活塞式压力计与数字压力计做标准器,量值溯源和比对该怎么做?

我们计量室原先一直用 0.05 级活塞式压力计做主标准器,近期添了一台 0.05 级数字压力计,想在一般压力表和压力变送器的检定里轮换使用。想请教:这两类标准器的量值来源有什么不同,二者做比对时怎么判断结果才可信?

一、两类标准器的量值从哪来

区别在于量值是复现出来的,还是传递过来的。

  • 活塞式压力计按定义式 p = F / A 工作:砝码经重力产生作用力 F = mg,作用在活塞有效面积 A 上得到压力。量值可拆到质量、长度与当地重力加速度这些基本量,经空气浮力修正、有效面积温度修正 A = A0[1 + (a1 + a2)(t - 20)] 及液柱高度差修正后向上溯源。按 JJG 59《活塞式压力计》检定,给出的是活塞有效面积、砝码质量、转动延续时间、下降速度与鉴别力等参数。
  • 数字压力计本体是敏感元件加电信号链,量值由上一级压力标准用比较法校准赋予,属传递链上的次级标准,按 JJG 875《数字压力计》检定;其准确度依赖传感器特性与电路漂移,靠周期校准维持。

二、为什么不能只比两个读数

两者误差性质不同,简单比较示值差容易误判。

  1. 活塞式复现性与短期重复性较好,但结果依赖操作条件:底座调平、砝码逐档加载、活塞保持旋转、温度充分平衡、参考平面一致,任一环节偏差都会以系统分量进入结果。
  2. 数字式读数直接、便于自动采集,却有零点漂移、温度系数、非线性与迟滞,上电需预热,长期稳定性由元件老化决定。
  3. 比对应在同一压力点、同一参考平面进行,做液柱高度差修正,恒温后按升压降压双向、多循环取平均,再参照 JJF 1059.1 评定测量不确定度、计算归一化偏差 En 判断是否一致,而不是看单次读数是否接近。

三、怎么权衡与日常维护

  • 需要长期复现性与可向上溯源的实验室主标准,活塞式更合适;现场校准、多点快速采集与自动记录,数字式更顺手。二者不宜相互替代,宜用期间核查定期比对,看差值是否落在合成不确定度允许范围内。
  • 活塞组件防划伤、防磕碰,按规定牌号的工作介质保持清洁,砝码防锈专柜存放;数字式按周期送检,固定预热时间,记录零点与环境温度,发现漂移趋势提前处理。

维护与通用原则:标准器按检定周期复校,比对记录与不确定度评定留档备查;确定类型与量程时按精度等级、介质特性与温度范围来选,不依赖品牌对比判断适用性。