量重复性考核-( 5 )七、计量标准的稳定性考核-( 6 )八、测量不确定度评定-( 7 )九、计量标准的测量不确定度验证-( 9 )十、结论-(10)十一、附加说明-(10)一、计量标准的工作原理及其组成检定表砝码被检表接头加压泵1、活塞式压力计是根据流体静力学的力平衡原理和以帕斯卡定律为基础来进行压力测 量的，一种力是由所测压力产生的，另一种力是由放在承重盘上的砝码产生的，这 两种力相平衡时，根据砝码的重量即可计算出被测的压力值。活塞压力计活 塞二、选用的计量标准器及主要配套设备名 称型 号测量范围不确定度或 准确度等级或 最大允许误差制造厂及 出厂编号检定 证书号二等活塞 式压力计YS600（160） MPa±0.05%西安仪表厂 06.134电科院 热 YS 字第 2007-028 号砝码YS600（160） MPa±0.05%西安仪表厂 06.134电科院 热 YS 字第 2007-028 号计 量 标 准 器精密 压力表YB-160（0100） MPa0.4 级上仪 0605069秒表DM1-00124 小时1.0 级上海星钻 2006056水平仪300mm（05）0.02mm/m上海 2# 数字多用表34970A(0100)mA(0100) mV0.01 级SCANDURA 7367兆欧表VC60B(2501000)V/ 2GR:0.5%1%, k=3; U:2%,k=3;深圳胜利百分表0.01mm(0-10)mm0.1 级北量 599460 主 要 配 套 设 备三、计量标准的主要技术指标1.测量范围 （160）MPa 2.精度等级 0.05 级 3.最小分度值 1.0MPa 4.单位 MPa 5.活塞公称面积 0.1cm2 6.底盘及活塞 公称质量 0.5Kg 产生的压力 1MPa 7.专用砝码 公称质量 0.5Kg 产生的压力 1MPa 数量 4 个公称质量 2.5Kg 产生的压力 5MPa 数量 11 个 8.工作液体 蓖麻油 9.密封性 后 5 分钟下降3.75 MPa四、环境条件项 目要 求实际情况结论温 度(20±2)(20±2)符合要求湿 度(4575)%RH(4575)%RH符合要求外磁场影响无磁场无磁场符合要求防震防震防震符合要求防干扰防干扰防干扰符合要求防尘防尘防尘符合要求五、计量标准的量值溯源和传递框图上 一 级 计 量 器 具本 单 位 计 量 器 具下 一 级 计 量 器 具基(标)准名称：一等活塞压力计 测量范围：（160）MPa溯源单位： 内蒙电力科学研究院 准确度等级： 0.02 级检定方法：比较法计量标准名称：二等活塞压力计 测量范围： （160）MPa 不确定度或 准确度等级或 最大允许误差：0.05 级检定/校准方法：比较法计量器具名称：0.2 级及以下弹簧管式 精密压力表、压力变送器 测量范围：（160）MPa活塞主要技术指标1、标准装置密封性测试 要求：对左右接口分别加压 75Mpa，进行 10 分钟密封性试验，后 5 分钟检查结果。结果：左接口下降 74.40-74.22=0.18Mpa，右接口下降 72.20-72.00=0.20Mpa，左右接 口下降值均不大于 3.75 Mpa。结论：标准装置密封性合格2、承重底盘平面对活塞中心线或承重杆中心线垂直度检查 要求：气泡偏离中心位置不大于 5，实测气泡偏离中心位置不大于 4。结论：垂直度合格3、活塞转动延时时间测试要求：在负荷压力 30Mpa 下，使活塞以（20±1）r/10S 的初始角速度按顺时针方向自 由转动，自开始转动至完全停止的时间间隔为活塞延续时间，活塞转动延续时间大于 5min。测量次数123测量结果6min44s6min36s6min19s平均值6min33s结论合格4、活塞下降速度的测试要求：在负荷压力 60Mpa 下，将专用砝码放在压力计承重底盘上，然后用手轮造压使 活塞处于工作位置，关闭活塞下部阀门，在专用砝码中心处放置百分表，使表的触头 升高（3-5）mm，然后约以（30-60）r/min 的初始角速度使活塞按顺时针方向自由转 动，耐压约 2min，再观察百分表指针移动距离，并同时用秒表测量时间，每次测量时 间不少于 1min 测量 3 次，最大值不超过 1.5mm/min。测量次数123测量结果 mm/min0.120.130.11最大值 mm/min0.13结论合格六、计量标准的测量重复性考核选用一块稳定性高重复性好的量程为（040）Mpa，精度等级为 0.25 级，分度值为 0.02Mpa 的精密压力表(编号 2007.1.812)做被测对象，按规程要求用本标准装置在其测量 上限值的 90%点处，选 32MPa 作为检定点测量 10 次。 