关于建立精密压力表标准装置中常见问题的分析

压力表的准确性和可靠性直接影响到生产安全、产品质量等诸多方面，现在很多企业 选择建立精密压力表标准装置，但由于对计量知识掌握和专业技术理解上的不足等原因，在建立计量 标准时遇到了一定的困难。本文就压力表建标时常见的一些错误和问题进行阐述和分析，对于帮助企 业和计量技术机构建立此项标准和规范建标报告的写法具有一定的意义。

一、概述

1.计量标准的概念

计量标准是计量标准器具的简称， 是指准确度低于计量基准的，用于检 定其它计量标准或工作计量器具，是 把计量基准所复现的单位量值逐级的 传递到工作计量器具以及将测量结果 在允许的范围内溯源到国家计量基准 的重要环节。由此看来，计量标准无 疑是起到了承上启下的关键作用。

2.建立计量标准的依据

（1）建立计量标准的法律依据是 《中华人民共和国计量法》、《中华

人民共和国计量法实施细则》、《计 量标准考核办法》；

（2）建立计量标准的技术依据是 JJF1033- 2008《计量标准考核规范》、 国家计量检定系统表以及相应的计量 检定规程或技术规范。

我国计量标准的考核严格执行 JJF1033- 2008《计量标准考核规范》， 由计量标准考评员按照其中规定的六 个方面30项内容逐项进行考评，所以， 建立计量标准的单位必须熟悉计量法 律法规中的相关规定，才能正确的管 理好计量标准，维护好计量标准器具， 更好的开展计量检定工作。

二、压力表建标中的常见问题分析

关于建立计量标准的具体过程和 要求，可以参考JJF1033-2008《计量

标准考核规范》和《计量标准考核办法》 的要求来实施，笔者在此就一些容易 出现错误或不合理的地方做一些例举 和分析。

1.申请新建计量标准考核和计量 标准复查考核的区别：

申请建标首先要向主持考核的质 量技术监督部门递交申请资料，而申 请新建计量标准考核和计量标准复查 考核的区别是首先要注意的问题，在 需要提交的资料上是有所不同的，申 请计量标准复查考核比申请新建计量 标准考核需要多提交《计量标准考核 证书》原件一份、《计量标准考核证书》 有效期内连续的《计量标准重复性试 验记录》和《计量标准稳定性试验记 录》复印件各一套；如果计量标准运 行期间，标准器更换、或计量标准由 于某些原因封存或撤销的话，还需要 分别填写计量标准更换申报表、计量 标准封存（或撤消）申报表；另外要 注意的是，江苏省的计量标准考核申 请资料中，在新建标时，需要提交《计 量标准考核（复查）申请书》原件两份， 而不是一份，在复查考核时要提交《计 量标准履历书》，这是我省的特别要求。 有很多单位在提交建标资料时，经常 会缺少一些必要的文件，S文使在书面 审查时就出现问题，所以要严格按照 规范要求，注意认真核对需要提交的 计量标准资料。

2.计量标准器和主要配套设备的 问题：

计量标准器是建立计量标准的 关键，也是考评员眼中的重点考核对 象。要按照规程要求选择合适的标准 器，根据JJG52- 1999《弹簧管式一 般压力表、压力真空表和真空表》检 定规程中列出的标准器有弹簧管式精 密压力表和真空表、活塞式压力计、 活塞式压力真空计及液体压力计等， 对于检定普通压力表来说，一般我们 选用弹簧管式精密压力表和真空表， 因为活塞式压力计虽然精度高，稳 定性好，但操作起来略显复杂，对于检定普通的压力表来讲，由于工 作量大，所以工作效率十分重要，只 要精度等级达到检定规程规定的“标 准器的允许误差绝对值应不大于被检 压力表允许误差绝对值的1/4”，即 可开展检定工作。比如要检定准确 度等级1.6级，测量范围（0-1.6) MPa的压力表，则需准确度等级0.4 级，测量范围（0-1.6) MPa精密压 力表，被检压力表的最大允许误差绝 对值为 1.6 X 1.6%=0.0256MPa，而 所用标准器的最大允许误差绝对值为 1.6X 0.4%=0.0064MPa < 1/4X 0.0 256MPa，满足要求；笔者曾见到过 用准确度等级0.4级，测量范围（0- 2.5) MPa精密压力表来检定准确度 等级1.6级，测量范围（0-1.6) MPa 的压力表的事例，这样就达不到规程 的要求了，因为被检压力表的允许误 差绝对值为 1.6X1.6%=0.0256MPa， 而后者选取测量范围（0-2.5) MPa 的 精 密 压 力 表 允 许 误 差 绝 对值为 2.5X0.4%=0.01MPa > 1/ 4X0.0256MPa=0.0064MPa。所以， 选取合适精度的标准器是开展检定工 作的前提条件，以0.4级精密压力表 检定1.6级普通压力表来说，则需要 两表的量程一致，才能满足要求。

