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

JJF（陜）093－2022CalibrationSpecificationforMultichannelMeasurementSystemofPressureScanning2022－11－16發(fā)布 2023－02－16實(shí)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(yàn)研究院陜西省計(jì)量科學(xué)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(fù)責(zé)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(yàn)研究院）范青（西安航天動力研究所）邢開顏（中國飛行試驗(yàn)研究院）楊志（中國飛行試驗(yàn)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(shù)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(jì)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(zhǔn)條件 (2)環(huán)境條件 (2)測量標(biāo)準(zhǔn)及其它設(shè)備 (2)校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)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(zhǔn)結(jié)果的表達(dá) (5)校準(zhǔn)結(jié)果處理 (5)校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度 (5)復(fù)校時間間隔 (5)附錄A 多通道壓力掃描測試系統(tǒng)校準(zhǔn)記錄（推薦）格式 (6)附錄B 校準(zhǔn)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(zhì)高度差引起的附加誤差修正方法 (15)ⅠⅠⅠ引 言JJF1071－2010JJF1001－2011《通用計(jì)量JJF1059.1－2012《測量不確定度評定與表示》等基礎(chǔ)性系列規(guī)范文件進(jìn)行制定。JJG860－2015《壓力傳感器（靜態(tài)JJG875－2019《數(shù)字壓力計(jì)》的相關(guān)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(zhǔn)規(guī)范范圍含絕壓（下簡稱測試系統(tǒng)）的校準(zhǔn)。引用文件JJG860－2015 壓力傳感器（靜態(tài)）JJG875－2019 數(shù)字壓力計(jì)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pressurescanningmodule壓力掃描模塊是一種將壓力信號轉(zhuǎn)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(guān)和放大器等組成，具有多個獨(dú)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(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)采集、轉(zhuǎn)換、傳輸后進(jìn)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)示意圖計(jì)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(biāo)不用于合格性判別，僅供參考。校準(zhǔn)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(zhǔn)環(huán)境應(yīng)無影響校準(zhǔn)結(jié)果的電磁干擾和機(jī)械振動。測量標(biāo)準(zhǔn)及其它設(shè)備測量標(biāo)準(zhǔn)選用測量標(biāo)準(zhǔn)的測量范圍應(yīng)覆蓋測試系統(tǒng)測量通道的測量范圍，測量標(biāo)準(zhǔn)的最大允許誤差絕對值應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)如下：氣體活塞式壓力計(jì)；數(shù)字壓力計(jì)（0.05級及以上，年穩(wěn)定性合格的）；其它符合要求的測量標(biāo)準(zhǔn)。其它設(shè)備壓力源：氣瓶、壓力（真空）泵、空氣壓縮機(jī)等；222減壓閥（調(diào)壓器）；三通及導(dǎo)壓管等。校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)前準(zhǔn)備：校準(zhǔn)前對測試系統(tǒng)的外觀和功能進(jìn)行檢查，應(yīng)結(jié)構(gòu)完整、外觀完好，無影響系統(tǒng)性能的機(jī)械損傷，測試系統(tǒng)各部分之間應(yīng)連接牢固。通電后能正常工作，具備溫度補(bǔ)達(dá)到溫度平衡。被校測試系統(tǒng)與測量標(biāo)準(zhǔn)感壓位置應(yīng)盡量處于同一水平面，按圖2所示連接，預(yù)熱20min。測量標(biāo)準(zhǔn)測試系統(tǒng)測量標(biāo)準(zhǔn)測試系統(tǒng)連接管路發(fā)生器壓力零位漂移

圖2 校準(zhǔn)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(jì)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(xiàng)目。示值誤差示值誤差校準(zhǔn)前對被校測試系統(tǒng)進(jìn)行1次預(yù)壓。校準(zhǔn)點(diǎn)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(zhǔn)點(diǎn)，一般應(yīng)包含零點(diǎn)（正負(fù)壓量程應(yīng)含零點(diǎn)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(zhǔn)點(diǎn)，正負(fù)壓量程應(yīng)含零點(diǎn)戶要求選擇校準(zhǔn)點(diǎn)，可在報(bào)告中注明。（或疏空穩(wěn)定10s（加壓，直至測量下限，待每個校準(zhǔn)點(diǎn)壓力穩(wěn)定10s后，讀取并記錄測量標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)至少校準(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)點(diǎn)正、反行程被校測試系統(tǒng)示值與測量標(biāo)準(zhǔn)示值之差的最大值作為該校準(zhǔn)點(diǎn)的示值誤差，按式（2）計(jì)算：pijYijkpijks

