压力传感器静态检定规程样本.docx

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压力传感器静态检定规程样本

压力传感器（静态）检定规程

JJG860—94

本规程重要起草人：

许新民（航空工业总公司第304研究所）

郭春山（中华人民共和国计量科学研究院）

张首君（中华人民共和国计量科学研究院）

参加起草人：

陈景文（航空工业总公司第304研究所）

目次

一概述

二技术规定

三检定条件

四检定项目和检定办法

五检定成果解决和检定周期

附录1压力传感器检定记录格式

附录2检定证书内容格式

（1）

附录3检定证书内容格式

（2）

压力传感器（静态）检定规程

本检定规程合用于新制造、使用中和修理后压力传感器静态检定。

一概述

压力传感器是一种能感受压力，并按照一定规律将压力转换成可用输出信号（普通为电信号）器件或装置，普通由压力敏感元件和转换元件构成。

按压力测试不同类型，压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器等。

二技术要求

1压力传感器精确度级别和容许基本误差应符合表1规定。

表1

精确度级别

允许基本误差

精确度级别

允许基本误差

0.01

±0.01%F·S

0.5

±0.5%F·S

0.02

±0.02%F·S

1

±1%F·S

0.05

±0.05%F·S

1.5

±1.5%F·S

0.1

±0.1%F·S

2.5

±2.5%F·S

0.2

±0.2%F·S

4

±4%F·S

2压力传感器配套应完整，外观不应有影响计量性能锈蚀和损伤。

各部件应装配牢固，不应有松动，脱焊或接触不良等现象。

3压力传感器在外壳上或外壳铭牌上应清晰地标明其型号和编号。

压力传感器名称、测量范畴、精确度级别、制造厂家、制造日期及工作电源可在外壳或铭牌上标明，或在相应技术文献中阐明。

4差压传感器高压（＋）和低压（－）接嘴应有明确永久性标志。

5压力传感器电源端和信号输出端应有明确区别标志。

6重复性误差。

压力传感器重复性误差不得不不大于容许基本误差绝对值。

7回程误差。

压力传感器回程误差不得不不大于容许基本误差绝对值。

8线性误差。

压力传感器线性误差绝对值不得不不大于容许基本误差绝对值。

非线性压力传感器对此不作规定。

三检定条件

9压力原则器

压力原则器选取基本原则是其基本误差绝对值应不大于被检压力传感器基本误差绝对值1／3。

精确度级别为0.05级压力传感器容许采用一等原则器（±0.02%）作为压力原则器。

压力原则器可选用工作基准活塞式压力计、工作基准微压计、原则活塞式压力计、原则活塞式压力真空计、气体活塞式压力计、原则浮球式压力计、原则液体压力计、补偿式微压计、数字式压力计、精密压力表及其她相应精确度级别压力计量原则器。

10检定设备

10.1勉励电源。

勉励电源应按压力传感器规定配套，除非压力传感器对勉励电源稳定性无特殊规定，否则其稳定度应为被检压力传感器容许基本误差绝对值1／5～1／10，可选用精密稳压电源、稳流电源、干电池或蓄电池等。

10.2读数记录装置。

检定压力传感器用读数记录装置基本误差绝对值应不大于被检压力传感器容许基本误差绝对值1／5～1／10，可选用数字式电压表、数字式频率计、电流表等。

10.3其她设备。

真空计、数字式气压计（或原则气压表）、温度计、湿度计、精密电阻箱等。

10.4与压力原则器配套使用加压（或抽空）系统应在示值检定范畴内持续可调。

11环境条件

11.1检定期环境温度视被检压力传感器精确度级别而定，应符合下列规定：

0.01、0.02级

20±1℃

0.05级

20±2℃

0.1、0.2、0.5级

20±3℃

其她级别

20±5℃

11.2检定前，压力传感器应在检定环境温度下放置2h以上，方可进行检定。

11.3相对湿度：

不大于80%

大气压力：

86～106kPa

四检定项目和检定办法

12外观检查

12.1使用中压力传感器应有前次检定证书，新制造或修理后压力传感器应有出厂合格证书。

12.2检查压力传感器外观应符合本规程第2～5条规定。

13检定系统密封性检查及预压

13.1将压力传感器按规定安装在涉及加压（或抽空）装置压力原则器上，对采用液体为传压介质压力原则器，安装时应排除管路中空气。

13.2压力传感器、勉励电源、读数记录装置等仪器设备按规定线路连接调节，使其处在正常工作位置和正常工作状态。

13.3检定系统对的安装、连接后，预热半小时，然后对检定系统加压至测量上限值（或抽空至测量下限值），压力稳定后，恒压1min，然后缓慢通大气，持续进行3次。

恒压时，观测读数装置示值，同步检查管路系统密封性，系统不应有影响检定泄漏和波动。

13.4有测量下限值（或零值）和测量上限值调节装置压力传感器，在预压时作好相应调节，在示值检定过程中不容许进行再调节。

14示值检定

14.1检定点选用，精确度级别低于0.1级（含0.1级）压力传感器，应在测量范畴内至少均匀或合理地选用6个检定点（涉及零点）。

精确度级别高于0.05级（含0.05级）压力传感器，应在测量范畴内至少均匀或合理地选用9个检定点（涉及零点）。

对测量范畴涉及正压和负压压力传感器，正压和负压可分别进行检定。

14.2检定办法。

检定一方面从测量下限（或零点）开始，按规定选用检定点逐点平稳地升高压力（或抽空）至压力传感器测量上限值（或测量下限值），依次记录各检定点正行程输出值。

然后使输入压力在测量上限处（或测量下限处）产生一明显波动，待压力稳定后记录在测量上限处（或测量下限处）压力传感器反行程输出值，再逐点平稳地降压（或升压）至测量下限（或零点），倒序记录各检定点反行程输出值。

