T-SMA 0052-2024 航空壓力掃描閥校準規(guī)范

T/SMACalibrationSpecificationforAviation上海市計量協(xié)會發(fā)布T/SMA0052-2024前言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 3.1術(shù)語 3.2計量單位 4概述 5計量特性 6校準條件 6.1環(huán)境要求 6.2標準設(shè)備及其他設(shè)備要求 7校準程序 7.1校準前準備 7.2壓力掃描閥計量特性校準 8校準結(jié)果 9復(fù)校時間間隔 附錄A（資料性）航空壓力掃描閥校準原始數(shù)據(jù)記錄表式樣 8附錄B（資料性）壓力掃描閥示值誤差的不確定度評定示例 10參考文獻 T/SMA0052-2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由上海市計量協(xié)會商用飛機專業(yè)委員會提出。本文件由上海市計量協(xié)會歸口。本文件起草單位：中國商飛上海飛機制造有限公司、中國航發(fā)商用航空發(fā)動機有限責(zé)任公司、中國商飛民用飛機試飛中心、昆山御賓電子科技有限公司。本文件主要起草人：孫波、程勝、儲有兵、朱曉天、陳詠梅、黃成、谷山林、張斐妤、眭程銘、張清蓮、徐艷、侯佳俊、顧玉兵、金玲、王宇磊、鐘亦倩。本文件于2024年10月首次發(fā)布。1T/SMA0052-2024航空壓力掃描閥校準規(guī)范本文件規(guī)定了航空壓力掃描閥（以下稱壓力掃描閥）的校準條件、項目、方法及校準結(jié)果的處理。本文件適用于新制、使用中及修理后測量范圍不超過（-0.1～10）MPa氣體介質(zhì)壓力掃描閥的校準。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。JJG875-2019數(shù)字壓力計檢定規(guī)程3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1術(shù)語3.1.1壓力掃描閥pressurescanningvalue壓力掃描閥是一種多通道、高掃描速率的壓力測量及數(shù)據(jù)采集設(shè)備。3.1.2采樣一致性samplingrepeatability在相同的測量條件下，對同一測量點連續(xù)多次采樣所得測量結(jié)果之間的一致性。3.1.3掃描速率scanrate壓力掃描閥每秒從連續(xù)的壓力信號中測量并提取壓力值的采樣個數(shù)，用赫茲（Hz）來表示。2T/SMA0052-20243.2計量單位壓力掃描閥使用的法定計量單位為Pa（帕斯卡，簡稱：帕或是它的十進倍數(shù)單位：kPa、MPa4概述壓力掃描閥廣泛應(yīng)用于飛行器、發(fā)動機、風(fēng)洞試驗中壓力試驗數(shù)據(jù)的采集，在飛機試飛過程中大量引用壓力掃描閥進行發(fā)動機艙、客艙、起落架艙等各種空間壓力場測量。壓力掃描閥的工作原理：使用多通道的傳感器進行多點壓力的測量和數(shù)據(jù)采集,并利用數(shù)模轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和微處理器對數(shù)據(jù)進行處理以實現(xiàn)多通道高頻率壓力測量并采集測量數(shù)據(jù)，如圖1所示。壓力掃描閥的分類：按工作原理可分為機械壓力掃描閥，電子壓力掃描閥；按測量模式可分為絕對壓力掃描閥和表壓力掃描閥。圖1壓力掃描閥系統(tǒng)示意圖5計量特性壓力掃描閥的計量特性主要有零位漂移、示值誤差、回程誤差、采樣一致性和掃描速率，具體技術(shù)指標見表1。表1壓力掃描閥技術(shù)指標準確度等級0.050.10.20.5技術(shù)指標*z0（%FS)0.0250.050.10.25δ（%FS)R（%FS)0.050.10.20.53T/SMA0052-2024準確度等級0.050.10.20.5*S（%FS)0.050.10.20.5*H按實際測得值給出，一般不低于客戶的要求值或說明書要求值說明z0—零位漂移；δ—最大允許誤差；R—回程誤差；S—采樣一致性；H—掃描速率。注：“*”項為非必要項，根據(jù)客戶要求進行校準。