JJF(陜) 093-2022 多通道壓力掃描測試系統(tǒng)校準規(guī)范

JJF（陜）093－2022CalibrationSpecificationforMultichannelMeasurementSystemofPressureScanning2022－11－16發(fā)布 2023－02－16實施JJF(陜)093－2022JJF(陜)093－2022JJF(陜)093－2022多通道壓力掃描JJF(陜)093－2022CalibrationSpecificationforMultichannelMeasurementSystemofPressureScanning歸口單位：陜西省市場監(jiān)督管理局主要起草單位：中國飛行試驗研究院陜西省計量科學研究院參加起草單位：西安航天動力研究所本規(guī)范由陜西省市場監(jiān)督管理局負責解釋本規(guī)范主要起草人：暴 鑫中國行試研究）徐 佳中國行試研究）軍（西省量科研究）參加起草人：杜澤祥（中國飛行試驗研究院）范青（西安航天動力研究所）邢開顏（中國飛行試驗研究院）楊志（中國飛行試驗研究院）JJF(陜)093－2022JJF(陜)093－2022目 錄引 言 (Ⅱ)1 范圍 (1)2 引用文件 (1)3 術語 (1)壓力掃描模塊 (1)多通道壓力掃描測試系統(tǒng) (1)4 概述 (1)計量特性 (2)示值誤差 (2)零位漂移 (2)回程誤差 (2)通道間不連通性 (2)校準條件 (2)環(huán)境條件 (2)測量標準及其它設備 (2)校準項目和校準方法 (3)零位漂移 (3)示值誤差 (3)回程誤差 (4)通道間不連通性 (4)校準結果的表達 (5)校準結果處理 (5)校準結果的不確定度 (5)復校時間間隔 (5)附錄A 多通道壓力掃描測試系統(tǒng)校準記錄（推薦）格式 (6)附錄B 校準證書內(nèi)容及內(nèi)頁（參考）格式 (9)附錄C 多通道壓力掃描測試系統(tǒng)示值誤差的不確定度評定示例 (11)附錄D 工作介質高度差引起的附加誤差修正方法 (15)ⅠⅠⅠ引 言JJF1071－2010JJF1001－2011《通用計量JJF1059.1－2012《測量不確定度評定與表示》等基礎性系列規(guī)范文件進行制定。JJG860－2015《壓力傳感器（靜態(tài)JJG875－2019《數(shù)字壓力計》的相關條款。本規(guī)范為首次發(fā)布。ⅡⅡⅡ多通道壓力掃描測試系統(tǒng)校準規(guī)范范圍含絕壓（下簡稱測試系統(tǒng)）的校準。引用文件JJG860－2015 壓力傳感器（靜態(tài)）JJG875－2019 數(shù)字壓力計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。術語pressurescanningmodule壓力掃描模塊是一種將壓力信號轉換為電信號的器件，一般由多個壓力傳感器、掃描閥、多通道模擬開關和放大器等組成，具有多個獨立壓力測量通道。multichannelmeasurementsystemofpressurescanning由若干組壓力掃描模塊、壓力采集控制單元、存儲顯示單元等組成的，具有多通道壓力參數(shù)測量功能的測試系統(tǒng)。概述測試系統(tǒng)主要用于多路壓力信號的測量。測試系統(tǒng)按一定順序感受多個通道的壓力信號并轉換為電信號，經(jīng)采集、轉換、傳輸后進行壓力示值輸出。測試系統(tǒng)組成主要包括壓力掃描模塊﹑壓力采集控制單元﹑存儲顯示單元和工作氣源等。測試系統(tǒng)結構示意圖如圖1所示。11111控制電纜接口控制……1m氣路接口壓力采集控制單元……2…………n工作氣源存儲顯示單元壓力圖1 測試系統(tǒng)結構示意圖計量特性示值誤差：最大允許誤差為±（0.05～0.5）%FS。1/2?；爻陶`差：不超過最大允許誤差的絕對值。1/2。注：以上指標不用于合格性判別，僅供參考。校準條件環(huán)境條件環(huán)境溫度：（20±2）℃ 相對濕度：不大于80﹪；b)大氣壓力：（800～1060）hPa；c)校準環(huán)境應無影響校準結果的電磁干擾和機械振動。測量標準及其它設備測量標準選用測量標準的測量范圍應覆蓋測試系統(tǒng)測量通道的測量范圍，測量標準的最大允許誤差絕對值應不大于測試系統(tǒng)測量通道最大允許誤差絕對值的三分之一?？蛇x擇的測量標準如下：氣體活塞式壓力計；數(shù)字壓力計（0.05級及以上，年穩(wěn)定性合格的）；其它符合要求的測量標準。其它設備壓力源：氣瓶、壓力（真空）泵、空氣壓縮機等；222減壓閥（調壓器）；三通及導壓管等。校準項目和校準方法校準前準備：校準前對測試系統(tǒng)的外觀和功能進行檢查，應結構完整、外觀完好，無影響系統(tǒng)性能的機械損傷，測試系統(tǒng)各部分之間應連接牢固。通電后能正常工作，具備溫度補達到溫度平衡。被校測試系統(tǒng)與測量標準感壓位置應盡量處于同一水平面，按圖2所示連接，預熱20min。測量標準測試系統(tǒng)測量標準測試系統(tǒng)連接管路發(fā)生器壓力零位漂移

