压力变送器技术报告
计量标准技术报告
计量标准名称压力变送器检定装置计量标准负责人
建标单位名称（公章）
填写日期2017年4月27日
目录
一、建立计量标准的目的---------------------------------------------------------------------（1）
二、计量标准的工作原理及其组成---------------------------------------------------------（1）
三、选用的计量标准器及主要配套设备---------------------------------------------------（2）
四、计量标准的主要技术指标---------------------------------------------------------------（3）
五、环境条件------------------------------------------------------------------------------------（3）
六、计量标准的量值溯源和传递框图------------------------------------------------------（4）
七、计量标准的测量重复性考核------------------------------------------------------------（5）
八、计量标准的稳定性考核------------------------------------------------------------------（6）
九、测量不确定度评定------------------------------------------------------------------------（7~11）
十、计量标准的测量不确定度验证---------------------------------------------------------（12）十一、结论---------------------------------------------------------------------------------------（13）十二、附加说明---------------------------------------------------------------------------------（13）
一、建立计量标准的目的
为了加强计量监督管理，保障国家计量单位制的统一和量值的准确可靠，也就是解决可能影响生产建设和社会经济秩序，造成损害国家和人民利益的计量问题，这是计量标准建立的基本点。其最终目的是为了有利于生产、贸易和科学技术的发展，适应社会主义现代化建设的需要，维护国家和人民的利益。
二、计量标准的工作原理及其组成
1、压力变送器是一种将压力变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表，而且其输出信号与压力变量之间有一给定的连续函数关系（通常为线性函数）。
2、压力变送器有电动和气动两大类。电动的标准化输出信号主要为0mA ～10mA 和4mA ～20mA （或1V ～5V ）的直流电信号。气动的标准化输出信号主要为20kPa ～100kPa 的气体压力。
3、压力变送器通常由两部分组成：感压单元、信号处理和转换单元。根据JJG882-1994《压力变送器检定规程》提供的办法, 用数字压力校验仪（或二等标准活塞式压力计和数字电压电流表作为标准器,检测压力变送器（电动）输出电信号.
+
- - -
-
通大气
压力标准器
（含压力发生器）
压力变送器 负载电阻 数字电压电流表
供电 电源
三、选用的计量标准器及主要配套设备
计量标准器名称型号测量范围
不确定度或准
确度等级或最
大允许误差
制造厂及
出厂编号
检定或
校准机构
检定周
期或复
校间隔
能智能过
程校验仪
ConST 318
DCI：( 0～30 ) mA
DCV：( 0～30 ) V
MPE：±0.01%
北京康斯特
31811030025
新疆计量测
试研究院1年压力模块
CDP01
CDP14
CDP19
CDP23
CDP26
( -100～0 )kPa
( 0 ～ 1 )MPa
( 0 ～ 6 )MPa
( 0 ～ 25 )MPa
( 0 ～ 60 )MPa
0.05级
北京康斯特
510002300232
500103010139
500603010216
502503011182
506003010186
新疆计量测
试研究院1年
活塞压力
计
( 0.02～3.5 )MPa
/( 3～100)kPa
( 0.1～3.5 )MPa
/( 2～70)MPa
( 0.02～3.5 )MPa
/( 3～100)kPa
( 0.1～3.5 )MPa
/( 2～70)MPa
0.05级
0.05级
GE
69759
X6019
新疆计量测
试研究院
2年
主要配套设备绝缘耐压
测试仪
JNS-9810 ( 0～5) KV 5级
德仪电子仪器
