CN104568078A - 一种现场校准地面液压试验器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种现场校准地面液压试验器的方法，特别适用于大型设备上难以拆卸的数显表的校准需求。利用工作现场为机载实验设备供电系统提供参考信号，基于校验仪可以直接测量压力值并轻便易携带的特点，将经过上级机构检定/校准，准确度等级比被校数显表高五倍以上的校验仪作为校准的标准设备，直接在工作现场测量被校设备的输出压力值，计算误差和不确定度得到完整准确的校准数据。该方法可以对数显表进行现场校准。

Description

一种现场校准地面液压试验器的方法

技术领域

本发明涉及一种现场校准地面液压试验器的方法，特别适用于大型设备上难以拆卸的数显表的校准需求。

背景技术

地面液压试验器是对飞机性能进行试验的专用设备，其具有内循环时对自身管路进行清洗和循环时对与其连接的管路进行清洗的功能。系统可以手动控制冷却器或通过数字显示表自动控制冷却器对工作油液进行冷却。其系统油温、试验系统压力和试验系统流量均采用数字显示表显示，所有操作和显示均集中在面板上。

一般应用的方法是通过拆卸流量计及数显表送往检验站进行检定，频繁的拆卸使液压试验器设备的精度、气密性、密闭性降低，造成流量计精度降低、液压试验器漏油、压力不稳定等现象产生。

发明内容

本发明要解决的技术问题：

根据液压试验器的校准需求，提出一种现场校准的设备和方法，保证此类液压试验器的溯源性，确保其量值准确可靠，而且实施方便、成本低，稳定可靠。

本发明的技术方案：

本发明涉及所述地面液压试验器设备包括配备区、压力区、流量区、面板区，配备区包括移动式机架、液压管路、电机泵组；压力区包括压力传感器、减压阀、过滤器等其他部分组成；流量区主要包括蜗轮流量计、截止与节流阀等其他部分组成；面板区包括压力表、数显表、流量显示表、各通道开关扭及文字说明，其特征在于：地面液压试验器的校准方法的步骤如下，

步骤1：校准设备的选择

先确定校验仪作为主标准器，选择具体的校验仪的技术依据为电流测量范围为：（0～22）mA；测量允许误差高于被校设备允许误差极限五倍以上。

步骤2：校准准备

步骤2.1：开机预热

作为标准的校验仪和被校数显表所在的大型设备正常连接220V，50Hz市电。开机后预热15～30分钟。

步骤2.2：参考信号输入

根据被校数显表对参考信号的要求，用校验仪提供被校数显表4～20mA稳定的参考信号。

步骤2.3：校准地面液压试验器设备的连接

根据被校数显表输入信号类型，按要求连接被校设备与校验仪的端口。被校数显表输出压力信号，需使用两根连接线将被校设备输出端口mA+与共用负端相连接；主泵吸油开关3与真空开关2相连，压力过滤器5分别与系统压力表8、系统流量计6、标准流量计11和标准压力表13、截止与节流阀9相连；

步骤2.4：校准地面液压试验器设备的原理：

打开主泵吸油开关3与真空开关2，液油通过压力过滤器5到达系统压力表8、系统流量计6、标准流量计11和标准压力表13、截止与节流阀9，通过调节“压力调节”旋扭，使其压力稳定在所要求的压力值上，将系统压力表与标准压力表进行比对；再通过调节“流量调节”旋扭，使其流量稳定在所要求的流量值上，再将系统流量与标准流量进行比对。

步骤3：输出误差校准

在4～20mA之间以4mA档选取五个校准点，按选取的校准点设置被校数显表的输出压力值，用校验仪测量压力值的实际值，每一校准点测量三次，取算术平均值作为该点的实测值，计算被校数显表的输出值与实测平均值之差，得到该点的输出误差计算值。

