F
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
Calibration Specification for Capacitance Diaphragm Vacuum Gauges
2015-04-30实施
2015-01-30发布
国家质量监督检验检疫总局发布 JJF1503—2015
电容薄膜真空计校准规范
JJF 1503—2015
Calibration Specification for
Capacitance Diaphragm Vacuum Gauges
归口　单位：全国压力计量技术委员会主要起草单位：中国计量科学研究院参加起草单位：上海市计量测试技术研究院
上海振太仪表有限公司浙江省计量科学研究院
本规范委托全国压力计量技术委员会负责解释 JJF1503—2015
本规范主要起草人：
于红燕（中国计量科学研究院）王金库（中国计量科学研究院）
参加起草人：
许红 （上海市计量测试技术研究院) 丁基敏（上海振太仪表有限公司）陈宇航（浙江省计量科学研究院） JJF1503—2015
目 录
引言
(IⅡ) (1 ) (1) (1) (1) (2) (2) (3) (3) (3) (3) (3) (3) (4) (4) (4) (7) (8) (9) (10) (11) (15)
范围 2 引用文件： 3术语和计量单位· 3.1术语.. 3.2计量单位
1
概述 5 计量特性· 5.1 修正因子.· 5.2零位变化量 6校准条件 6.1 环境条件： 6.2 测量标准及其他设备： 7 校准项目和校准方法 7.1 校准项目· 7. 2 校准方法 8 校准结果表达 9 复校时间间隔：附录A 电容薄膜真空计校准记录格式附录B校准证书（内页）格式附录C电容薄膜真空计修正因子测量结果的不确定度评定方法附录D 热流逸效应下电容薄膜真空计修正因子的温度修正
4
+ :
- JJF1503—2015
引言
JJF1071一2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001一2011《通用计量术语及定义》、JJF1059-1《测量不确定度评定与表示》和GB/T3163一2007《真空技术术语》 共同构成本规范制定的基础性系列规范。
本校准规范参照ISO/TS3567：2011（E）《真空计一一与标准真空计直接比对的校准》（Vacuum gaugeCalibration by direct comparison with a reference gauge）、 ISO/TS27893：2009（E）《真空技术—真空计——与标准真空计直接比对校准结果的不确定度评定》（Vacuumtechnology一Vacuumgauge一Evaluationoftheuncertaintiesof resultsofcalibrationsbydirectcomparisonwithareferencegauge）和《真空技术手册》 （HandbookofVacuumTechnology）中第13章全压真空计（TotalPressureVacuum Gauge）和第15章校准和标准（CalibrationsandStandards）进行制定，采用了其中的基本原则，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。
I 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0.1Pa～133kPa的电容薄膜真空计的校准，其中包括绝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： JJF1001一2011通用计量术语及定义 JJF1008一2008压力计量名词术语及定义 GB/T3163—2007真空技术术语 GB/T3164一2007真空技术图形符号 ISO/TS3567：2011（E）真空计一与标准真空计直接比对的校准（Vacuum
gauge-Calibration by direct comparison with a reference gauge)
ISO/TS27893：2009（E）真空技术—真空计——与标准真空计直接比对校准结果的不确定度评定（Vacuum technology—Vacuum gauge—Evaluation of the uncer- tainties of results of calibrations by direct comparison with a reference gauge)
《真空技术手册》（HandbookofVacuumTechnology）第15章校准和标准（Cali brations and Standards)
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
3.1术语 3.1.1真空计（vacuumgauge）［GB/T3163—2007定义4.1.2
测量低于大气压力的气体或蒸汽压力的一种仪器。 3.1.2电容薄膜真空计（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。 3.1.3校准室（calibration chamber）
向标准真空计和需校准仪器提供共同真空介质的真空室。 3.1.4本底压力（basepressure）［ISO3567：2011（E）定义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（residualpressure）混淆，后者是指校准室内所能达到的最低压
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
3.1.5修正因子
标准压力值与电容薄膜真空计压力测量值之比。 3.1.6分子流（molecularflow）［GB/T3163—2007定义2.29
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。 3.1.7粘滞流（viscousflow）［GB/T3163—2007定义2.26
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。 3.1.8过渡流（intermediateflow）［GB/T3163—2007定义2.30
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。
3.2计量单位
电容薄膜真空计使用的法定计量单位为Pa（帕斯卡），或是它的十进倍数单位： mPa、kPa等。
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1所示。圆形膜片1（动极片）由一种热膨胀系数很小的材质
构成，可以焊接或粘合在薄膜规腔体3上，电容薄膜规被膜片分为测试端（左侧）和参考端（右侧）。参考端内的圆形电极C，和环形电极C，与膜片构成一组电容器，膜片受到压差（1一力2）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 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。
2
图1电容薄膜规原理示意图
1一膜片；2一膜片零位（1=2）；3一腔体； C和C2一电极；p2一参考端压力；p1一测试端压力
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 5.1 修正因子 5.2 零位变化量
6朴 校准条件 6.1环境条件 6.1.1校准的环境温度为（23士5）℃，校准过程中，环境温度波动度不超过1℃，实验室内不应有明显的气体流动 6.1.2环境湿度不大于80%RH。 6.1.3校准设备周围应无热源、强电磁场和放射性源等外界干扰，周围不应有明显的振动。 6.2测量标准及其他设备 6.2.1测量标准装置
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1所示。其他压力范围和不确定度能满足客户校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：10Pa～100kPa 不确定度：Urel=（0.20%~0.01%）（k=2）
气体活塞压力计
1
测量范围：0.1Pa~100kPa 不确定度：Ul=（1.0%0.1%）（k=2)
静态膨胀法真空标准装置
2
测量范围：0.1Pa~100kPa 不确定度：Urel=（1.0%～0.5%）（k=2）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）。
比较法真空标准装置
3
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。
6.2.2其他设备
其他配套设备见表2。
3