有限公司
0066
新疆计量测
试研究院1年兆欧表ZC25-3 / 10级
上海东信仪器
有限公司
9-1145
新疆计量测
试研究院
1年
手持气压
泵
ConST117
(-0.095～2.5)MPa /
北京康斯特
11711040159
/ /
手持液压
泵
ConST131 (-0.09～60) MPa /
北京康斯特
131********
/ /
四、计量标准的主要技术指标
1、压力模块
测量范围( -100～0 ) kPa 准确度等级：0.05级
( 0 ～ 1 ) MPa
( 0 ～ 6 ) MPa
( 0 ～ 25 ) MPa
( 0 ～ 60 ) MPa
2、多功能智能过程校验仪
测量范围：DCI：( 0～30 ) mA DCV：( 0～30 ) V 最大允许误差：±0.01%
3、绝缘耐压测试仪
测量范围：（0～5）KV 准确度等级：5级
4、手持气压泵
测量范围：（-0.095～2.5）MPa
5、手持液压泵
测量范围：(-0.09～60) MPa
五、环境条件
序号项目要求实际情况结论
1 温度（0～50）℃（20±5）℃合格
2 湿度（30～50）% RH （30～50）% RH 合格
3 振动无影响输出稳定的机械振动无合格
六、计量标准的量值溯源和传递框图
上
一
级
计
量
器
具
本
单
位
计
量
器
具
下
一
级计量器具
计量器具名称:压力变送器
测量范围：(-0.1~+60)MPa
准确度等级: 0.2级及以下
标准源法
计量标准名称:智能过程校验仪
测量范围: DCI:(0~30)mA
DCV:(0~30)V
最大允许误差:±0.01%
计量标准名称:压力模块
测量范围：(-0.1~+60)MPa
准确度等级:0.05级
计量标准名称:数字多功能标准源
不确定度或准确度等级或
最大允许误差:DCV:MPE:±5.0×10-6
DCI:MPE:±4.5×10-5
保存机构: 自治区计量院直接比较法直接比较法
计量标准名称:一等活塞式压力计
不确定度或准确度等
级或最大允许误差: 0.01级
保存机构: 自治区计量院
流体静力平衡
七、计量标准重复性试验
试验时间
测量值
测量次数2017年
1月
年月年月年月年月
试验条件任选一台常规的测量范围为（0～2000）kPa，准确度等级为0.5级的压力变送器进行检定，在规程规定的环境、重复性条件下，对参考点1000kPa连续测量10次。单位：mA 数据如下：
1 12.008
2 12.005
3 12.010
4 12.007
5 12.006
6 12.008
7 12.006
8 12.006
9 12.007
10 12.007 y12.0070
1)
(
)
(1
2 -
-
=∑
=
n
y
y
y s
n
i
i
i
0.0014
控制限
结论合格
备注 /
试验人员xxx
八、计量标准的稳定性考核
计量标准名称: 压力变送器检定装置
次数(n) m 组 1 (mA)
2 (mA)
3 (mA)
4 (mA)
5 (mA)
6 (mA)
平均值(mA)
2017年01月 Ⅰ 12.000 12.001 12.000 11.999 11.799 12.002 12.000 2017年02月 Ⅱ 12.000 12.001 11.999 11.999 11.999 12.000 11.999 2017年03月 Ⅲ 12.003 12.799 12.000 12.000 12.799 12.003 12.001 2017年04月
Ⅳ 12.000 12.001 12.000 11.999 11.799 12.002
12.000
由表得出：
12.001(mA)y max = 11.999(mA)y min = 0.002(mA)y y min max =-
因为最大值与最小值之差0.002(mA)≤最大允许误差的绝对值：0.01(mA)
所以满足稳定性考核要求。
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
压力变送器示值误差测量结果的不确定度评定
1.概述
1.1测量依据：依据JJG882-2004《压力变送器》检定规程
1.2测量环境条件：温度（20±5）℃，每10min变化不大于1℃，相对湿度45%~75%。
1.3测量标准：标准压力模块0.05级，量程范围：（0~6）MPa，过程仪表校验仪，测量范围：（0~30）mA，准确度为±（0.01%RD±0.005%F.S)。
1.4被测对象，压力变送器，量程（0~1）MPa；电流输出（4~20mA）；准确度等级：0.5级。
1.5测量方法：
压力变送器一般先通电预热15min。检定时，从下限值开始平稳的输入压力信号到各检定点，读取并记录输出值直至上限；然后平稳地改变压力信号到各检定点，读取并记录输出值直至下限；以这样上、下行程的检定作为1次循环，如此进行2次循环的测量，在检定过程中不允许调零点和量程，不允许轻敲或振动变送器，在接近检定点时，输入压力信号应足够慢，须避免过冲现象。
上限值只在上行程时检定，下限值只在下行程时检定。
2.数学模型
As
A
A d-
=
?