计量标准器的计量特性不但要达 到开展计量检定工作的要求，还必须 经过有效的溯源，并在证书有效期内， 所以，建标单位应当建立必要的管理 制度，让标准器及主要配套设备得到 定期有效的溯源。而在有些建标报告 中发现填写的部分标准器已经超过其 证书有效期的情况，有的并不是没有 经过定期检定，而是填写时直接在上 一期的考核复查申请书上做修改，导 致有些需要改动的地方没有改，所以， 填写建表报告和出具检定证书一样， 以前的申请书只能作为参考，而我们 填写时最好用空白模版，以免出现类 似的情况；有的报告中配套设备经常 是空白的，我们检定压力表时，除了 标准器外，作为压力源的手动或电动 压力校验仪、真空泵等都是配套设备，配套设备也会对最后的检定结果造成 一定的影响，必须要填写完整。

3.计量单位和术语书写规范的问题：

作为计量工作者，对于计量单位 的书写一定要严格要求，这对于推广 计量单位的正确使用具有重要的意义。 很多建标报告中大量存在着单位书与 错误或技术术语使用不规范的问题， 比如压力的单位Pa (帕斯卡），是国 际单位制中具有专门名称的导出单位， 按照要求，当计量单位来源于人名时， 符号的第一个字母要大写，第二个字 母要小写，笔者见过许多压力表建标 报告中的错误，如Pa写成pa、MPa 写成Mpa、kPa写成KPa，kPa中的 k属于词头，表示“千”的意思，大写 是热力学基本单位开尔文(K)，正确表 达须小写；还有测量范围为（-0.1- 2.4) MPa的压力真空表，有些报告中 直接写为测量范围为“-0.1-2.4MPa” 的真空压力表，在JJG52- 1999上，该 类型压力表的规范术语名称应该是“压 力真空表”，而且其测量范围也应写 为（-0.1-2.4) MPa， “- 0.1” 是一 个数值，而“2.4MPa”是一个量值， 不能对等使用，正确的表达应加上括 号。计量单位在书写时要注意用正体， 不能用斜体，比如用MPa是错误的， 应该是MPa。现在大家经常在word 中使用公式编辑器输入计算公式时一 并输入计量单位，这时计量单位就会 出现斜体的情况，因为公式编辑器会 把输入的字母当作量值来处理，这也 是在做技术报告时需要注意的地方。

4.原始记录的问题：

在申请建标考核中，需提交随机 抽取的该计量标准近期开展检定或校 准项目的原始记录及相应的模拟检定 或校准证书复印件两套。原始记录是 开展计量检定工作中的重要组成部分， 它是对检定人员按照规程执行检定任 务的一种证明，是对检定实际情况的 最原始信息的记录，以后证书、报告 的出具等都来自于原始记录，因此它 具有真实性和信息量的要求。在考评 中，常发现原始记录中有计量单位填 写错误、读数不规范等问题，读数方 法应该按照JJG52- 1999《弹簧管式一 般压力表、压力真空表和真空表》中 5.3.3.2条的规定“压力表的示值应按 分度值的1/5估读”，就是说如果压 力表的分度值为0.02MPa，那么它的 读数末位应该为0.004的倍数，比如 在检定点1MPa处，检定结果可以是 1.004、1.008、0.996、0.992 等，但 绝不能是1.002、0.998等，而回程误 差、轻敲位移的数据也必须与估读能 读到的位数相一致，比如回程误差可 以是0.004、0.008，而回程误差和轻 敲位移即使为0，也应该写为0.000， 这是规范的写法，要与估读的位数保 持一致。检定记录中选用的标准器， 必须是该次检定中实际使用的标准器， 具体的标准器选择方法，上文已经讲 过，首先要标准器的测量范围要覆盖 被检压力表，然后根据JJG52- 1999中 5.2.1.1 “标准器的允许误差绝对值应 不大于被检压力表允许误差绝对值的 1/4”的规定来选取合适标准器，由于 压力表建标中使用的大多是标准器组， 数量较多，可以在记录中事先打印好， 以勾选的方式给出。