步骤4：不确定度评定

对被校数显表校准结果的不确定度评定可以根据用户需要，对每一校准点进行评定，也可以选择典型点4mA或8mA或12mA或16mA或20mA评定，评定的不确定度结果适用与该校准区间内所有校准点的输出误差值。校准数显表时，影响校准结果的因素主要有数显表输出值的变化即输出重复性u(P1)，数显表的分辨率u(P2)和校验仪测量准确性u(I1)三个分量。数显表的输出重复性可用标准不确定度的A类方法评定，多次重复测量，测量值不少于10个，通过测量值的标准偏差来计算其不确定度；数显表的分辨率可用校准不确定度的B类方法评定，根据该仪表的分辨率，按均匀分布计算得到。校验仪测量准确性可用标准不确定度的B类方法评定，根据上级检定校验仪的最大允差，按均匀分布计算得到。

步骤5：校准结果的处理

被校数显表每一个校准点的输出误差最终结果包括该点的输出误差计算值与不确定度两部分，构成一个以不确定度值作为区间半宽度的输出误差范围，此结果满足被校数显表技术要求中的允许误差，判定该设备符合使用要求，否则判定该设备不符合使用要求。

本发明达到的技术效果：

解决了由于频繁拆卸使液压试验器设备的精度、气密性、密闭性降低困难，本发明阐述的校准方法优点是利用了实验/工作现场的特定技术条件，保证了校准过程稳定可靠，校准结果的准确可信，实施方便，适应性广，成本低。

附图及附图的简要说明

图1为校准地面液压试验器设备的连接示意图

具体实施方式

本发明涉及的校准方法的步骤为：

步骤1：校准设备的选择

校验仪号为744；参数为：电流档测量范围：（0～22）mA；测量允许误差：0.01%+0.005%。

步骤2：校准准备

步骤2.1：开机预热

作为标准的校验仪和被校数显表所在的大型设备正常连接220V，50Hz市电。开机后预热15分钟。

步骤2.2：参考信号输入

通电后，根据被校数显表FPI35010的使用要求，用实验/工作现场的电源为被校数显表FPI35010提供4～20mA稳定的参考信号。

步骤2.3：设备连接

参见图1，根据被校数显表输入信号类型，按要求连接被校设备与校验仪的端口。被校数显表输出压力信号，需使用两根连接线将被校设备输出端口mA+与共用负端相连接。其原理为：打开主泵吸油开关3与真空开关2，液油通过压力过滤器5到达系统压力表8、系统流量计6、标准流量计11和标准压力表13、截止与节流阀9，通过调节“压力调节”旋扭，使其压力稳定在所要求的压力值上，将系统压力表与标准压力表进行比对；再通过调节“流量调节”旋扭，使其流量稳定在所要求的流量值上，再将系统流量与标准流量进行比对。

步骤3：输出误差校准

步骤3.1：在4～20mA之间以4mA档选取校准点，按选取的校准点设置被校数显表FPI35010的输出压力值，用校验仪744测量压力值的实际值，每一校准点测量三次，取算术平均值作为该点的实测值，计算被校数显表的输出值与实测平均值之差，得到该点的输出误差计算值，测量结果见下表。经总结，该被校数显表本次校准的最大输出误差范围在（0.0045，0.014）MPa之间。

数显表FPI35010输出误差校准数据表

                                                      单位：MPa

步骤4：不确定度评定

数显表FPI35010的输出重复性用标准不确定度的A类方法评定，被校数显表输出40MPa时，在重复性条件下测量10次，得到如下测量列：40.02MPa，40.02MPa，40.02MPa，40.02MPa，40.03MPa，40.03MPa，40.02MPa，40.02MPa，40.03MPa，40.02MPa。用贝塞尔公式计算得到测量值的标准偏差，则测量不确定度为u(P1)=0.0028MPa；数显表的分辨率用校准不确定度的B类方法评定，根据该仪表的分辨率为0.01，既其测量误差可能的取值区间半宽度为a=0.01，测量时的标准不确定度按均匀分布计算得到u(P2)=0.0030MPa；校验仪测量准确性可用标准不确定度的B类方法评定，根据上级检定校验仪的最大允差为0.0031mA，其对应的压力允差为：0.00775MPa，既其测量误差可能的取值区间半宽度为a=0.00775MPa，测量时的标准不确定度按均匀分布计算得到u(I1)=0.0045MPa。当置信水平取95%时，包含因子k=2，被校同步发送器输出误差的扩展不确定度为： $U=2\mathrm{uc}=2\×\sqrt{{{\mathrm{uP}}_1}^2+{{\mathrm{uP}}_2}^2+{{\mathrm{uI}}_1}^2}=$ $0.02\mathrm{MPa}.$

