JJF(吉)104-2022 旁路式数字压差计校准规范.pdf
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1、吉林省市场监督管理厅 发 布吉 林 省 地 方 计 量 技 术 规 范 JJF(吉)1042022Calibration Specification for Bypass Digital Differential Pressure Gauges 旁路式数字压差计校准规范2022-11-21发布 2023-01-01 实施 JJF(吉)104-2022 旁路式数字压差计 JJF(吉)104-2022 校准规范 Calibration Specification for Bypass Digital Differential Pressure Gauges 归口单位:归口单位:吉林省市场监督管理厅
2、 主要起草单位:主要起草单位:吉林省计量科学研究院 本规范由吉林省计量科学研究院负责解释 JJF(吉)104-2022 本规范主要起草人本规范主要起草人:贺会超(吉林省计量科学研究院)张雅南(吉林省计量科学研究院)孙俊峰(吉林省计量科学研究院)宋 鸽(吉林省计量科学研究院)李宗君(吉林省计量科学研究院)王宇航(吉林省计量科学研究院)JJF(吉)104-2022 目 录 引言.(II)1 范围.(1)2 引用文件.(1)3 术语和计量单位.(1)4 概述.(2)5 计量特性.(2)5.1 示值误差.(2)5.2 零位漂移.(2)5.3 静压零位误差.(2)5.4 示值重复性.(3)5.5 绝缘电
3、阻.(3)6 校准条件.(3)6.1 环境条件.(3)6.2 测量标准及其他设备.(3)7 校准项目和校准方法.(4)7.1 校准项目.(4)7.2 校准方法.(4)7.3 校准结果表达.(7)7.4 复校时间间隔.(7)附录 A 旁路式数字压差计校准记录格式.(8)附录 B 旁路式数字压差计校准证书(内页)格式.(9)附录 C 旁路式数字压差计示值误差测量不确定度评定示例.(10)I JJF(吉)104-2022 引引 言言 JJF 1071国家计量校准规范编写规则、JJF 1001通用计量术语及定义、JJF 1008压力计量名词术语及定义、和 JJF 1059.1测量不确定度评定与表示共同
4、构成本规范制定工作的基础性系列规范。本规范根据旁路式数字压差计的原理和结构,参考和引用 JJG 875数字压力计相关内容,结合使用和校准工作的实际情况制定。本规范为首次发布。II JJF(吉)104-2022 旁路式数字压差计校准规范 1 范围 本规范适用于测量范围不超过(-25002500)Pa 的旁路式数字压差计(以下简称压差计)的校准。2 引用文件 本规范引用下列文件:JJG 875 数字压力计 JJF 1008-2008 压力计量名词术语及定义 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3 术语和计量单位 3.
5、1 术语 3.1.1 微热压差传感器 microthermal differential pressure sensor 流体在压差的作用下流经微热压差转换单元时,硅芯片上温度差按照一定的规律转换成可用的输出信号的器件或装置。旁路式微热压差传感器结构和原理如图 1 所示。图 1 旁路式微热压差传感器结构和原理示意图 微热压差传感器的工作原理:硅芯片中心设置一个微型加热器,左右各一个温度传感器,给加热器施加一个电压,电阻热效应使芯片表面温度升高。当管内流体流过时,传感主 通 道旁路 微热压差转换单元 温度传感器 硅 气流 加热器 1 JJF(吉)104-2022 器左右两端有压力差,由于流体的贴
6、壁效应(贴壁的流体薄层往往是层流流动),下游的温度传感器对应的流体温度更高,此时左右温度计就会有温度差,显然,流体流速越快对应的流量越大,压差越大,温差也越大,基于温差的电信号输出值也越大。3.1.2 旁路式数字压差计 bypass digital differential pressure gauges 采用旁路式结构设计的微热压差传感器作为测量元件,用于压差测量的数字压力计。3.2 计量单位 压差计使用的法定计量单位为 Pa(帕斯卡)或 kPa。4 概述 压差计主要用于气体压差的测量。压差计工作原理:气体在压力差的作用下产生气体流动,气体流经压差计的微热压差传感器时,传感器输出电信号,经信
7、号处理单元处理后在显示单元直接用数字显示出被测压力的量值。压差计的工作原理如图 2 所示。图 2 压差计的工作原理示意图 压差计广泛应用于电子制造、医药、生物技术、航空航天、矿井等企业,用于对实验室、生产环境、设备进行微差压的测量和监控,以及暖通空调等设备运行参数的调试。5 计量特性 5.1 示值误差 示值误差应不超过其最大允许误差。5.2 零位漂移 零位漂移在 1h 内应不大于最大允许误差绝对值的 1/2。5.3 静压零位误差 静压零位误差应不超过最大允许误差。被测压力 微热压差 传感器 信 号 处理单元 显示单元 工作电源 2 JJF(吉)104-2022 5.4 示值重复性 示值重复性应