（2）式中：pij——第i個通道第j個校準(zhǔn)點(diǎn)的示值誤差，Pa、kPa、MPa；Yijk——第i個通道第j個校準(zhǔn)點(diǎn)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(zhǔn)點(diǎn)第k次循環(huán)的測量標(biāo)準(zhǔn)示值，Pa、kPa、MPa?；爻陶`差回程誤差校準(zhǔn)是在示值誤差校準(zhǔn)時進(jìn)行的。同一校準(zhǔn)點(diǎn)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(zhǔn)點(diǎn)的回程誤差，按式（3）計(jì)算：pijhYijkuYijkd

（3）式中：pijh——第i個通道第j個校準(zhǔn)點(diǎn)的回程誤差，Pa、kPa、MPa；——第i個通道的第j個校準(zhǔn)點(diǎn)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(zhǔn)點(diǎn)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(jìn)行通道間不連通性校準(zhǔn)，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(jì)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(zhǔn)結(jié)果的表達(dá)校準(zhǔn)結(jié)果處理JJF1071－20105.12出各校準(zhǔn)項(xiàng)目名稱和測量結(jié)果以及擴(kuò)展不確定度。校準(zhǔn)原始記錄（推薦）A，校準(zhǔn)證書內(nèi)容及內(nèi)頁（參考）B。校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度測試系統(tǒng)校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度按JJF1059.1－2012的要求評定，校準(zhǔn)結(jié)果不確定度評定示例見附錄C。復(fù)校時間間隔建議測試系統(tǒng)的校準(zhǔn)周期不超過12個月。由于復(fù)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(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)校時間間隔。555附錄A多通道壓力掃描測試系統(tǒng)校準(zhǔn)記錄（推薦）格式表A.1 校準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)設(shè)備信息出廠編號標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)確度等級校準(zhǔn)依據(jù)校準(zhǔn)地點(diǎn)環(huán)境條件溫度：℃濕度：%RH大氣壓力：hPa外觀和功能檢查校準(zhǔn)用工作介質(zhì)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)：見數(shù)據(jù)副頁。校準(zhǔn)項(xiàng)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(zhǔn)日期：年月日校準(zhǔn)人：核驗(yàn)人：666表A.2 校準(zhǔn)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(zhǔn)人：核驗(yàn)人：777表A.2 校準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)人：核驗(yàn)人：888附錄B校準(zhǔn)證書內(nèi)容及內(nèi)頁（參考）格式校準(zhǔn)證書應(yīng)至少包括以下信息：a）標(biāo)題：“校準(zhǔn)證書”；b）實(shí)驗(yàn)室的名稱和地址；進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)（如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同；證書的唯一性標(biāo)識（如編號e）送校單位的名稱；被校對象的描述和明確標(biāo)識；進(jìn)行校準(zhǔn)的日期，如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)說明被校對象的接收日期；如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)對被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說明；校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識，包括名稱及代號；本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；校準(zhǔn)環(huán)境的描述；m）對校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明；n）校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報(bào)告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識；o）校準(zhǔn)結(jié)果僅對校準(zhǔn)對象有效的聲明；p）未經(jīng)校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制校準(zhǔn)證書的聲明。999校準(zhǔn)證書內(nèi)頁（參考）格式外觀和功能檢查：校準(zhǔn)用工作介質(zhì)：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(zhǔn)結(jié)果f)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)及相對擴(kuò)展不確定度：序號測量標(biāo)準(zhǔn)示值（ ）示值（ ）相對擴(kuò)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(biāo)準(zhǔn)（100～250）kP，準(zhǔn)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(zhǔn)用工作介質(zhì)為氮?dú)猓瑴y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(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行，校準(zhǔn)點(diǎn)分別為：-93.079kPa、-68.948kPa、-34.474kPa、0kPa、34.474kPa、68.948kPa、103.421kPa（103.421kPa校準(zhǔn)點(diǎn)為例。數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)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(biāo)準(zhǔn)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(fù)性測量引入的不確定度分量；測量標(biāo)準(zhǔn)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(fù)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(fù)性所引入的不確定度分量uAA類不確定度評定方式進(jìn)行評10C.1所示。表C.1 測量數(shù)據(jù)測量標(biāo)準(zhǔn)示值/kPa示值/kPa12345103.421103.465103.461103.468103.461103.463測量標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算公式按式（C.2）計(jì)算：n1nni1

（C.2）式中：p——測量數(shù)據(jù)的算數(shù)平均值，kPa；pi——重復(fù)測量第i次測量的示值，kPa；n——重復(fù)測量次數(shù)，n10。按式（C.3）計(jì)算其實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差s(p)：n(pp)2in(pp)2ii1 n-1測試系統(tǒng)被校通道重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uA按式（C.4）C.2所示。

uAs(p)

（C.4）121212表C.2 重復(fù)性測量引入的不確定度分量的評定測量標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)引入的不確定度分量uB1r的評定選擇的測量標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)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(jì)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