6校準條件6.1環(huán)境要求a)環(huán)境溫度：0.05級的壓力掃描閥（20±2）℃,0.1級及以下的壓力掃描閥（20±5）℃;b)環(huán)境濕度：≤75%RH；c)壓力掃描閥所處環(huán)境應(yīng)無影響輸出穩(wěn)定的機械振動。[JJG875-2019，7.1.3條款]6.2標準設(shè)備及其他設(shè)備要求6.2.1標準設(shè)備壓力標準器的介質(zhì)為氣體且測量范圍應(yīng)大于或等于壓力掃描閥的量程范圍，其最大允許誤差絕對值應(yīng)不大于被檢壓力掃描閥最大允許誤差絕對值的1/3；在校準0.05級壓力掃描閥時，若選用活塞式壓力計或補償式微壓計作為壓力標準器，壓力標準器的最大允許誤差絕對值不應(yīng)大于被檢壓力掃描閥最大允許誤差絕對值的1/2，可供選擇的壓力標準器有：a)氣體活塞式壓力計；b)數(shù)字壓力計（0.05級及以上，年穩(wěn)定性合格c)自動標準壓力發(fā)生器（0.05級及以上，年穩(wěn)定性合格d)補償式微壓計；e)其他符合要求的標準器。[JJG875-2019，7.1.1條款]6.2.2其他設(shè)備a)99.999%高純氮氣或者壓縮空氣；b)氣體壓力源；4T/SMA0052-2024c)秒表。6.3電源220V±10%，50Hz±5%,單相電源。7校準程序7.1校準前準備7.1.1外觀檢查7.1.1.1壓力掃描閥的銘牌應(yīng)標明產(chǎn)品名稱、型號或規(guī)格、測量范圍、制造商名稱或商標、出廠編號等信息，并清晰可辨；7.1.1.2壓力掃描閥應(yīng)標明壓力測量端口信息，包括壓力測量端、校準端以及校準開關(guān)（如有用于絕壓測量的壓力掃描閥應(yīng)有明確的標識。7.1.2等溫及預(yù)熱壓力掃描閥與壓力標準器應(yīng)在同一室溫下放置不少于2小時，待溫度平衡后再進行校準，開機預(yù)熱不少于30分鐘。7.1.3設(shè)備連接按圖2連接壓力掃描閥與壓力標準器，對于自帶有標準壓力輸出的壓力標準器，則無需連接三通接頭和壓力信號發(fā)生器，直接將壓力標準器輸出接口與壓力掃描閥校準接口連接。圖2壓力掃描閥校準連接示意圖7.1.4預(yù)壓測試打開壓力掃描閥校準開關(guān)，使壓力掃描閥處于校準模式，施加標準壓力至壓力掃描閥上限，穩(wěn)定5T/SMA0052-202430秒緩慢泄壓至環(huán)境大氣壓，連續(xù)進行1～2次操作。7.2壓力掃描閥計量特性校準7.2.1零位漂移校準7.2.1.1表壓模式壓力掃描閥，在通大氣壓力時，將壓力掃描閥清零，記錄各通道壓力掃描閥初始示值，然后每隔15分鐘記錄一次顯示值，記錄4次壓力掃描閥各通道示值；7.2.1.2絕壓模式壓力掃描閥，在通大氣壓力時，記錄各通道壓力掃描閥初始示值，然后每隔15分鐘記錄一次顯示值，記錄4次壓力掃描閥各通道示值。7.2.1.3零位漂移按公式（1）計算：Z0=×100%…………………（1）式中：PFs——壓力掃描閥滿量程，Pa、hPa、kPa或MPa；Pi-P0max——壓力掃描閥通大氣狀態(tài)下各通道示值與初始示值差值絕對值的最大值，Pa、hPa、kPa或MPa；7.2.2示值誤差校準7.2.2.1校準點的選擇所選取的校準點應(yīng)較均勻地分布在全量程范圍內(nèi),準確度等級為0.05級的壓力掃描閥校準點不少于10個點（含零點）；準確度等級為0.1級及以下的壓力掃描閥校準點不少于5個點（含零點）；升壓、降壓（或疏空、增壓）校準循環(huán)次數(shù)為1次；對于需進行采樣一致性校準的掃描閥各壓力通道的每個校準點不少于100個采樣數(shù)據(jù)。7.2.2.2校準方法校準中升壓（或疏空）和降壓（或增壓）應(yīng)平穩(wěn)，避免有沖擊和過壓現(xiàn)象，根據(jù)選擇的壓力校準點設(shè)置壓力標準裝置示值，待壓力值穩(wěn)定后，采集壓力掃描閥壓力示值并計算平均值，依次完成所有升壓點和降壓點示值校準。6T/SMA0052-20247.2.2.3示值誤差計算，壓力掃描閥示值誤差按公式（2）計算：×100%………………式中： Pji——壓力掃描閥第j個通道，第i個校準點的壓力示值（平均值Pa、hPa、kPa或MPa；Ps——第i個校準點壓力標準示值，Pa、hPa、kPa或MPa；7.2.3回程誤差校準利用示值誤差校準數(shù)據(jù)，取同一校準點升壓、降壓校準數(shù)據(jù)的平均值之差的絕對值作為壓力掃描閥在該點的回程誤差，按公式（3）計算：×100%………式中：Pji升Pji降——壓力掃描閥第j個通道，第i個校準點的正、反行程壓力示值（平均值Pa、,hPa、kPa或MPa；7.2.4采樣一致性利用示值誤差校準數(shù)據(jù)，取同一校準點的升壓/降壓校準數(shù)據(jù)，使用貝塞爾公式計算標準偏差作為壓力掃描閥在該點的采樣一致性，按公式（4）計算：×100%……………式中：Pjix——壓力掃描閥第j個通道，第i個校準點的第x次采集的測量數(shù)據(jù)，n不小于100。