JJF 1503-2015 电容薄膜真空计校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1503—2015

电容薄膜真空计校准规范

CalibrationSpecificationforCapacitanceDiaphragmVacuumGauges

2015-01-30发布2015-04-30实施

国家质量监督检验检疫总局发布

JJF1503—2015

目录

引言

………………………(Ⅱ)

范围

1……………………(1)

引用文件

2………………(1)

术语和计量单位

3………………………(1)

术语

3.1…………………(1)

计量单位

3.2……………(2)

概述

4……………………(2)

计量特性

5………………(3)

修正因子

5.1……………(3)

零位变化量

5.2…………(3)

校准条件

6………………(3)

环境条件

6.1……………(3)

测量标准及其他设备

6.2………………(3)

校准项目和校准方法

7…………………(4)

校准项目

7.1……………(4)

校准方法

7.2……………(4)

校准结果表达

8…………(7)

复校时间间隔

9…………(8)

附录电容薄膜真空计校准记录格式

A………………(9)

附录校准证书内页格式

B()………(10)

附录电容薄膜真空计修正因子测量结果的不确定度评定方法

C…(11)

附录热流逸效应下电容薄膜真空计修正因子的温度修正

D………(15)

Ⅰ

JJF1503—2015

引言

国家计量校准规范编写规则通用计量术语及

JJF1071—2010《》、JJF1001—2011《

定义测量不确定度评定与表示和真空技术术语

》、JJF1059-1《》GB/T3163—2007《》

共同构成本规范制定的基础性系列规范

。

本校准规范参照真空计与标准真空计直接比对的

ISO/TS3567:2011(E)《———

校准

》(Vacuumgauge—Calibrationbydirectcomparisonwithareferencegauge)、

真空技术真空计与标准真空计直接比对校准结果

ISO/TS27893:2009(E)《——————

的不确定度评定

》(Vacuumtechnology—Vacuumgauge—Evaluationoftheuncertaintiesof

和真空技术手册

resultsofcalibrationsbydirectcomparisonwithareferencegauge)《》

中第章全压真空计

(HandbookofVacuumTechnology)13(TotalPressureVacuum

和第章校准和标准进行制定采用了其中的

Gauge)15(CalibrationsandStandards),

基本原则对具体方法和技术指标进行了细化补充和修改

,、。

本规范为首次制定

。

Ⅱ

JJF1503—2015

电容薄膜真空计校准规范

1范围

本规范适用于测量范围在的电容薄膜真空计的校准其中包括绝

0.1Pa~133kPa,

压电容薄膜真空计和差压电容薄膜真空计

。

2引用文件

本规范引用了下列文件

:

通用计量术语及定义

JJF1001—2011

压力计量名词术语及定义

JJF1008—2008

真空技术术语

GB/T3163—2007

真空技术图形符号

GB/T3164—2007

真空计与标准真空计直接比对的校准

ISO/TS3567:2011(E)———(Vacuum

gauge—Calibrationbydirectcomparisonwithareferencegauge)

真空技术真空计与标准真空计直接比对校准

ISO/TS27893:2009(E)——————

结果的不确定度评定

(Vacuumtechnology—Vacuumgauge—Evaluationoftheuncer-

taintiesofresultsofcalibrationsbydirectcomparisonwithareferencegauge)

真空技术手册第章校准和标准

《》(HandbookofVacuumTechnology)15(Cali-

brationsandStandards)

凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本规范凡是不注日期的引用文

,;

件其最新版本包括所有的修改单适用于本规范

,()。

3术语和计量单位

术语

3.1

真空计定义

3.1.1(vacuumgauge)[GB/T3163—20074.1.2]

测量低于大气压力的气体或蒸汽压力的一种仪器

。

电容薄膜真空计

3.1.2(capacitancediaphragmvacuumgauge)

利用膜片受到压差产生位移造成膜片与固定电极之间的电容量发生变化通过测

,,

量这种电容量变化来测量压力的真空计

。

校准室

3.1.3(calibrationchamber)

向标准真空计和需校准仪器提供共同真空介质的真空室

。

本底压力定义

3.1.4(basepressure)[ISO3567:2011(E)3.17]

在校准气体进入校准室之前或校准后进气阀关断若干时间后校准室内的压力

,,。

注:本底压力不要与残余压力()混淆,后者是指校准室内所能达到的最低压

residualpressure

力,通常要烘烤除气或经长时间抽气的结果。本底压力可高于但不可低于残余压力。

1

JJF1503—2015

修正因子

3.1.5

标准压力值与电容薄膜真空计压力测量值之比

。

分子流定义

3.1.6(molecularflow)[GB/T3163—20072.29]

气体分子平均自由程远大于导管最大截面尺寸时气体通过导管的流动状态

,。

粘滞流定义

3.1.7(viscousflow)[GB/T3163—20072.26]

