数字式气压高度表校准规范-编制说明

编写组

2019年10月23日

《数字式气压高度表》校准规范编制说明

1任务来源

经全国气象专用计量器具计量技术委员会气象压力分技术委员会向国家市场监督

管理总局申报，由中国气象局气象探测中心、广东省气象探测数据中心、山西省大气探测技术保障中心、西藏自治区大气探测技术与装备保障中心和黑龙江省气象数据中心共同制定数字式气压高度表校准规范。国家市场监督管理总局于2018年7月通过审定并批准立项，以市监量函[2018] 540号文“2018年国家计量技术规范制修订计划项目表（27.1）”的通知下达制定任务，《数字式气压高度表》校准规范归口于全国气象专用计量器具计量技术委员会气象压力分技术委员会。

2 制定规范的必要性

气压高度表广泛应用于测绘、建筑、旅游等各个领域，目前在用的JJG683-90《气压高度表》检定规程适用范围为机械式气压高度表，另外可供参考的 GB/T11468-1989《265无线电高度表》和GB/T11469-1989《无线电高度表通用技术条件》等标准也都是无线电高度表进行的规范，这些规范的适用范围和技术要求满足不了数字式气压高度表的技术要求。考虑到国家对该类计量器具进行依法管理并有法可依，制定该校准规范，规范检测方法、加强法制管理，确保量值传递的准确可靠，以填补全国范围内的数字式气压高度表校准的空白。为各级技术机构提供该类设备的特性评定和法制管理提供依据。

3 制定该规范的简要过程

中国气象局气象探测中心作为本规程的主要起草单位，2018年召集参加起草单位（广东省气象探测数据中心、山西省大气探测技术保障中心、西藏自治区大气探测技术与装备保障中心和黑龙江省气象数据中心）起草人组成编写组。编写组由丁红英、李建英、于贺军、李昕娣、郝智利、陈华、黄清治7名同志组成。

3.1调研情况：2018年12月，起草人对数字式气压高度表的生产、使用和溯源情况

等做了调查。

3.2 生产情况：目前数字式气压高度表国内的制造厂主要在北京、上海、广州等地，生产企业多为电子仪器仪表类生产企业。国外制造厂家主要集中在德国、日本等国。

3.3使用情况：气压高度表主要应用于用于测绘、建筑、旅游等领域。

3.4全国溯源与校准情况：目前大部分计量技术机构均有开展数字式气压高度表表校准的需求，由于目前我们还没有数字式气压高度表相应的规范，现在大多实验室依据JJG683-90《气压高度表》检定规程的校准方法进行校准测试，但是由于它们功能原理有很大不同，所以其校准项目、校准方法等存在差异。

3.5规范起草小组结合理论、实验和经验进行该规范的编写，起草小组成员间通过电话和电子邮件等方式，经过多次讨论。于2019年9月底完成了规程初稿，初定了规范中的原则性问题和主要条款，随后发至小组各成员进修修改。各小组成员通过电话沟通等方式将个人意见和建议反馈汇总，经过多次修改后，起草小组于2019年11月完成征求意见稿并报全国气象专用计量器具计量技术委员会气象压力分技术委员会，向全国各委员、各省、市法定计量检测机构和生产单位征求意见。

4 编写依据

在编写《数字式气压高度表》校准规范时，编写组首先注重参考国际国内已正式发行的相关规程或规范的最新版本，该规程的编写格式遵从了JJF 1071-2010《国家计量校准规范编写规则》的要求，编写过程中参考了JJF1001-2011《通用计量术语及定义》、JJF1094-2002《测量仪器特性评定》、JJF1059.1-2010《测量不确定度评定与表示》、JJG683-90《气压高度表》检定规程以及R97《气压计》等规程规范。

5、主要制订内容说明

5.1 关于适用范围

本校准规范适用于新制造（或新购置）、使用中和修理后的数字式气压高度表的校准。

5.2 关于引用文件

本规范的术语、定义、校准方法等引用JJG 683-90《气压高度表》检定规程、JJG 272-2007 《空盒气压表和空盒气压计》检定规程、JJG 1084-2013《数字式气压计》检定规程、OIML R97国际建议《气压计》[Barometers, OIML R97,edition 1990(E)]等国内外技术文件，因此列入引用文件。

5.3关于术语和计量单位

为有效说明本规范的条文，对一些专用名词术语进行了定义及解释。包括数字式气压高度表、位势高度、几何高度等。

计量单位：高度表采用的计量单位为米 (m)或千米（km）。

5.4关于概述

概述描述了数字式气压高度表的用途及原理等内容，参考主要的几种数字式气压高度表的技术说明书、技术手册等总结归纳而成。

用途：高度表主要用于测量两个位置之间高度差。

原理：数字式气压高度表是采用了气压测高原理。高度表由压力传感器、信号处理单元、输出（显示）单元等组成。其工作原理为大气压力作用在压力传感器上，使其输出相应的电信号，由信号处理单元处理后显示与气压相对应的高度数值。

5.5计量特性

数字式气压高度表计量特性包括零位、示值误差、回程误差等几个方面。

零位：规范对数字式气压高度表的零位进行了要求。将高度表放置于绝对压力为1013.25hPa的测量环境，调整其高度示值为0m，此时其气压示值与1013.25hPa之差应不超过±2hPa。

气密性：分别对高度表、空速表和马赫数表的气密性进行了要求。高度表指示5km 的高度时，指针在1min内下降值应不超过100m。空速表和马赫数表分别对静压和动压的气密性进行了要求。

示值误差：对选定的校准点进行一个循环的示值误差测试，每个校准点有正、反两个行程读数，各校准点两次读数误差平均值为该点的示值误差。

回程误差：示值误差测试过程中的正、反两个行程误差的差值的绝对值为回程误差。

5.6校准条件

5.6.1环境条件：参考JJG1083-2013《数字式气压计》检定规程。环境温度：(20±5)℃；相对湿度:不大于85％。

5.6.2校准用标准器：可供选用的标准器有数字式气压计、自动标准压力发生器或大气数据测试系统。选用的标准器测量范围应覆盖被测高度表的测量范围。标准器最大允许误差绝对值一般不大于被校准仪表最大允许误差绝对值的1/3。

5.7校准方法

规范规定了针对零位、示值误差回程误差三个计量特性的校准方法。

5.7.1校准前准备：校准前，应在测量范围下限点的压力条件时对检定系统进行密封性检查，由于漏气造成的在1min之内的高度变化不得超过该点的最大允许误差。

5.7.2零位：将高度表放置于绝对压力为1013.25hPa的测量环境，调整其高度示值为0m，此时其气压示值与1013.25hPa之差应不超过±2hPa。

5.7.3示值误差校准

采用直接比较法，参考JJG1084-2013《数字气压计》检定规程中7.3.3条的方法进行示值误差的校准。

示值误差校准点在应尽可能在测量范围内均匀分布，应至少选取6个校准点，具体校准点可根据用户需求自行选择。

5.7.4回程误差：参考JJG1084-2013《数字气压计》检定规程中7.3.6条的方法进行示值误差的校准。

5.8校准结果表达及复校时间间隔

对校准结果表达进行了详细描述，依据JJF1071-2010《国家计量校准规范编