摘要：随着科技发展，大气压力的监测工作在气象、军事、科研等行业具有重要位置。所以需要对大气压检测装置进行检定，以保证其测量数值准确可靠。文章设计了一套能够对各类大气压检测装置进行溯源的检定装置。
关键词：大气压；计量检定；研究
前言
大气压强，简称大气压或气压，是指大气对浸在它里面的物体产生的压强。1643年，意大利科学家托里拆利将一根一米长的玻璃细管注满水银倒置在盛有水银的水槽中，发现水银柱下降到760毫米后就不再下降，于是推测出大气的压强相当于这760毫米水银柱产生的压强，这是人类首次对大气压有了直观的认识。随着社会的不断发展，人们对事物的理解不断更新，发现大气压在石油化工、医疗卫生、航天航空等重要领域起着关键的作用。于是生产用来监测大气压的仪器逐渐兴起，主要为空盒气压表和数字大气压力计，此类仪器能够广泛适用于气象、科研、军事、体育等领域测量或标定大气压。本装置的研究是用于对此类大气压力计计量检定工作的需要[1]，有效提高气象部门气压计计量检定工作的质量和效率而进行的研制，将检定工作数字化、自动化，提高检定工作的准确性和可靠性。
1 系统组成
该大气压力计检定装置主要由工控机、压力自动控制器、气压标准器和气泵等部件组成，并与检定工作箱配套使用，可对不同类型的空盒气压表和数字压力计进行计量检定。压力自动控制器[2]：在检定过程中根据检定程序设置对压力变化率和检定压力点进行精确调整、控制。另外，操作人员根据实际工作需要，还可手动对压力自动控制器的控制压力点和压力变化率进行设置。工控机：操作人员在根据程序设置进行检定时，对压力计自动控制器进行自动控制，同时对受检氧气仪表的检定数据进行采集、记录和处理，并根据检定需要为用户提供最终的检定结果。气泵：分为正压源和负压源两部分。由于大气压力计测量范围一般为（300～1200）hPa，实际大气压力值一般为1000hPa左右，当检定点低于实际大气压力值时负压源进行工作，当检定点高于实际大气压力值时正压源进行工作[3]。检定工作箱采用侧面旋转开门结构设计，并在气密箱体的正面和上面设计为便于观测的玻璃视窗，可单次对6只空盒气压表或4各气压传感器进行计量检定，具有操作简单，密封性好的优点。如图1所示，检定工作箱分为上下两部分组成。
图1 检定工作箱实物图
上部分为气密箱体，主要用于对空盒气压表等需要在密封容器当中进行测试的气压仪器的计量检定。在气密想内部安装有仪表振动装置，操作人员可通过按钮对其进行控制，满足规程中对被检仪器轻敲后读数的要求。气密想底部还装高精度温度传感器，以备检定工作需要。检定工作箱下部分为外置仪器检定接口，此处接口提供了四处相互独立的标准9线制RS-232通讯接口，用于可进行串行数字通讯的气压仪器的检定。
2 系统连接原理
该检定装置内部气路连接所用的气路管规格均为Φ6×1PU软管，气路接头规格为Φ6快拧接头；外部气路连接所用的气路管规格为Φ3× 4真空橡胶管，气路接口为倒刺接头。气路整体连接框图如图2所示。
3 系统操作方法
图2 工作气路连接原理框图
系统气路连接完毕，依次开启总电源、正压源和负压源开关，开启工控机。根据实际检定工作需要，将气路换向阀旋转至相应指示位置。具体操作流程如图3所示。
图3 操作流程图
4 量值溯源
该装置研制完成后需对比进行量值溯源，方可作为标准器将量值向下传递。该装置的主要技术指标为：压力测量范围：（300～1200）hPa；压力测量精度：±0.5%FS。在量值溯源过程中，需利用精度高于该装置精度1/3的标准器作为标准，考核该装置测量此标准器的测量结果是否准确。实验中取一精度为±0.1%FS的绝对压力传感器作为标准器，将其与该装置进行连接后启动该装置对其进行测量。测量结果取1000hPa点测量10次数据进行分析，试验数据见表1。
表1 实验数据单位：hPa
取10次测量结果平均值为1000.16hPa，扩展标准不确定度：U= 0.33hPa，k=2满足该装置的技术指标，可作为标准器进行量值传递工作，计量空盒气压表和数字大气压力计等仪器。
