气体减压器校准规范

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1 范围

本规范适用于带压力表的气体减压器的校准。 2 引用文献

GB 7899-1987《焊接、切割及类似工艺用气瓶减压器》 JB/T 9271-1999《焊接、切割及类似工艺用压力表》 JJG 52-1999《弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表》 使用本规范时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。 3 术语

3.1 气体减压器 pressure regulator

在两块仪表监测下，依据差压的流量调节原理，将具有进口压力P1的气体衰减并恒定到所希望出口压力P2的调节装置。 3.2 额定进口压力(P1) rated inlet pressure 最大进口压力。

3.3 额定出口压力(P2) rated outlet pressure 最大出口压力。

3.4 安全排放压力(PRV) safe vent pressure

打开安全排放装置的压力上限，其值为：PRV = 2P2 。 4 概述

气体减压器的工作原理是由螺杆或旋钮的左右旋拧调节，改变压缩弹簧的弹性力，致使薄膜调节进口压力气体进入薄膜内部的流量，而改变薄膜内部气体压力，使气体在压力仪表的监测下，达到设定出口压力值后，保持恒定出口压力输出。

气体减压器是主要用于氧气、乙炔、氢气等高压气瓶的减压装置，有降压和稳压两种作用。

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5 计量特性 5.1 零位误差

压力表处于工作位置，在未加压时和泄压后，其指针应紧靠限止钉，“缩格”应不大于允许基本误差的绝对值。 5.2 基本误差

压力表的基本误差用引用误差表示，其值应不超过表1规定。

表1 压力表基本误差

5.3 回程误差

在测量范围内，回程误差应不大于表1所规定的基本误差的绝对值。 5.4 轻敲位移

轻敲表壳后，指针示值变动量应不大于表1所规定的基本误差绝对值的1/2。 5.5 指针偏转平稳性

在测量范围内，指针偏转应平稳，无跳动和卡滞现象。 5.6 密封性 5.6.1 内部密封性

气体减压器的高压室和低压室之间应能密封。 5.6.2 外部密封性

气体减压器的高、低压室应对大气密封。 5.7 安全排放装置

气体减压器的安全排放装置应满足以下规定：

1）当出口压力小于1.3倍额定出口压力时应能密封；

2）当出口压力大于1.3倍额定出口压力且小于安全排放压力时应能排气。 如气体减压器没有安全排放装置可不做此项。

6 校准条件 6.1 环境条件

1）环境温度为（20±5）℃；

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2）环境相对湿度：不大于85%。 6.2标准器及其它设备

校准装置的结构应能满足对进口压力和出口压力的调节在短时间内完成的要求。

校准须用无油脂的空气或氮气。氧气减压器可用氧气校准。 进口压力的供气气源应有足够的容量。

测量压力的标准器的允许误差绝对值应不大于被校压力表允许误差绝对值的1/4，一般可选用精密压力表、数字压力计等压力标准仪器。

7 校准项目和校准方法 7.1 密封性 7.1.1 内部密封性

1）将气体减压器调节手柄完全松开，阀门处于关闭状态，使进口压力为P1，打开出口，用检漏溶液检查出口，在5min内应无气泡出现；

2）关闭出口，调节气体减压器调节手柄使出口压力为P2，在5min内出口压力应恒定。 7.1.2 外部密封性

气体减压器的进口压力为P1，调节气体减压器调节手柄使出口压力为P2，关闭输出口，用检漏溶液检查减压器各接口处在2min内应无气泡出现。 7.2 安全排放装置

可以在气体减压器上进行也可以在专用设备上进行。在专用设备上进行时，专用设备的气源入口通径应不小于气体减压器的进口通径；在气体减压器上进行时，应打开或拆除气体减压器的阀门。

校准时通过进口施加一气源压力至1.3 P2，用检漏溶液检查，安全排放装置应无气泡出现。继续增压至安全排放装置开始排出气泡时，记录此时的压力，此压力应小于PRV。降低压力直至安全排放装置关闭，此时的压力应大于P2 。 7.3 压力表 7.3.1 零位误差 用目力观测。

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7.3.2 压力表应装在减压器上进行示值校准，以压力表额定压力值作为最高校准点。校准时在零点至最高校准点范围内较均匀地选取不少于3个校准点逐渐平稳地升压，当示值达到测量上限后，切断压力源，耐压3min，然后按原校准点平稳地降压倒序回校。 7.3.3 基本误差

