一、修訂背景
JJG2022-1989《真空計(jì)量器具檢定系統(tǒng)表》(以下簡稱“舊檢定系統(tǒng)表”)實(shí)施至今已有20余年，表中規(guī)定的計(jì)量基(標(biāo))準(zhǔn)器具均有了較大的變化。舊檢定系統(tǒng)表中規(guī)定的真空國家基準(zhǔn)已于1995年停用，4套一等標(biāo)準(zhǔn)裝置也已停用3套。同時(shí)真空技術(shù)飛速發(fā)展，真空儀表的測量準(zhǔn)確度也比20年前有了較大提高，例如舊檢定系統(tǒng)表中二等標(biāo)準(zhǔn)真空計(jì)的準(zhǔn)確度多為10%，而近幾年出現(xiàn)了很多高精度儀表，廠家說明書給出的準(zhǔn)確度為0.5%～0.05%。因此，舊檢定系統(tǒng)表制定的量傳方式與目前可行的量傳方式有著很大的差異。結(jié)合真空系統(tǒng)及儀表的發(fā)展，全國壓力計(jì)量技術(shù)委員會(huì)對(duì)舊檢定系統(tǒng)表進(jìn)行了修訂。
JJG2022-2009《真空計(jì)量器具檢定系統(tǒng)表》(以下簡稱“新檢定系統(tǒng)表”)于2009年7月30日經(jīng)國家質(zhì)檢總局頒布，并自2010年1月30日起施行。
二、新舊檢定系統(tǒng)表內(nèi)容對(duì)比解析
1.范圍
舊檢定系統(tǒng)表基準(zhǔn)范圍為(5×10-3～1×105)Pa，而標(biāo)準(zhǔn)范圍為(10-8～103)Pa。修訂后基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)的范圍均為(1×10-4～1×105)Pa，解決了計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)在部分范圍內(nèi)無法向基準(zhǔn)溯源的問題。
2.計(jì)量基準(zhǔn)器具
(1)原真空國家基準(zhǔn)(壓縮式真空計(jì)裝置)已于1995年停用，國內(nèi)也很少有壓縮式真空裝置在使用，而國際上大多用膨脹裝置作為這一范圍的國家標(biāo)準(zhǔn)。因此，本次修訂將(1×10-4～1×102)Pa范圍的真空國家基準(zhǔn)定為靜態(tài)膨脹法真空裝置。
(2)舊檢定系統(tǒng)表將液體壓力計(jì)定為(5×102～1×105)Pa的國家基準(zhǔn)，但液體壓力計(jì)也已停用多年，尚未有恢復(fù)計(jì)劃，并且未能申請成為國家基準(zhǔn)。在這一范圍段，新檢定系統(tǒng)表將目前已經(jīng)建立的活塞式壓力計(jì)作為國家基準(zhǔn)。
3.計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具
(1)舊檢定系統(tǒng)表中標(biāo)準(zhǔn)器具分為一等和二等，可溯源至其他物理量的絕對(duì)裝置為一等，必須溯源至真空量值的相對(duì)儀表為二等。新檢定系統(tǒng)表打破了此種等級(jí)劃分方法，裝置以不確定度表示，儀表以最大允差表示，不再規(guī)定等級(jí)，但進(jìn)行量值傳遞應(yīng)滿足三倍原則。在國內(nèi)，用于測量大氣壓以下的液體壓力計(jì)已經(jīng)很少再進(jìn)行量值傳遞，故取消舊檢定系統(tǒng)表計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具中的液體壓力計(jì)裝置。新檢定系統(tǒng)表標(biāo)準(zhǔn)器具共有三類裝置，下面將分別作出說明。
(2)目前，國內(nèi)有很多計(jì)量部門還在用靜態(tài)膨脹法真空標(biāo)準(zhǔn)裝置作為標(biāo)準(zhǔn)器具對(duì)外開展服務(wù)。膨脹裝置是可溯源至其他物理量的絕對(duì)法裝置，有兩種溯源方式:一是直接溯源至基本物理量；二是利用傳遞標(biāo)準(zhǔn)器通過間接比較法溯源至靜態(tài)膨脹法真空基準(zhǔn)裝置。由于第二種方法受到傳遞標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性的限制，使得膨脹裝置的不確定度在測量下限不可能優(yōu)于1%。但如果溯源至體積、溫度和壓力，則可以評(píng)定出更小的不確定度，這種方法適用于不確定度非常小的膨脹裝置，使其不確定度評(píng)定不再受到傳遞標(biāo)準(zhǔn)的限制。
(3)真空標(biāo)準(zhǔn)器具應(yīng)用最多的是比較法真空標(biāo)準(zhǔn)裝置，該裝置測量范圍寬，可覆蓋系統(tǒng)表全范圍。國際上也推薦計(jì)量部門使用該裝置，并制定了相應(yīng)的ISO標(biāo)準(zhǔn)。