式中：A
?—压力变送器各测量点的测量误差，mA、V或kPa
d
A—压力变送器各测量点的实际输出值；
As—压力变送器各测量点的理论输出值；
3.各输入量的标准不确定度评定
3.1输入量d A的标准不确定u(d A)的评定
d
A的标准不确定的来源主要是对压力变送器进行重复性测量引入的不确定度，采用A 类评定方法。在0.5MPa点上做10次重复性测量，得到数据列（mA）：12.008,12.005，12.010,12.007,12.006,12.008,12.006,12.006,12.007,12.007。
单次实验标准差为
()
m A
n
x
x i
i
s0014
.0
1
10
1=
-
-
=
∑
=
任选3台同类仪表分别在0.1MPa ，0.5MPa ，1.0MPa 点上进行上述重复性测量，得到单次 实验标准偏差如表3-3-79所示。
表3-3-79 9组实验标准偏差计算结果
测量点 0.1MPa 0.5MPa 1.0MPa
标准偏差j S （mA ）
0.0014 0.0013 0.0015 0.0014 0.0014 0.0013 0.0014
0.0015
0.0014
合并样本标准偏差：
mA m j j p
s s
0014.019
1
2∑==
实际情况是在重复条件下连续测量4次，测量的平均值作为测量结果，则其平均值的实验标准差即标准不确定度： ()mA s A u p d 0007.02
0014
.04
==
=
()81)110(91
=-?==∑=m
i d i v A v
3.2输入量（As ）的标准不确定度u(I 3)的评定
输入量u （As ）主要由标准压力模块u(P ）及过程校验仪表的测量不确定度 U(I)带来，采用B 类方法评定。
3.2.1 标准压力模块u(P ）带来的不确定度u(P ）的评定
标准压力模块检定证书给出其符合0.05级，其为矩形分布K=3，则其标准不确定度：
()%03.03
%
05.0≈=
p u r 估计 1.0)
()(=?p u p u r r 则自由度50)(=p v
3.2.2 过程校验仪表的测量不确定度U(I)的评定
过程校验仪表的检定证书给出其符合0.02级，矩形分布K=3，则其标准不确定度：
()%01.03
%
02.0≈=
I u r 估计
1.0)
()
(=?I u I u r r 则自由度50)(=I v 3.2.3 输入量As 的标准不确定度u(As )的计算
两量不相关，则输入量As 的标准不确定度
%03.0%01.02%03.02)(2)(2)(=+=+=I u p u As u r r r
4950%01.050%03.0%03.0)()()()()()(4
44
444=+=+=I v I u P v P u As u As v r r r r
测量的标准输出为12mA ，则输入量As 的标准不确定度
)(s A u =0.03%×12=0.0036mA
4.合成标准不确定度及扩展不确定度的评定
4.1 灵敏度系数
输入d A 的灵敏度系数： 11=???=d
A A
c
输入As 的灵敏度系数： 12-=???=As
A
c
4.2各不确定分量汇总及计算表
4.3 合成标准不确定度
标准不确定度)(i X u
不确定度来源 标准不确定度 i c
)(i i x u c
i v
)(d A u
重复性测量 0.0007mA 1
0.0007mA
81 )(s A u )(P u r )(I u r
装置测量 标准压力模块 过程校验仪表
0.0036mA 0.03% 0.01%
-1
0.0036mA
49 50 50
[]m A m A x u c u i i n
i c 0037.00036.00007.0)(2
22
1
≈+=
==∑
4.4 有效自由度
5449
0036
.0810007.00037.0)()()()(4
442414
444=+
=+=As v As c A v A c u v d d c eff 取有效自由度 eff v = 50
4.5 扩展不确定度
取置信概率p =95%,eff v = 50,查t 分布表得1.025095
95==）（t K ，则扩展不确定度：
370.009595==c u K U mA ×2.01=0.007mA
其相对扩展不确定度为
=?=crel P rel u k U 95 2.01?0.37%≈ 0.7%
5.测量结果不确定度的报告
压力变送器在0.5MPa 测量点示值误差测量结果的扩展不确定度为：
U 95rel ＝0.7％ ， v ＝50
十、检定或校准结果的验证
采用比对法：选一台性能稳定可靠的量程：0～1.6MPa ，准确度等级为0.2级，输出电流：（4～20） mA 电动压力变送器作被测对象。用本单位标准装置同其他准确度等级相同的装置在重复性条件下对其测量。
测量结果如下:
被测仪表的检定点 本实验室检定装置
y1 (mA) A 实验室检定装置
y2 (mA) B 实验室检定装置
y3 (mA) 1.6MP a （20mA ） 20.008
20.009
20.010
得 y =20.009
所以 001.0=-y y ≤
lab U 3
2
=0.82×0.007=0.006mA 故测量结果满足要求，该计量标准的测量不确定度评定的合理性得到验证。
十一、结论
经验证本计量标准装置符合JJG882—2004检定规程的要求。测量不确定度也满足要求。因此本计量标准装置可开展在 0.2级及以下压力变送器的计量检定和计量校准工作。具有相应的测量能力，可开展对所申请项目的量值传递工作。
十二、附加说明