8、不大于最大允许误差绝对值的 1/4。5.5 绝缘电阻 对交流供电或采用电源适配器输出直流供电的压差计,电源线端子与机壳间的绝缘电阻应不小于 20M。注:以上所有指标不适用于合格性判别,仅供参考。6 校准条件 6.1 环境条件 6.1.1 温度:(205),温度波动不超过0.5/10min。6.1.2 相对湿度:不大于 85%。6.1.3 避免环境大气压力的剧烈波动,远离空调的出风口和回风口。6.1.4 校准环境附近应无明显的机械振动和外磁场(地磁场除外)。6.2 测量标准及其他设备 校准时,所需标准器的测量范围应不小于压差计的测量范围。标准器的最大允许误差绝对值应不大于被校准压差计最大允许误差
9、绝对值的 1/3。测量标准及其他设备见表 1,也可以使用符合技术要求并能实现测量的其他仪器。表 1 测量标准及其他设备 序号 仪器设备名称 技术要求 用 途 1 差压式 数字压力计 符合 6.2 的要求,0.05 级及以上的数字压力计,年稳定性合格 校准压差计计量特性的标准器 2 绝缘电阻测试仪 额定电压:直流 100 V、直流 500 V;准确度等级:10 级 用于测量绝缘电阻 3 流量调节阀 调节细度不大于 0.1mL/min 调节流经压差计的气体流量,控制压差计两端的压差 4 气源 气源的介质为空气或者氮气,校准过程中应 能保证输出稳定的气体流量,并达到压差计测量上限时的流量需求 提供稳
10、定的气源 5 温度计 测量范围:(050);分辨力:不大于 0.1 用于监测环境温度 3 JJF(吉)104-2022 7 校准项目和校准方法 7.1 校准项目 压差计的校准项目见表 2。表 2 校准项目一览表 序号 校准项目 1 零位漂移 2 示值误差 3 示值重复性 4 静压零位误差 5 绝缘电阻(仅适用于外部电源供电)7.2 校准方法 7.2.1 外观及功能性检查 7.2.1.1 压差计的高、低压力测量端口处应有高压(H)、低压(L)的标志。7.2.1.2 数字显示应清晰,不应有缺笔画等影响读数的现象;液晶显示部分不得有漏液、花屏现象。7.2.1.3 压差计的铭牌上应标明产品名称、型号、
11、出厂编号、测量范围、准确度等级或最大允许误差、额定静压压力、制造商名称或商标等信息,并清晰可辨。7.2.1.4 压差计的结构应牢固,开关、按钮等功能键应完好。采用目力观测和手动方式按照 7.2.1.17.2.1.4 要求进行检查,不应有影响计量性能的缺陷,符合上述要求后,方可进行校准。7.2.2 校准前的准备工作 7.2.2.1 热平衡时间 开始校准前,标准器、压差计、气源应在校准环境条件下至少放置 2 h。7.2.2.2 通电预热时间 具有电源供电的标准器和压差计,通电预热时间应满足制造厂商提供的信息,一般不少于 30 min。7.2.2.3 校准系统连接 连接前先将流量调节阀处于关闭状态,
12、气源内的压力应满足要求,将标准器和压差计的高、低压端通大气,将零位初始值都调到“0”。压差计校准系统按图 4 所示的方式进行连接。压力标准器高压端(H)和低压端(L)分 4 JJF(吉)104-2022 别与压差计的高压端(H)和低压端(L)相连通。图 4 压差计校准系统连接示意图 7.2.3 零位漂移 压差计完成通电预热后,将压差计的零位初始值调到“0”,然后每隔 15 min 记录一次显示值,直到 1 h。所有显示值与初始值的差值中,绝对值最大的数值为零位漂移。7.2.4 示值误差 具有正压、负压量程压差计的校准点不少于 9 个点(含零点),应包含测量上限和下限;仅有正压量程压差计的校准点
13、不少于 5 个点(含零点),应包含测量上限。所选取的校准点应较均匀地分布在全量程范围内,也可以根据客户的要求进行校准点的选择。每个校准点的标准器示值与选择校准点的最大偏差应不超过该校准点的5%。打开气源,缓慢调节流量调节阀,增加气体流量,使升压平稳,各校准点的压差值调好后应稳定至少 15s,读取并记录被校准压差计示值 4 次,读数期间标准器的示值变化量应不大于其分辨力,否则应等到标准器示值稳定后再重新进行读取。按照上述方法进行校准直至测量上限。每个校准点压差计 4 次读数的算术平均值与标准器的示值之差作为该点的示值误差,按公式(1)计算。Scppp=(1)441=icicpp (2)L H H
14、 L 标准器 压差计 流量调节阀 开关阀 气源 通大气 5 JJF(吉)104-2022 式中:p压差计各校准点示值误差,Pa;cp压差计各校准点 4 次读数的算术平均值,Pa;cip压差计各校准点第 n 次读数值,Pa;Sp各校准点的标准器示值,Pa。具有负压量程的压差计,应将图 4 中标准器和压差计的高压(H)端和低压(L)端进行对调后重新接入校准系统中,按照上述方法进行校准。7.2.5 示值重复性 根据 7.2.4 测量得到的被校准压差计示值,按公式(3)计算每个校准点的示值重复性。CRRsminmax=(3)式中:s示值重复性,Pa;Rmax压差计各校准点示值的最大值,Pa;Rmin压
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