气体减压器的校准及其测量结果不确定度评定

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

Abstracts：This paper introdueces a integrated method of Calibrate to Pressure Regulators with Bourdon Tube Pressure Gauge.and then givea well way tO calibrate the Pressure Regulators of Gas Cylinder。SO we can calibrate the Press Gauge in its working condition.At last we qivea anylise and judgement about Uncertainty of this calibration。

Keyword：Pressure Regulators；Calibration；Pressure Gauge；Uncertainty1、概述带弹簧管压力表的气体减压器广泛应用于氧气、乙炔、氮气、氢气等高压气体源上，在工业生产生活中具有不可或缺的作用。它的作用是可以减压并保持恒定的出口压力；具有降低进口压力、保持稳定出口压力两种作用。

具有存储功能的高压气瓶具有及时，便利，安全，易于充装和运输等特点，而被广泛应用与工业、农业、医疗卫生的各个行业用以提供纯净的氧气、乙炔、氢气等各种易燃易爆的气体，以及能提供用于检测介质的气体如纯净氮气和空气等惰性气体，因而各种气体减压器也随着高压气瓶适用与工农业生产、医疗卫生等领域来作为减压和稳压装置。而对其状况的评定和测试 则显得尤为重要，其上压力表可及时反映气瓶的状况与输出压力大小，不仅要定期对气瓶进行检验，还要对能反映气瓶气体状况的减压器进行定期检定和检查。为了方便对气体减压器进行综合评价，依据 J/F 1328-2011带弹簧管压力表的气体减压器校准规范建立此标准设备，实现对气体减压器的综合性能进行免拆卸的检定或校准。

2、气体减压器的结构及工作原理气体减压器主要由本体、压力调节装置、安全阀、压力表等部件组成。当旋拧调压螺钉时，通过活门顶杆使减压活门做不同程度的开启和关闭，以调节气体的减压程度或停止气体输出，在-些减压器的本体上可以设有与低压气室相通的安全阀，当减压器发生故障时，低压气体压力超过安全阀开启压力时，安全阀打开，气流通过安全阀溢出，保证低压室安全，保证输出气体气压安全。有的气体减压器上还安装-个流量计用 以控制气体输出的流量，实现压力流量同时控制。

3、校准或检定方法依据JJF 1328-201l带弹簧管压力表的气体减压器校准规范，对其上压力表进行校准时，不需要将每个压力表都拆下来，只需将减压器整体接到校验仪上，此校验仪具有高压和低压两个加压泵。通过阀门调节分别实现对高压、低压表的检定和校准。如图 1：图 1 气体减压器校准结构图同时可在校验仪上检查调压阀的外部密封性和安全阀 (有安全阀的气体减压器)状况，综合整体评价气体减压阀的各项性能指标。对有流量计的气体减压器可加多-个标准流量计 以实现对流量计的检定和校准。对于最常用的带弹簧管压力表的气体减压器主要校准对象为高低压弹簧管压力表，其主要技术指标是压力示值。采用的介质可以为纯净的无油脂气体：如空气和氮气等。

4、压力示值测量结果不确定度 u(P)气体减压器用压力表-般为 1.6、2.5级或 4.0级，本例选用 2.5级测量范围分别为25MPa和2.5MPa的氧气减压器压力表作为被校准仪器。

选用准确度等级为 0.1级，量程为分别为4MPa、25MPa的数字压力表作为高低压测量标准 。加压装置为气体减压器校验仪，气源为纯净的压缩氮气。

4.1建立数学模型模型为： P -P (2-1)式中： 6-.被校表示值误差；表 1 各点测量数据列P -校准点被校表示值：P -校准点标准器示值；4.2计算灵敏系数对式 2-1中各变量求偏导得出各项之灵敏系数：cl /印1lC2a /印2：-14.3标准不确定度分析与评定标准器引起的不确定度主要是数字压力表示值误差引入的标准不确定度分量U，fP )数字压力表引起的标准不确定度分量，属B类，准确度等级 O.1级，服从均匀分布，故 ： 用 4MPa 数 宁 表 时 ，2(P2)：lc2l -O.-1%-x 4-MPa：0.O023MPaj用 25MPa 数 字 表 时 ，2(P2)：I c2I×-0.-1%-x- 25-MPa：0.O144MPa、，j4.4被检表引起的不确定度分量 (P )被检表引起的不确定度分量主要是被检表重复性及对压力表示值估读所带来分量。

4.4.1被检表重复性引起的测量不确定度(P。)对 2.5MPa的被检表，在 0.5MPa、2 MPa两点进行十次测量，对 25MPa的被检表，在5MPa、10MPa、l5点三点进行十次测量，测量数据见表 1：测量点/MPa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1OO.5 0.5O 0.5O 0.5O 0.5O 0.5O O.50 0.5O 0.50 O.5O 0.502 2.0O 2.0O 2.0O 2.0O 2.OO 2.0O 2.OO 2.O0 2.O0 2.0O5 5.2 5.0 5.2 5.2 5-2 5.2 5.O 5.2 5.2 5.210 10.2 10.0 10.2 1O.2 10.2 1O.2 l0.0 l0-2 l0.2 10.215 152 15.O l5.0 15.2 15.0 15.2 l5.2 15.2 15.0 15.2由公式： ： 算的单次由见表 2表 2 各点的单次试验偏差测量点 0.5 2 5 10 1 5/MPa试验标 O O 0.084 0.084 0.103准偏差S定度分量。 (P。)4.4.2被检表估读引起的测量不确定度U J2(P1)2.5级，2.5MPa压力表的最小分度值为0.1MPa，读数最大误差可达 0.1/5MPa，且均匀分布，按不确定度的 B类评定方法评定。

I2(P1) al：-O.0 2MPa：0.O12MPa2，5级，25MPa压力表的最小分度值为1MPa，读数最大误差可达 1/5MPa，且均匀分布，按不确定度的B类评定方法评定。

346 柿