汕头市压力表计量比对结果分析

摘 要：压力表是工业控制和测量过程中常用的设备，在各行业应用广泛，其准确度对于社会安全和生产工作具有重要意义。根据汕头市市场监督管理局《关于组织开展2022年度计量比对（能力验证）工作的通知要求》，组织开展了汕头市压力表计量比对工作，参比单位为汕头市部分已建标的企业，涉及制药、电力、军工和检测等代表性行业。笔者通过比对数据的汇总及分析，对压力表检定校准过程中的关键问题进行识别，并提出切实可行的解决意见及建议。

关键词：压力表，计量比对，归一化，能力验证，示值误差

DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.23.041

0 引 言

压力表是工业控制和测量过程中常用的设备，在各行业应用广泛，其准确度对于社会安全和生产工作具有重要意义。汕头市有部分企业和第三方实验室建立了压力表检定（校准）装置计量标准并开展检定（校准）工作。由于各技术机构管理水平、技术人员素质参差不齐，对压力表校准过程中需要注意的技术问题把握情况也不尽相同，根据汕头市市场监督管理局《关于组织开展2022年度计量比对（能力验证）工作的通知要求》，组织开展了汕头市压力表计量比对工作。

本次比对由广东省汕头市质量计量监督检测所作为主导实验室负责组织和实施，参比单位为汕头市部分已建标的企业，制药企业、电力企业、军工企业和检测公司各1家，共计4家。

组织本次汕头市压力表检定（校准）装置计量比对活动，可以进一步了解汕头市内已建相关计量标准的企业和部分第三方实验室检定（校准）压力表的能力，规范、统一汕头市压力表的检定（校准），提高市内计量技术机构的检定（校准）能力，加强技术机构之间的技术交流，促进汕头市计量技术机构整体能力的提高。

1 比对方案

1.1 技术方案

本次计量比对的技术依据为JJG 52—2013《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》与JJ F 1117—2 010《计量比对》技术规范等。主导实验室为广东省汕头市质量计量监督检测所，参比实验室为汕头市内已建相关计量标准的部分企业和第三方实验室，参比实验室编号为ST01～ST04。每个参比实验室派2名具有资质的人员参加比对实验。

1.2 传递标准

本次比对的传递标准由主导实验室提供。主导实验室选取了2台测量范围为（0～2.5）MPa的压力表，其中1台为备用样品。压力表工作介质为无腐蚀性液体。测量样品放置于铝箱中，并做防震包装。比对测量前，实施机构实验室首先获取传递前的校准值。

由于本次计量比对参比实验室较少，直接通过专人运送的方式进行样品发送和传递，此种方式可以降低压力表传递标准在快递运输过程中因震动导致的部件损坏或量值不准等情况发生的概率，能够保证在整个比对过程中压力表传递标准稳定可靠。

1.3 传递标准的稳定性

传递标准的稳定性是本次比对计划能够顺利进行的基础，为了避免其影响最终结果评价，确保比对中出现的任何离群结果不能归咎于传递标准的稳定性[1]。为此，对于传递标准必须进行稳定性考核。传递标准传递开始前半年时间内实施机构对传递标准进行了稳定性实验，稳定性考核合格方可开展比对。

为监控能力验证传递标准在比对过程中的稳定性，在比对过程中，传递标准返回主导实验室进行中间核查，获取比对中期校准值。最后一家实验室测量结束后由主导实验室最后一次复核测量，获取传递结束后的校准值。中间核查和复核测量与传递标准传递前的校准一样，完全按照本次能力验证计划作业指导书相关技术规定进行。传递标准稳定性监控数据如表1所示。

1.4 传递方式

根据项目时间安排、控制无效比对及效率、所使用的传递标准类型等实际情况，本次比对采用“星形式”的传递方式进行。比对开始后，由主导实验室将传递标准在本实验室进行检定，然后按照传递路线安排依次送至参比实验室。由参比实验室按规定的程序在本实验室的标准装置上进行测量。每个参比实验室完成比对后，传递标准返回主导实验室，由主导实验室进行复校。主导实验室再将传递标准按要求传至下一家参比实验室，最后返回主导实验室。样品传递方式如图1所示。

1.5 比对试验点

依据JJG 52—2013《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表》国家计量检定规程中对后续检定的要求，对压力表传递标准在规定测量点的示值误差进行测量。试验选取名义压力为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 MPa共计5个测量点。对被测样品进行三个循环的压力示值误差校准试验。

1.6 比对数据处理

检定（校准）方法均参照JJG 52—2013检定规程7.3.3方法进行，即以标准装置的示值为依据，在压力表上读取示值[2]。示值读取依据规程按分度值的1/5进行估读，读取轻敲表壳后的显示压力值。

测试时逐渐平稳地升压，从低到高逐点测试，在每个压力点记录样品轻敲表壳后的显示压力值。当完成测量上限示值校准后，切断压力源并耐压一定时间，再依次逐点进行降压校准直至零位。依此方法做3个循环，即每一个压力点的重复测量次数均为6次。

根据测量结果，求出每一个测量压力点的示值误差平均值，该平均值作为参比实验室申报的实际测量结果。数据处理的修约、有效数的取舍按照JJG 52—2013相关规定，压力示值误差及平均值计算结果与测量结果位数保持一致。

参比实验室按照JJF 1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》分别对各测量点处示值误差测量结果进行不确定度评定（包含因子取k =2），并对影响测量结果的不确定度分量、评定方法做出必要的说明。

2 比对结果

2.1 参考值及其不确定度

2.1.1 参考值及其量值溯源图

在比对开始前和在每个参比实验室完成比对后，传递标准返回主导实验室时，主导实验室均对传递标准进行测量。取5次测量的平均值作为本次计量比对的参考值。传递标准（A）的示值误差参考值如表2所示。参考值的量值溯源如图2所示。