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圧力計に関するJIS規格 長野計器() 阿部 正一

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圧力計に関するJIS規格

長野計器(株)阿部 正一

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1.圧力計に関するJIS規格

2.JIS B 7505 アネロイド型圧力計

3.JIS B7610 重錘形圧力天びん

4.JIS B7547 デジタル圧力計の特性評価

方法及び校正方法

5.まとめ

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1.圧力計に関するJIS規格

1) JIS B 7505 アネロイド型圧力計

アネロイド型圧力計の規格

1部~3部までの構成

2) JIS B7610 重錘形圧力天びん

0.1MPa~500MPaの圧力標準器として使用される重錘形圧

力天びんの規格

1部~3部までの構成

3) JIS B 7547 デジタル圧力計の特性評価方法及び校正方法

圧力標準器として使用されるデジタル圧力計の評価方法の

規格

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1)規格の構成

①アネロイド型圧力計とは

液体を使用しない圧力計の総称、アネロイド型圧力計の感圧

素子にはブルドン管のほかベローズ、ダイアフラム等がある

②第1部 ブルドン管圧力計(規格制定:2007年)

ブルドン管圧力計の構造、精度等級などの技術的要求事

項、試験方法を定めたもの

③第2部 取引又は証明用-機械式(規格制定:2008年)

計量法特定計量器検定検査規則(検則)をJIS化したものの内、

機械式の技術的要求事項、試験方法を定めたもの

④第3部 取引又は証明用-電気式(規格制定:2008年)

検則をJIS化したものの内、電気式の技術的要求事項、試験

方法を定めたもの

2.JIS B 7505 アネロイド型圧力計

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①ブルドン管圧力計の技術基準、評価方法を規定

ブルドン管圧力計にJISマークを表示するためには、第1部の要求事項を満たすことが必要

②元になった規格

規格内容の国際整合を図るため、OIML R 101の内容をで

きるだけ取り込んで制定

2) 第1部のポイント

2.JIS B 7505 第1部:ブルドン管圧力計

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3)規格の内容

①精度等級

0.6%、1%、1.6%、2.5%、4%級の5等級に分類

②定格条件

・JIS C1804 環境区分C、クラスC1

・周囲温度及び圧力媒体温度:-5℃~45℃

・湿度:5%~95%(氷結なし)

・飛まつ(雨、雪等)なし、結露あり

・常用圧力:最大圧力の3/4以下(最大圧力が100MPa以上は

2/3以下)

・変動圧:最大圧力の2/3以下(最大圧力が100MPa以上は1/2

以下)

2.JIS B 7505 第1部:ブルドン管圧力計

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③特殊な用途

蒸気用、 耐熱用、耐振用、蒸気・耐振用、耐熱・耐振用、耐

食用、密閉形が規定されている

・蒸気用:一時的な高温に耐える、記号M

・耐熱用:最高環境温度80℃、記号H

・耐振用:振動、脈動で指針の振れが一般条件を越える環境

で使用、記号V

・蒸気・耐振用:蒸気用と耐振用の環境で使用可、記号MV

・耐熱・耐振用:耐熱用と耐振用の環境で使用可、記号HV

・耐食用:腐食性圧力媒体に使用、材質は当事者間で協議

・密閉形:飛まつに対する保護をしたもの、保護の程度は当事

者間で協議

2.JIS B 7505 第1部:ブルドン管圧力計

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④大きさ

目盛板の外形寸法で表す

50mm、60mm、75mm、100mm、150mm、200mm

⑤試験

・器差試験(器差、ヒステリシス差は最大許容誤差以内)

・漏えい試験(圧力降下が1%F.S.以内)

・繰り返し試験(最大許容誤差の1/3以下)

・静圧試験(110%F.S.又は105%F.S.を印加し器差試験を満足)

・耐久試験(15000回~1000回の脈動圧を加え器差試験を満足)

・耐振試験(振幅1mm又は加速度6.9m/s2

で加振し器差試験を

満足)

・耐熱試験(100℃で器差試験、最大試験圧力は最大圧力の2/3)