圖2 校準連接示意圖15min11h。每個通道的示值與初始值的差值中，絕對值最大的數(shù)值為該通道零位漂移，按式（1）計算。式中：

ZiYijYi0

（1）Zi——第i個通道的零位漂移，Pa、kPa、MPa；——第i個通道的初始值，Pa、kPa、MPa；0——ij次示值，Pa、kPa、MPa。注：測量絕壓的測試系統(tǒng)不做此項目。示值誤差示值誤差校準前對被校測試系統(tǒng)進行1次預壓。校準點的選取，最大允許誤差低于±0.05%FS的測試系統(tǒng)，每個通道量程范圍內(nèi)均勻選取不少于6個校準點，一般應包含零點（正負壓量程應含零點333最大允許誤差為±0.05%FS的測試系統(tǒng)，每個通道量程范圍內(nèi)均勻選取不少于10個校準點，正負壓量程應含零點戶要求選擇校準點，可在報告中注明。（或疏空穩(wěn)定10s（加壓，直至測量下限，待每個校準點壓力穩(wěn)定10s后，讀取并記錄測量標準示值與測試系統(tǒng)被校通道示值。最大允許誤差低于±0.05%FS的測試系統(tǒng)，按照上述步驟應至少校準1個循環(huán)；最大允許誤差為±0.05%FS的測試系統(tǒng)至少校準2個循環(huán)?？梢园凑湛蛻粢笤黾訙y量循環(huán)次數(shù)。同一校準點正、反行程被校測試系統(tǒng)示值與測量標準示值之差的最大值作為該校準點的示值誤差，按式（2）計算：pijYijkpijks

（2）式中：pij——第i個通道第j個校準點的示值誤差，Pa、kPa、MPa；Yijk——第i個通道第j個校準點第k次循環(huán)正、反行程示值，Pa、kPa、MPa；pijks——第i個通道第j個校準點第k次循環(huán)的測量標準示值，Pa、kPa、MPa。回程誤差回程誤差校準是在示值誤差校準時進行的。同一校準點同一次測量中正行程和反行程中被校測試系統(tǒng)最大示值之差的絕對值作為該校準點的回程誤差，按式（3）計算：pijhYijkuYijkd

（3）式中：pijh——第i個通道第j個校準點的回程誤差，Pa、kPa、MPa；——第i個通道的第j個校準點第k次循環(huán)正行程測量值，Pa、kPa、MPa；——第i個通道的第j個校準點第k次循環(huán)反行程測量值，Pa、kPa、MPa。通道間不連通性對測試系統(tǒng)每一組壓力掃描模塊進行通道間不連通性校準，選取一個通道，其它通道保持密封狀態(tài)并記錄示值，對選取通道加壓至測量上限，待壓力穩(wěn)定1min后記錄其它通道的示444值，取壓力變化量最大的值作為該通道與其他通道的不連通性，按式（4）計算：pibYimlYim0max

（4）式中：pib——第i個通道的通道間不連通性，Pa、kPa、MPa；——第i個通道加壓后第m個通道的示值，Pa、kPa、MPa；Yim0——第i個通道加壓前第m個通道的示值，Pa、kPa、MPa。校準結果的表達校準結果處理JJF1071－20105.12出各校準項目名稱和測量結果以及擴展不確定度。校準原始記錄（推薦）A，校準證書內(nèi)容及內(nèi)頁（參考）B。校準結果的不確定度測試系統(tǒng)校準結果的不確定度按JJF1059.1－2012的要求評定，校準結果不確定度評定示例見附錄C。復校時間間隔建議測試系統(tǒng)的校準周期不超過12個月。由于復校時間間隔的長短是由測試系統(tǒng)的使用情況、使用者、測試系統(tǒng)本身質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校時間間隔。555附錄A多通道壓力掃描測試系統(tǒng)校準記錄（推薦）格式表A.1 校準記錄格式記錄編號：送校單位：被校系統(tǒng)信息系統(tǒng)名稱型號規(guī)格生產(chǎn)廠家被校模塊/通道信息標準設備信息出廠編號標準名稱測量范圍型號規(guī)格制造廠家出廠編號通道數(shù)量測量范圍最大允許誤差證書編號有效日期準確度等級校準依據(jù)校準地點環(huán)境條件溫度：℃濕度：%RH大氣壓力：hPa外觀和功能檢查校準用工作介質校準數(shù)據(jù)：見數(shù)據(jù)副頁。校準項目通道1通道2……通道n零位漂移（ ）示值誤差最大值（ ）回程誤差最大值（ ）通道間不連通性（ ）Ur（k2）備 注接收日期：年月日校準日期：年月日校準人：核驗人：666表A.2 校準數(shù)據(jù)記錄格式記錄編號：模塊/通道出廠編號：零位漂移：時間示值（ ）通道1通道2……通道n0min15min30min45min60min通道間不連通性：加壓通道示值( )通道1通道2……通道n通道1加壓前/加壓后/變化量/通道2加壓前/加壓后/變化量/……加壓前/加壓后/變化量/通道n加壓前/加壓后/變化量/校準人：核驗人：777表A.2 校準數(shù)據(jù)記錄格式（續(xù)）記錄編號：模塊/通道出廠編號：示值誤差、回程誤差：序號測量標準示值（ ）示值（ ）通道1通道2……通道n1正行程反行程正行程反行程示值誤差回程誤差2正行程反行程正行程反行程示值誤差回程誤差……正行程反行程正行程反行程示值誤差回程誤差10正行程反行程正行程反行程示值誤差回程誤差校準人：核驗人：888附錄B校準證書內(nèi)容及內(nèi)頁（參考）格式校準證書應至少包括以下信息：a）標題：“校準證書”；b）實驗室的名稱和地址；進行校準的地點（如果與實驗室的地址不同；證書的唯一性標識（如編號e）送校單位的名稱；被校對象的描述和明確標識；進行校準的日期，如果與校準結果的有效性和應用有關時，應說明被校對象的接收日期；如果與校準結果的有效性和應用有關時，應對被校樣品的抽樣程序進行說明；校準所依據(jù)的技術規(guī)范的標識，包括名稱及代號；本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明；校準環(huán)境的描述；m）對校準規(guī)范的偏離的說明；n）校準證書或校準報告簽發(fā)人的簽名、職務或等效標識；o）校準結果僅對校準對象有效的聲明；p）未經(jīng)校準實驗室書面批準，不得部分復制校準證書的聲明。999校準證書內(nèi)頁（參考）格式外觀和功能檢查：校準用工作介質：通道編號： a)測量范圍：b)零位漂移：c)示值誤差最大值：d)回程誤差最大值：e)通道間不連通性：