7.2.5掃描速率在大氣環(huán)境下或任意校準點采集不少于100個采樣數(shù)據(jù)進行壓力測試，根據(jù)所用時間計算每秒所采7T/SMA0052-2024集測試點數(shù)量，按公式（5）計算：H=α…………………（5）s式中：α——壓力掃描閥s秒內(nèi)總采樣數(shù)量。s——壓力掃描閥秒采樣時間，s。8校準結(jié)果經(jīng)校準的壓力掃描閥應(yīng)出具校準證書，校準證書內(nèi)頁見附錄A，示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定示例見附錄B。9復(fù)校時間間隔校準周期可根據(jù)壓力掃描閥的使用環(huán)境、頻繁程度和工作要求確定，一般不超過1年，除工藝文件或試驗方法另有要求。8T/SMA0052-2024（資料性）航空壓力掃描閥校準原始數(shù)據(jù)記錄表式樣接收日期：登記號：送檢單位地址：制造廠商：濕度（%RH本次校準所依據(jù)技術(shù)文件（名稱和編號Cal.References本次校準所使用的主要設(shè)備：Mainstandardsofmeasurementusedinthiscalibration名稱/型號設(shè)備編號測量范圍不確定度/準確度等級/最大允許誤差ExpandedUncertainty/AClass/MaximumPermis溯源機構(gòu)Institution證書編號/有效期測量結(jié)果的不確定度:UncertaintyorAccuracyoftheMeasurementResultsCalibrationOriginal零位漂移校準04560零位漂移示值掃描速率校準采樣時間（s）采樣個數(shù)掃描速率（Hz）備注（客戶要求）Note(customerrequirement)建議有效日期：校準結(jié)論：校準人員：證書/報告編號：Pageof9T/SMA0052-2024航空壓力掃描閥校準原始數(shù)據(jù)記錄表式樣（續(xù)表）T/SMA0052-2024（資料性）壓力掃描閥示值誤差的不確定度評定示例B.1測量方法使用氣體活塞式壓力計（2465）對量程為(0-200)kPa壓力掃描閥進行校準，通過活塞壓力計產(chǎn)生標準壓力值，讀取壓力掃描閥壓力值并計算器平均值，最后將兩者之間壓力示值之差作為壓力示值誤差。B.2數(shù)學(xué)模型示值誤差公式：δpi=Pi-Psi（B.1）式中：δpi——被檢壓力掃描閥在i點示值誤差，kPa；Pi——被檢壓力掃描閥在i點示值，kPa；Psi——壓力標準器在i點標準示值，kPa。B.3方差和靈敏系數(shù)EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up5(2),c)2i2i)+c22（B.2）式中：c則EQ\*jc3\*hps12\o\al(\s\up4(2),c)iB.4計算標準不確定度分量壓力掃描閥在i點的測量壓力示值誤差的不確定度主要來源于該點測量壓力示值的標準不確定度和壓力標準器示值的標準不確定度。T/SMA0052-2024B.4.1壓力掃描閥測量壓力示值引入的不確定度分量u(Pi)壓力掃描閥測量壓力示值的標準不確定度u(Pi)主要來源于兩個方面：一是被檢壓力掃描閥測量壓力的測量重復(fù)性引入的不確定度u1(Pi)；二是被檢壓力掃描閥顯示分辨力引入的不確定度u2(Pi)。B.4.1.1被檢壓力掃描閥的測量重復(fù)性引入的標準不確定度u1(Pi)的評定重復(fù)性可以通過連續(xù)測量得到測量列，采用A類方法進行評定。選擇一臺重復(fù)性很好的壓力掃描閥，對200kPa點重復(fù)測量12次，取采樣數(shù)據(jù)的平均值所得數(shù)據(jù)如下表：表B.1單位[kP次數(shù)123456實測值200.05200.05200.06200.05200.06200.05次數(shù)789實測值200