5.重复性试验和稳定性考核的问题：

计量标准必须定期进行重复性试 验和稳定性考核，以验证这两个重要 的计量特性是否符合要求，具体的操 作方法，在JJF1033- 2008中已经有了 详细的介绍，但由于理解上的偏差， 很多报告中在这方面存在不少问题。 在新建标的技术报告中，重复性试验 的结果只需要给出重复性数据即可，而定度评定中的重复性做比较， 须知在新建标的技术报告中所做的重 复性实验即是后面测量不确定度评定 中的重复性，并以此来作为以后计量 标准复查时重复性的核查标准,所以， 只有复查时的重复性需要与测量不确 定度评定中的重复性做比较，如果不 大于新建标时的重复性，则说明重复 性符合要求，若大于，则应按照新的 重复性结果重新进行检定或校准结果 的测量不确定度评定，并判断新的测 量不确定度结果是否符合检定或校准 工作的要求。在稳定性考核中，新建 计量标准的稳定性与已建计量标准的 稳定性考核的方法也是有所不同的， 已建计量标准是以每次测量结果与上 一次测量结果的差值作为该时间段内 的稳定性，而新建标是以几次测量结 果中的最大值与最小值之差作为稳定 性考核结果，它们都要小于计量标准 的最大允许误差（不加修正值），或 者小于修正值的扩展不确定度（加修 正值）。而当很多计量标准很难找到 比计量标准本身稳定性更好的核查标 准时，比如标准器是实物量具的，可 以采用将其每次在上级计量技术机构 溯源时的测量结果做出计量标准稳定 性曲线图，以便于观察计量标准示值 的变化情况。

6.量值溯源和传递框图的问题：

计量标准的量值溯源和传递框图 具有三级三要素，只需要按照规定填 写即可，但其中经常发现的是，框图 中代表量值溯源和传递的箭头方向容 易出现错误。三级分别是指上一级、 本级和下一级计量器具，作为我们本 级计量标准，向上一级计量标准属于 量值溯源，所以箭头应该向上，而向 下一级计量器具属于量值传递，箭头 应该向下，箭头的方向并非没有含义， 它描述了本级计量标准量值的溯源和 传递关系。很多报告框图中的箭头一 律向下，显然没有领会其中的意思， 这虽然是个细节问题，但经常出现在 各种技术报告中，也是值得引起我们 注意的。

7.检定或校准结果的验证：

关于检定或校准结果的验证方法，

JJF 1033-2008中给出了传递比较法和 比对法，由于前者具有溯源性，所以 原则上首选传递比较法，而采用比对 法时的参加的比较者应尽可能的多。 这两种方法中要注意的是，最后所取 得的扩展不确定度的包含因子应近似 相同，即Ulab与Uref所取的k值应 该是一致的，一般取k=2，当不一致时， 应将其换算成为k=2时的扩展不确定 度。比如某被考核计量标准测量结果 的扩展不确定度为Ulab=0.011MPa (k=2)，而参考标准测量结果的 扩展不确定度为Uref=0.006MPa (k=3)， 换算成k=2时， Uref=0.006 + 3 X 2=0.004MPa，这时 才能与Ulab —起代入公式计算。

8.测量不确定度评定：

测量不确定度评定一直是建标技 术报告中的难点，它要求评定人员不 但要掌握不确定度评定的知识，还要 对该项目的专业知识非常熟悉，这样 才能完整全面的评定测量不确定度。 对于压力表测量不确定度的评定中有 一些值得我们注意的问题，由精密压 力表和被检压力表的接口处下端面不 在同一水平面上产生的高度差会引入 不确定度，但现在的校验台制作工艺 已经大大减小了高度差，在实际工作 中只要压力表校验台摆放平整，此时 的影响基本可以忽略，而且我们一般 的实验室很少具备太高的测量能力去 精确得到高度差，在很多报告中评定 者并没有通过实际测量，而是以主观 臆断去假设高度差，并计算由其引入 的不确定度，这样可會巨对最后的结果 产生较大的影响，所以笔者建议在没 有条件真实的得到高度差值时，因为 普通压力表的精度较低，基本可以忽 略此种原因带来的影响；按照规程规 定，压力表的读数按照分度值的五分 之一估读，但由于估读引入的不确定 度与重复性引入的不确定度分量有重 复计算的地方，所以应取其中的较大 值，舍去较小值，很多评定中将两者 都代入合成不确定度中，这显然增大 了最后的结果；还有的评定中又增加 了 一个数据修约引入的不确定度分量， 以分度值五分之一的一半，即估读最 小位数的一半作为区间半宽来计算此 不确定度分量，而压力表的实际测量 结果并没有取多次测量的平均值，也 没进舍数值的情况，所以这个分量可 以不用考虑。在评定测量不确定度时， 一定要科学而严谨，做到不遗漏、不 重复，正确的评定不确定度是建标技 术报告中的重要环节。

上述提到的这些问题，不仅是压 力表项目的建标，其它项目计量标准 的建立也可以共同参考和借鉴。