比較法真空標(biāo)準(zhǔn)裝置是一套能夠調(diào)節(jié)壓力的真空系統(tǒng)，量值來源于所安裝的標(biāo)準(zhǔn)真空計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)真空計(jì)包括電離真空計(jì)、磁懸浮真空計(jì)和薄膜真空計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)真空計(jì)的量值由真空基準(zhǔn)器具或膨脹法真空標(biāo)準(zhǔn)裝置傳遞。
舊檢定系統(tǒng)表規(guī)定薄膜真空計(jì)最大允差為±10%，而廠家說明書中一般為±(0.5%～0.05%)。本次修訂后將其分為±0.1%和±0.5%兩類，其中±0.1%的薄膜真空計(jì)可用于國內(nèi)比對(duì)、標(biāo)準(zhǔn)裝置考核等，±0.5%的薄膜真空計(jì)僅可作為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)工作用器具進(jìn)行量值傳遞。
舊檢定系統(tǒng)表規(guī)定磁懸浮轉(zhuǎn)子真空計(jì)(磁懸規(guī)、黏滯規(guī))的最大允差為±10%，而廠家說明書給出在(1×10-4～1)Pa之間修正后為±1%，新檢定系統(tǒng)表依據(jù)說明書將其定為±1%。
(4)壓縮式真空計(jì)目前在市場上還有一定份額，故新檢定系統(tǒng)表還保留壓縮式真空計(jì)的量傳方式。由于壓縮式真空計(jì)測量的是分壓力而且有汞蒸氣污染，不能直接溯源至真空基準(zhǔn)。壓縮式真空計(jì)是一種絕對(duì)裝置，其量值可以直接由質(zhì)量、長度等基本量傳遞，故建立一套量值可以溯源至基本量的標(biāo)準(zhǔn)壓縮式真空計(jì)裝置，可實(shí)現(xiàn)對(duì)工作用壓縮式真空計(jì)的量值傳遞。
4.工作用計(jì)量器具
(1)壓縮式真空計(jì)
工作用壓縮式真空計(jì)測量的是分壓力，而且使用汞作為介質(zhì)，可通過壓縮式真空計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置對(duì)其進(jìn)行量值傳遞。
(2)電離真空計(jì)
電離真空計(jì)包括冷陰極電離真空計(jì)(潘寧規(guī))和熱陰極電離真空計(jì)，由比較法真空標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行量值傳遞，標(biāo)準(zhǔn)儀表通常選用磁懸浮轉(zhuǎn)子真空計(jì)或標(biāo)準(zhǔn)電離真空計(jì)。由于受真空基準(zhǔn)測量范圍的限制，目前能夠?qū)﹄婋x真空計(jì)進(jìn)行量值傳遞的下限為1×10-4Pa。
(3)熱導(dǎo)式真空計(jì)
熱導(dǎo)式真空計(jì)包括電阻真空計(jì)(皮拉尼真空計(jì))和熱偶真空計(jì)，由比較法真空標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行量值傳遞，標(biāo)準(zhǔn)儀表通常選用薄膜真空計(jì)。
(4)壓阻真空計(jì)
壓阻真空計(jì)由比較法真空標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行量值傳遞，標(biāo)準(zhǔn)儀表通常選用薄膜真空計(jì)。
(5)電容薄膜真空計(jì)
電容薄膜真空計(jì)由比較法真空標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行量值傳遞，標(biāo)準(zhǔn)儀表通常選用薄膜真空計(jì)。
5.檢定系統(tǒng)表框圖
在真空計(jì)量器具檢定系統(tǒng)表框圖中，給出了量值傳遞的方式。其中，靜態(tài)膨脹法真空標(biāo)準(zhǔn)裝置既可以通過傳遞標(biāo)準(zhǔn)器由真空基準(zhǔn)進(jìn)行量值傳遞，也可以通過測量溫度、體積、壓力直接將量值溯源至基本量。比較法真空標(biāo)準(zhǔn)裝置的量值來源于標(biāo)準(zhǔn)真空計(jì)，通過直接比較法由基準(zhǔn)或膨脹法真空標(biāo)準(zhǔn)裝置對(duì)標(biāo)準(zhǔn)真空計(jì)進(jìn)行量值傳遞。壓縮式真空計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝置是通過測量長度、體積、密度直接將量值溯源至基本量。
新檢定系統(tǒng)表制定的計(jì)量基(標(biāo))準(zhǔn)器具均采用目前對(duì)外開展服務(wù)的基(標(biāo))準(zhǔn)裝置，給出了合理的量值傳遞方式，如圖1所示。