步骤5：校准结果的处理

经校准，该数显表FPI35010输出误差范围为-0.03MPa～0.02MPa，小于其技术要求中±0.05MPa的允许误差极限，符合使用要求。本现场校准方法正确可行，校准结果准确可靠。

Claims (1)

1.一种现场校准地面液压试验器的方法，所述地面液压试验器设备包括配备区、压力区、流量区、面板区，配备区包括移动式机架、液压管路、电机泵组；压力区包括压力传感器、减压阀、过滤器等其他部分组成；流量区主要包括蜗轮流量计、截止与节流阀等其他部分组成；面板区包括压力表、数显表、流量显示表、各通道开关扭及文字说明，其特征在于：地面液压试验器的校准方法的步骤如下，

步骤1：启动地面液压试验器

打开主泵吸油开关（3）与真空开关（2），液油通过压力过滤器（5）到达系统压力表（8）、系统流量计（6）、标准流量计（11）和标准压力表（13）、截止与节流阀（9），通过调节“压力调节”旋扭，使其压力稳定在所要求的压力值上，将系统压力表与标准压力表进行比对；再通过调节“流量调节”旋扭，使其流量稳定在所要求的流量值上，再次将系统流量与标准流量进行比对；

步骤2：校准设备的选择

先确定校验仪作为主标准器，选择具体的校验仪的技术依据为电流测量范围为：（0～22）mA；测量允许误差高于被校设备允许误差极限五倍以上；

步骤3：校准准备

步骤3.1：开机预热

作为标准的校验仪和被校数显表所在的大型设备正常连接220V，50Hz市电；开机后预热15～30分钟；

步骤3.2：参考信号输入

根据被校数显表对参考信号的要求，用校验仪提供被校数显表4～20mA稳定的参考信号；

步骤3.3：校准地面液压试验器设备的连接

根据被校数显表输入信号类型，按要求连接被校设备与校验仪的端口，被校数显表输出压力信号，需使用两根连接线将被校设备输出端口mA+与共用负端相连接；主泵吸油开关（3）与真空开关（2）相连，压力过滤器（5）分别与系统压力表（8）、系统流量计（6）、标准流量计（11）和标准压力表（13）、截止与节流阀（9）相连；

根据被校数显表输入信号类型，按要求连接被校设备与校验仪的端口；被校数显表输出压力信号，需使用两根连接线将被校设备输出端口mA+与共用负端相连接；

步骤4：输出误差校准

在4～20mA之间以4mA档选取五个校准点，按选取的校准点设置被校数显表的输出压力值，用校验仪测量压力值的实际值，每一校准点测量三次，取算术平均值作为该点的实测值，计算被校数显表的输出值与实测平均值之差，得到该点的输出误差计算值；

步骤5：不确定度评定

对被校数显表校准结果的不确定度评定可以根据用户需要，对每一校准点进行评定，也可以选择典型点4mA或8mA或12mA或16mA或20mA评定，评定的不确定度结果适用与该校准区间内所有校准点的输出误差值；校准数显表时，影响校准结果的因素主要有数显表输出值的变化即输出重复性u(P1)，数显表的分辨率u(P2)和校验仪测量准确性u(I1)三个分量；数显表的输出重复性可用标准不确定度的A类方法评定，多次重复测量，测量值不少于10个，通过测量值的标准偏差来计算其不确定度；数显表的分辨率可用校准不确定度的B类方法评定，根据该仪表的分辨率，按均匀分布计算得到；校验仪测量准确性可用标准不确定度的B类方法评定，根据上级检定校验仪的最大允差，按均匀分布计算得到；

步骤6：校准结果的处理

被校数显表每一个校准点的输出误差最终结果包括该点的输出误差计算值与不确定度两部分，构成一个以不确定度值作为区间半宽度的输出误差范围，此结果满足被校数显表技术要求中的允许误差，判定该设备符合使用要求，否则判定该设备不符合使用要求。