活塞式压力计和数字式标准器怎么比对?量值溯源与期间核查的几个关键点

客户提问:实验室用 0.05 级活塞式压力计当标准器,近期想添数字压力校验仪,两台表接同一压力源比对时常差好几 kPa,该以谁为准?

一、两类标准器的量值来源不同

活塞式压力计属复现型标准器,压力由砝码质量、当地重力加速度和活塞有效面积决定,即 p = m·g/A,可追溯到质量、长度、时间基本量;按 JJG 59《活塞式压力计检定规程》,准确度等级分为 0.005 级、0.01 级、0.02 级、0.05 级。数字式标准器属比较型,靠硅压阻、谐振或电容元件把压力转为电信号,示值需由上一级标准定期赋值,按 JJG 875《数字压力计》检定规程校准定级。

二、比对常常对不上的四个原因

  • 有效面积随压力形变:高压下活塞筒膨胀,需用形变系数修正;忽略这项,0.02 级活塞在 60 MPa 附近易带来 1×10⁻⁴ 量级偏差。
  • 砝码质量与重力加速度:按名义或实测质量使用差别可达 1×10⁻⁴,异地搬运后须重取当地 g 值重算。
  • 液柱高差:活塞参考平面与被检表取压口不等高时按介质密度修正,油介质每 10 mm 高差约 0.08 kPa 量级。
  • 预热与温度系数:预热不足、环境温度偏离 20 ℃±2 ℃,会让数字表零点与灵敏系数漂移。

三、比对与溯源怎么安排

  1. 确定传递关系:企业计量标准送有资质的机构校准,日常以活塞复现值作参考,数字式作传递标准下发量值。
  2. 同条件取点:同一温度与压力源,按升压、降压两行程取点,稳定后读数并做 A 类不确定度评定。
  3. 修正量留痕:有效面积、形变系数、g 值、液柱高差写入原始记录,便于复算。
  4. 期间核查:留一台稳定性好的数字压力计作核查标准,定期复核并画控制图。

四、维护与通用选型原则

保持介质洁净,定期清洗活塞杆与活塞筒,禁止带压快泄;砝码避免磕碰并按周期复检;数字表按说明书预热并使用。选型按精度等级、介质与温度范围决定类型:0.02 级及更高要求优先活塞式,0.05 级及以下且需便携、自动记录时可选数字式,禁油与氧气场合用气体活塞或配专用介质与隔离装置。