每次检定结束后将压力降为零，重新调整活塞压力计的水平，再进行下一次检定，并计 算出检定结果的标准偏差 S，作为本标准装置的检定重复性实测数据。检定次序检定结果 （MPa）平均值标准偏差 S结论131.980231.980331.990431.990531.994631.996731.998831.998932.0001032.00231.983 Mpa12 nxXiS=0.012935Mpa标准偏差的实际值 Sn=0.013029Mpa本标准装置的测量重复 性符合要求。七、计量标准的稳定性考核选用一块稳定性高重复性好的量程为（040）MPa，精度等级为 0.25 级，分度值为 0.02MPa 的精密压力表（编号 2007.1.812）做为被检对象，按检定规程要求，用本标准装 置在其量程上限处，等精度重复检定 10 次做为 1 组数据，并取其算术平均值做为该组的 测量结果，每年进行一组检定，共检定 5 次，并计算出这 5 组数据中的最大值与最小 值之差，将其做为本装置的稳定性考核实测数据，其最大值应小于最大允许误差 ±0.10Mpa时间10 次测量平均值 （MPa）结论2006.131.9902006.231.9902006.331.9902006.431.9962006.531.9965 组考核数据的最大值-最小值=31.996-31.990=0.006 允许误差：±0.10Mpa0.006<0.10 合格八、计量标准的不确定度评定1、 A 类不确定度分析 选取 32MPa 测量点 检定次序检定结果（MPa）平均值标准偏差 SnUarel 131.970 231.980 331.982 431.972 531.994 631.996 731.996 832.000 932.004 1032.00631.990MPa=12 nxXiS0.013029MPaSn/32=0.0004072、B 类不确定度分析 2.1. 检定方法和程序：检定方法和程序： 2.2 数学模型：数学模型： 标准活塞压力计由活塞系统、专用砝码,以及配套设备组成,数学模型为:P = mg/ A (1 - k/f ) 式中: P 标准活塞式压力计的数值(Pa) ; m 专用砝码质量(kg) ; A 活塞有效面积(m2) ; g 使用地点的重力加速度(m/ s2) ; k 使用环境下的空气密度(kg/ m3) ; 2.3 不确定度来源不确定度来源: 3. 1 活塞有效面积的测量不确定度分量 U1rel ; 3. 2 专用砝码质量的测量不确定度分量 U2rel ; 3. 3 环境温度引起的测量不确定度分量 U3rel ; 3. 4 重力加速度测量不确定度分量 U4 rel ; 3. 5 空气浮力引起的测量不确定度分量 U5rel ; 3. 6 活塞系统的灵敏阈引起的测量不确定度分量 U6rel 。 3.7 活塞下端面与被检表中心不在同一水平面的液柱差修正不准引入的 不确定度分量 U7 rel 3.8 活塞不垂直性及调整不准引入的不确定度分量 U8 rel 2.4 标准不确定度评定标准不确定度评定 2.4.1 活塞有效面积的测量不确定度分量 U1rel 按检定规程要求,二等标准活塞式压力计给出的扩展不确定度为±0. 02 % ,该项不确定度分量服 从正态分布,其标准测量不确定度为: U1 rel = 0. 02 %/ 3 = 0. 006 7 % 2.4.2 专用砝码质量的测量不确定度分量 U2rel 按检定规程规定,专用砝码质量的扩展不确定度为±0. 02 % ,该项不确定度分量服从正态分布,因 此,其测量不确定度分量为: U2 rel = 0. 002 %/ 3 = 0. 006 7 % 在工作中,专用砝码是组合使用的,正常情况下应小于该值。2.4.3 环境温度引起的不确定度分量 U3 rel 按检定规程规定,温度范围在 20 ±5 ,检定证书给出的活塞有效面积是 20 时的值,活塞是轴 承钢制造的 = 11 ×10 - 6/ 由此引起活塞有效面积扩展不确定度为 0. 001 % ,按均匀分布其 标准不确定度为: U3 rel = 0. 001 %/ 3 = 0. 006 4 %2.4.4 重力加速度的不确定度分量 U4 rel 检定证书给出的仪器使用地点重力加速度与实际使用地点未必一致,因此