检定过程中应平稳地升压或降压，避免浮现超调或回调现象。

14.3正行程和反行程检定来回一次为一种循环。

精确度级别低于0.1级（含0.1级）压力传感器应持续进行3个循环；精确度级别高于0.05级（含0.05级）压力传感器，应至少持续进行4个循环。

检定过程中浮现中断，重新调节零点值或输出值等现象，必要重新进行检定。

15检定几种不同类型压力传感器附加规定

15.1压电式压力传感器

15.1.1压电式压力传感器按规定与配套电荷放大器相连（除非传感器自身带有阻抗变换器），调节电荷放大器敏捷度，检定过程中不容许重新调节，按本规程第14条规定进行检定。

15.1.2对于输入阻抗较低压电式压力传感器，容许采用如下办法检定。

检定期，均由零值（通大气）开始加压到预定检定点，记录传感器输出示值，然后降压回零值，再从零值加压至下一种检定点，这样依次由小到大，再由大到小逐点检定为一种循环。

并参照本规程第14.1和第14.3款规定执行。

采用此种办法检定压电式压力传感器只计算其线性误差，必要在检定证书中阐明采用“复零检定”办法。

15.2差压传感器

15.2.1单向差压传感器。

低压端（－）通大气，高压端（＋）加压，按本规程第14条规定进行差压范畴示值检定。

15.2.2双向差压传感器。

一方面低压端（－）通大气，高压端（＋）加压，然后高压端（＋）通大气，低压端（－）加压，分别按本规程第14条规定进行差压范畴示值检定。

15.2.3无论是单向差压传感器还是双向差压传感器，将高压端（＋）与低压端（－）相连通，加额定静压值（低压端）25%、50%、100%，在这三个静压时读取压力传感器零位输出，持续进行3次，此时零位输出值与压力传感器未加压（通大气）时零位输出值之间最大偏差不得超过其容许基本误差。

16压力传感器工作直线及各项误差计算

16.1校准曲线拟定

压力传感器在整个测量范畴内有m个检定点，并进行n次循环检定。

各检定点正、反行程检定示值算术平均值，分别按下式计算：

（i＝1，2，……，m）

（1）

（i＝1，2，……，m）

（2）

式中yIij——正行程第i个检定点第j次检定示值；

yDij——反行程第i个检定点第j次检定示值。

分别由、（i＝1～m）所连接曲线称为正行程校准曲线和反行程校准曲线。

各检定点正行程和反行程检定示值算术平均值为：

（i＝1，2，……，m）（3）

由i所连接曲线称为压力传感器校准曲线。

16.2工作直线拟定

本规程规定可采用端点平移线和最小二乘直线作为压力传感器工作直线，但必要在检定证书中予以证明。

16.2.1端点平移线计算

a.端点连线方程可用下式表达：

（4）

式中pm——测量上限压力值（Pa）；

p1——测量下限压力值（Pa）；

——测量上限处检定示值平均值；

——测量下限处检定示值平均值；

p——压力传感器在其测量范畴内压力值（Pa）。

b.计算各检定点正、反行程算术平均值与端点连线方程差值：

（i＝1，2，……，m）（5）

（i＝1，2，……，m）（6）

从上两式数据中，找出最大正偏差（ΔyLH）′和最大负偏差（ΔyLH）″，则端点平移线截距a按下式计算：

（7）

端点平移线斜率与端点连线斜率相似：

（8）

c.压力传感器工作直线为端点平移线方程为：

（9）

16.2.2最小二乘直线计算

压力传感器工作直线采用最小二乘直线方程为：

yLS＝a′＋b′·p（10）

式中截距a′按下式计算：

（11）

斜率按下式计算：

（12）

16.3满量程输出值yF·S

压力传感器工作直线上限值ym与下限值y1之差绝对值为传感器满量程输出值：

（13）

16.4重复性误差

按下式计算在各检定点上正、反行程子样原则偏差：

（14）

（15）

压力传感器在整个测量范畴内原则偏差为

（16）

压力传感器重复性误差表达为其随机误差极限，按下式计算：

（17）

16.5回程误差

计算各检定点中，同一检定点正行程示值算术平均值与反行程示值算术平均值之差：

（i＝1，2，……，m）（18）

传感器回程误差为：

（19）

式中|ΔyH|max为差值ΔyH′中绝对值最大值者。

16.6线性误差

计算各检定点示值算术平均值与选定工作直线yi（ySEi或yLSi）差值：

ΔyLi－yi－yi（i＝1，2，……，m）（20）

传感器线性误差为：

（21）

式中|ΔyL|max为差值ΔyLi中绝对值最大值者。

16.7压力传感器基本误差

16.7.1线性压力传感器基本误差，按下式计算：

A＝±（ξS＋ξLH）（22）

式中压力传感器系统误差ξLH计算如下：

采用端点平移线为工作直线压力传感器，其系统误差按下式计算：

（23）

采用最小二乘直线为工作直线压力传感器，计算各检定点正行程示值算术平均值和反行程示值算术平均值分别与最小二乘直线相应yLSi之间差值：

（i＝1，2，……，m）（24）

（i＝1，2，……，m）（25）

以上两式所有数据中找出绝对值为最大值|ΔyLH|max，则采用最小二乘直线系统误差为：

（26）

注：

若使用不同工作直线计算压力传感器基本误差时，以精确度低作为压力传感器定级根据。

16.7.2定点使用非线性传感器基本误差，按下式计算：

（27）

注：

对定点使用非线性传感器基本误差指标仅对检定点合用。

五检定成果解决和检定周期

17经检定符合本规程规定，并达到原有精确度级别传感器，发给检定证书。

经检定达不到原有精确度级