2.JIS B 7505 第1部:ブルドン管圧力計

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4)第2部、第3部のポイント

①計量法の検則の内容を規格化

将来検則のJIS引用のため制定

②計量法の検則の構造及び性能の技術上の基準及び試験方

法を定めたもの

③機械式と電気式では、規格内容が異なり、規格を分けた

第2部は機械式、第3部は電気式

④計ることができる圧力:0.1MPa~200.2MPa

2.JIS B 7505 第2部:取引又は証明用-機械式

第3部:取引又は証明用-電気式

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5)規格の内容

①構造に関しては第1部と同等

②性能試験

・一般条件:1部とほぼ同じ

・最大許容誤差:第1部の1.6級と同一

・静圧試験、漏洩試験、耐久試験:1部と同じ

・耐振試験:規定していない。

・温度試験:機械式は規定していない。23℃±5℃以外で試験をす

る場合は、温度補正可

電気式はー10℃、40℃においても最大許容誤差内であることを

要求

・電気式:電源電圧変化、静電気、バーストノイズ、瞬間的な電源

電圧変動、放射電磁界イミュニティに対する要求あり

2.JIS B 7505 第2部及び第3部

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規格の内容

重錘形圧力天びん(従来、重錘形圧力計、重錘形圧力基準器、

デッドウエイトテスター等といわれていた)の技術基準、試験

方法、使用方法を規定した。2008年制定

元になった規格はOIML R 110

1)第1部

①計量上の要求事項

・測定範囲の区分:最大圧力の10%~100%は主測定範囲、

10%未満は補助測定範囲(最大許容誤差が異なる)

・精度等級と最大許容誤差:0.01級~0.2級の5等級(1,2,5)

・不確かさの分類:有効断面積、重錘質量、その他使用上の

不確かさ、それぞれの不確かさの二乗の比率は50:40:10

3.JIS B 7610 重錘形圧力天びん

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・ピストン自由回転時間:精度等級、最大圧力によって2分~6

分(最大圧力の20%での圧力における自由回転時間)

・降下速度:圧力媒体、精度等級によって0.4mm~3mm

・重錘質量の調整:精度等級0.01、0.02級は0.0015%、0.05級

は0.005%、0.1、0,2級は0.015%

・識別限界:主測定範囲において最大許容誤差の10%以下

・圧力の計算方法:換算式、重錘表示圧力の和

②技術上の要求事項

・環境条件:10℃~35℃

・温度検出:温度計を取り付け又は取付が可能のこと

・圧力基準高さ:表示又は取説による明確化

・ピストン高さ位置:検出手段があること

3.JIS B 7610 重錘形圧力天びん

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・水準調整:精度等級0.01級は1.5mrad、他は3mrad以内に調

整可能

・重錘皿とピストンとの相互位置(直角度):精度等級0.01級は

1.5mrad、他は3mrad以内

・重錘の要件:質量は1,2,5の圧力に対応、0.02級までは非磁性

・ピストンシリンダの材料:有効断面積の長期安定性維持可能

③表示

・重錘形圧力天びん:製造番号及び形式記号、製造年月、精度

等級、測定範囲

・ピストンシリンダ:固有の識別番号、質量調整の場合は圧力

・重錘:固有の識別番号、質量調整の場合はピストンシリンダ

番号及び圧力

④操作手順書、試験報告書(圧力計算式、不確かさを記載)を

付属すること

3.JIS B 7610 重錘形圧力天びん

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2)第2部

重錘形圧力天びんの試験方法、試験結果の評価方法を規定

①計量上の要求事項、技術上の要求事項の試験方法(回転時

間、降下速度、重錘質量、等)

②有効断面積の評価方法

・標準器の要件:0.01級、0.02級は試験全体の不確かさが最大許

容誤差の1/2、その他は、2等級以上高い精度等級のもの

・試験ポイント:0.01級、0.02級は10点、その他は6点

・有効断面積の計算方法:重錘質量、校正圧力等から算出

・不確かさの評価:有効断面積の標準偏差

③質量の計算方法:有効断面積、重力加速度等から算出

④有効断面積の圧力係数の計算方法:各圧力による有効断

面積から算出(形状、材料特性からの算出式は信頼性が低い)

3.JIS B 7610 重錘形圧力天びん

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3)第3部

重錘形圧力天びんの使用方法、使用時の不確かさの評価方

法、圧力計の校正方法について規定。重錘形圧力天びんを

有効に使用するための規格として制定

①使用上必要な使用環境、必要な設備要件、準備・動作確認、

保管・管理

②圧力計を校正するときに必要な要素

・記録:校正場所、条件の情報、被校正器、標準器の情報等

・圧力の計算方法:換算式、重錘表示圧力の和(重力加速度

補正要)