證書編號：XXXX-XXXX校準結果f)校準數(shù)據(jù)及相對擴展不確定度：序號測量標準示值（ ）示值（ ）相對擴展不確定度Ur k2）正行程反行程正行程反行程12……10通道編號： ……—以下空白101010附錄C多通道壓力掃描測試系統(tǒng)示值誤差的不確定度評定示例概述環(huán)境條件溫度：22.0℃，濕度：69.0%RH，大氣壓力：970.528hPa。測量標準（100～250）kP，準確度等級：0.01級。被測對象測試系統(tǒng)，模塊數(shù)為8個，通道數(shù)為32個，校準用工作介質為氮氣，測量范圍(-100～103.421)kPa，最大允許誤差為0.1%FS。以下評定過程以單個通道為例。測量方法按照本校準規(guī)范進行，校準點分別為：-93.079kPa、-68.948kPa、-34.474kPa、0kPa、34.474kPa、68.948kPa、103.421kPa（103.421kPa校準點為例。數(shù)學模型數(shù)學模型如式（C.1）所示：

pijYijkpijks

（C.1）式中符號的含義同正文。靈敏度系數(shù)為：11

ij1；pijks＝-1。各影響量的標準不確定度評定不確定度來源測量不確定度的主要來源包括：重復性測量引入的不確定度分量；測量標準引入的不確定度分量；測試系統(tǒng)分辨力引入的不確定度分量；11環(huán)境溫度引入的不確定度分量；高度差引入的不確定度分量。測試系統(tǒng)被校通道重復性所引入的相對不確定度分量uAr評定測試系統(tǒng)被校通道重復性所引入的不確定度分量uAA類不確定度評定方式進行評10C.1所示。表C.1 測量數(shù)據(jù)測量標準示值/kPa示值/kPa12345103.421103.465103.461103.468103.461103.463測量標準示值/kPa示值/kPa678910103.421103.465103.464103.463103.464103.465其測量數(shù)據(jù)的平均值的計算公式按式（C.2）計算：n1nni1

（C.2）式中：p——測量數(shù)據(jù)的算數(shù)平均值，kPa；pi——重復測量第i次測量的示值，kPa；n——重復測量次數(shù)，n10。按式（C.3）計算其實驗標準偏差s(p)：n(pp)2in(pp)2ii1 n-1測試系統(tǒng)被校通道重復性引入的標準不確定度uA按式（C.4）C.2所示。

uAs(p)

（C.4）121212表C.2 重復性測量引入的不確定度分量的評定測量標準示值/kPap/kPas(p)/kPauA/kPauAr103.421103.46382.1×10-32.1×10-31.1×10-5B類評定方法的相對不確定度分量uBr的評定測量標準引入的不確定度分量uB1r的評定選擇的測量標準的準確度等級為0.01級，最大允許誤差為0.01%，區(qū)間半寬度a0.01%，包含因子取k2，引入的相對不確定度uB1r按式（C.5）計算：u a0.01%5.0105

（C.5）B1r k 2測試系統(tǒng)分辨力引入的相對不確定度分量uB2r的評定測試系統(tǒng)分辨力為0.001kPa，區(qū)間半寬度a5104kPa，服從均勻分布，取包含因子為3k ，引入的不確定度分量uB2按式（C.6