对每一校准点，在升压和降压校准时，轻敲表壳前、后的示值与标准器示值之差为压力表的基本误差。 7.3.4 回程误差

对同一校准点，在升压和降压校准时，轻敲表壳后示值之差为压力表的回程误差。

7.3.5 轻敲位移

对每一校准点，在升压和降压校准时，轻敲表壳后引起的示值变动量为压力表的轻敲位移。 7.3.6 指针偏转平稳性

在基本误差校准过程中，用目力观测指针的偏转。

8 校准结果

经校准的气体减压器应发给校准证书，具体要求见附录A。 记录格式见附录B。

9 复校时间间隔

根据使用状态由使用单位自行确定，校准时间间隔建议为半年。

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附录A

校准证书格式 （校准实验室名称）

校 准 证 书

CALIBRATION CERTIFICATE

证书编号：

Certificate No.

客客

户户

名地

称

Customer Address

Name of Instrument

址

器 具 名 称 制型编校

造号 准

单/规

日

位

Manufacturer Model/Type No. of Instrument

格

号

期

Date of Calibration

授权批准人：

Approved by

核 验 员：

Inspected by

校 准 员：

Calibrated by

校准实验室地址： 邮政编码： 电话： 传真 E-mail

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证书编号:

说 明

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证书编号：

校 准 结 果

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记录格式

气体减压器校准记录

校准员： 核验员： 年 月 日

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气体减压器用压力表基本误差测量不确定度评定

气体减压器用压力表一般为2.5级，本例中选用一块测量范围为25MPa的氧气压力表作为被校压力表，根据规范要求只校到15MPa。标准器选用测量范围为（0～20）MPa准确度等级为0.05级的数字压力计，其评定过程如下：

1 建立数学模型，列出不确定度传播律 1.1 数学模型

δ被＝P被－P标 （1）

或 P被＝P标+δ被 （2） 式中：δ被—被校表示值误差；

P被—校准点上被校表示值； P标—标准器示值。

δ被包含了该表的示值基本误差及各种条件影响的附加误差，例如环境温度对被校表的影响、指针示值的估读不准确等。按此分析，可将式（2）展开：

P被＝P标+δ被±（ΔPt+ΔP估读）

＝P标+δ被±（KPΔt+θR） （3） 式中: K—被校表弹簧管弹性系数；

P—被校表量程； θ—被校表分度值；

R—被校表估读分辨率量；

Δt—校准时环境温度偏离标准温度（20℃）的偏差； 式（3）为本分析的数学模型。 1.2 不确定度传播律

2222

uc u12 u2 u3 u4

1.3 计算灵敏系数

求式（3）对各误差来源量的偏导得出各项的传播系数：

P被／ P标＝1；

P被／ 被＝1；

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P被／ Δt=KP =0.0004P ； P被／ R＝θ。

2 标准不确定度的评定 2.1 P标项

由标准器引入的来源，属B类，准确度级别为0.05％，分布服从正态，故：

u1

P被 P标

0.05％ 20

＝0.004MPa

2.58

2.2 被项

该项来源可从重复性中算得：

对被校表在0～15MPa范围内进行多次校定，发现在15MPa点上变化较大，以此组数据为代表：

15.6， 15.6， 15.4， 15.6， 15.4， 15.4（MPa） 共重复6次， 得到 u2

RCn

0.032 MPa

Ｒ－６次测量结果的极差； Ｃ－６次测量的极差系数为2.53。

2.3 ΔPt项

环境温度对标准器、被校表均产生影响。实验室中的温度范围为(20±2)℃，该温度对标准器的影响已包含在其0.05%准确度内，此处不再重复分析。对被校表的影响原始量为Δt＝2℃，日常工作中产生这个温度误差其分布应属均匀分布，故：

u3 2.4 ΔP估读项

对指针类仪表,要求估读至分度的1/5。由于操作者的习惯势力及指针与刻度盘间有距离，视线可能产生偏角，估读不可靠性以1／10分度估计，该误差分布遵从均匀分布。

被检表分度 1MPa P被/ t 2

＝

0.0004 15 2

3

0.007MPa

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P被

u4

3 标准不确定度分量表

R

3

110

＝

0.13

＝0.058MPa

5 合成标准不确定度uc的评定

以上各分量独立不相关。按方和根得合成标准不确定度：

uc 0.0042 0.0322 0.0072 0.0582 0.067MPa

6 扩展不确定度的确定

取k=2

U =k×uc=2 0.067=0.2 MPa

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