气体分子平均自由程远小于导管最小截面尺寸时气体通过导管的流动状态

,。

过渡流定义

3.1.8(intermediateflow)[GB/T3163—20072.30]

在粘滞流和分子流之间的中间状态下气体通过导管的流动状态

,。

计量单位

3.2

电容薄膜真空计使用的法定计量单位为帕斯卡或是它的十进倍数单位

Pa(),:

等

mPa、kPa。

4概述

电容薄膜真空计由电容薄膜规压力传感器和电子显示单元组成

()。

电容薄膜规原理如图所示圆形膜片动极片由一种热膨胀系数很小的材质

1。1()

构成可以焊接或粘合在薄膜规腔体上电容薄膜规被膜片分为测试端左侧和参

,3,()

考端右侧参考端内的圆形电极和环形电极与膜片构成一组电容器膜片受

()。C1C2,

到压差pp而产生位移使电容量发生改变经过电子信号处理后输出直流

(1-2),。,

电压或电流信号该信号与压力呈线性关系

(),。

电容薄膜规可分为绝压电容薄膜规和差压电容薄膜规参考端封闭内部压力p

。,2

可以忽略不计的电容薄膜规为绝压电容薄膜规参考端开放测量测试端与参考端压

,。,

力差的电容薄膜规为差压电容薄膜规

,。

图电容薄膜规原理示意图

1

膜片膜片零位pp腔体

1—;2—(1=2);3—;

和电极p参考端压力p测试端压力

C1C2—;2—;1—

电子显示单元将电容薄膜规输出的电压或电流信号转换成压力信号既可以被

(),

集成到传感器内部也可以放置于外部的设备里

,。

2

JJF1503—2015

5计量特性

修正因子

5.1

零位变化量

5.2

6校准条件

环境条件

6.1

校准的环境温度为校准过程中环境温度波动度不超过实

6.1.1(23±5)℃,,1℃,

验室内不应有明显的气体流动

。

环境湿度不大于

6.1.280%RH。

校准设备周围应无热源强电磁场和放射性源等外界干扰周围不应有明显的

6.1.3、,

振动

。

测量标准及其他设备

6.2

测量标准装置

6.2.1

标准装置用于提供已知的压力量值通常可使用气体活塞压力计静态膨胀法真空

,、

标准装置或比较法真空标准装置如表所示其他压力范围和不确定度能满足客户校

,1。

准要求的标准装置也适用

。

标准装置的相对扩展不确定度应优于客户要求的校准不确定度

。

表1标准装置

序号装置名称技术要求

测量范围

气体活塞压力计:10Pa~100kPa

1不确定度Uk

:rel=(0.20%~0.01%)(=2)

测量范围

:

静态膨胀法真空标准装置0.1Pa~100kPa

2不确定度Uk

:rel=(1.0%~0.1%)(=2)

测量范围

:0.1Pa~100kPa

不确定度Uk

比较法真空标准装置:rel=(1.0%~0.5%)(=2)

3标准真空计推荐为电容薄膜真空计磁悬浮转子真空计

:、、

波登管压力计及相应的高精度数字压力计绝压

()。

注:在标准装置中给出的不确定度对应的是测量范围的下限和上限。

其他设备

6.2.2

其他配套设备见表

2。

3

JJF1503—2015

表2配套设备

序号仪器设备名称技术要求用途

范围电容薄膜真空计进行零点调节

电离真空计:0.1mPa~0.1Pa

1不确定度Uk时测量参考压力

:rel=50%(=2)。

范围

:DCV:(0~10)V

DCI:(0~20)mA作为电容薄膜规电压电流输出

电压表电流表电压表电流表的不确定度应优/

2//信号的测量仪表

于电容薄膜真空规标称的最大允。

许误差绝对值的

1/3。

温度范围

温度记录仪:(0~50)℃用于测量校准室及环境温度

3分度值优于。

0.2℃

参考端抽气及监测用于对差压电容薄膜规参考端

极限压力小于

4系统0.1mPa抽气和进行压力监测

。

氮气源气体纯度或以上提供校准用气体

99.9%。

注:

只校准以上测量点可不配备电离真空计。

110kPa

根据客户要求也可采用其他气体。

2

7校准项目和校准方法

校准项目

7.1

零位变化量

7.1.1

修正值或修正因子

7.1.2

校准方法

7.2

准备工作

7.2.1

安装

7.2.1.1

绝压电容薄膜规的安装

(1)

绝压电容薄膜规按照图所示安装按照说明书要求的方位将电容薄膜规与校准系

2,

统连接若说明书有多个方位可以选择则需要与客户沟通按照客户指定的方位安

,,,

装并记录薄膜规的方位

,。

图2绝压电容薄膜规安装示意图

差压电容薄膜规的安装

(2)

差压电容薄膜规按照图所示安装参考端必须通过外接泵抽气使其压力保持在分

3,

4

JJF1503—2015

辨力以下在抽气过程中开启旁通阀以避免差压电容薄膜规过载