・不確かさの評価方法:有効断面積、力、高さ、その他

③圧力計の校正方法について

④重錘形圧力天びんを使用して圧力計を校正するユーザに

は、是非理解して欲しい内容

3.JIS B 7610 重錘形圧力天びん

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1)規格の内容

デジタル圧力計の特性評価方法と校正方法を一連の行為とし

て規定し、使用時の測定結果の信頼性の評価のために、特性

評価結果と校正結果の利用方法を規定している

規格制定:2008年

①装置

デジタル圧力計を評価するときの装置

装置の構成、設置及び点検、使用圧力媒体、試験・校正の

準備について規定

4.JIS B 7547 デジタル圧力計の

特性評価方法及び校正方法

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4.JIS B 7547 デジタル圧力計の

特性評価方法及び校正方法

②入出力特性試験

・校正作業から入出力特性を求める方法:測定点は特性を評

価する上で十分な点数とし、3往復実施

・デジタル圧力計の特性:表示値の偏差、校正曲線、直線性、

測定値のばらつき(標準偏差)、繰り返し性

・分解能、表示の安定性、ライン圧力の影響、経時変化

③環境感受性試験

デジタル圧力計の使用環境の影響を評価

・電源電圧:基準電圧の±10%を変動させ評価

・電気的干渉:コモンモード(商用電源周波数で250v)、シリー

ズモード(商用電源周波数で1v)で評価

・接地:出力端子の設置の有無による出力変化

・外部磁界:商用電源の周波数の交流及び直流で400A/m

・周囲温度:使用温度の下限、上限を含む温度で実施

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4.JIS B 7547 デジタル圧力計の

特性評価方法及び校正方法

③環境感受性試験

・湿度:最高使用温度90%RH と校正環境との変化量を評価

・姿勢:前後左右への3度の傾斜による変化量を評価

・衝撃:JIS C60068-2-27,31,32による(例50m/s2

、3回以上等)・振動:JIS C60068-2-6,64による(例10Hz~55Hz、 50m/s

④オーバーレンジ:許容オーバレンジ圧力を印加、レンジの下

限及びスパンの変化を評価

⑤校正

・標準器:被校正器の管理精度の1/3以下の不確かさ(測定シス

テムを含む)・校正環境:19℃~25℃、30%RH~80%RH

・校正手順:測定点数9~11、圧力保持時間は5分以上推奨、公

称圧力と測定圧力は3%以内

・記録:使用機器、被測定器の公称精度、周囲温度等

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4.JIS B 7547 デジタル圧力計の

特性評価方法及び校正方法

⑥被校正器が示す圧力の不確かさ

・不確かさの要因

⑦不確かさの定量方法

・印加した圧力の不確かさ:標準器、ヘッド差、使用環境、経時変

化等(標準器がデジタル圧力計の場合下記内容も考慮)

・測定値のばらつきによる不確かさ:測定値の標準偏差

・ヒステリシス差による不確かさ

・表示分解能又は安定性による不確かさ:いずれか大きい方

・温度特性による不確かさ:温度特性の表示方法により異なる

・姿勢特性に起因する不確かさ

・供給電源電圧変動による不確かさ

・直線性に起因する不確かさ:公称値に換算する場合考慮

・ライン圧力の影響による不確かさ:差圧の場合

・不確かさの合成:各要因の2乗和平方根

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4.JIS B 7547 デジタル圧力計の

特性評価方法及び校正方法

⑧不確かさを含む校正結果の表現方法

・校正値

各校正圧力点に、その点における偏差の平均値を加算

必要に応じ校正圧力値又は表示値を公称値に換算

・不確かさ

包含係数k=2として拡張不確かさを算出

ISO/IEC Guide 98-3 の附属書Gを参照

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5.まとめ

1)JIS B 7505 アネロイド型圧力計

①アネロイド型圧力計の JISマーク表示制度の基本となる規格

②特定計量器の検定制度の規格

③圧力計メーカが主に利用する規格

④圧力計の仕様、技術基準はユーザが、圧力計を使用する場

合に参考になる。使用環境、測定範囲等の参考にして欲しい

2)JIS B 7610 重錘形圧力天びん

①圧力標準器として多く使用されている重錘形圧力天びんの構

造、性能、評価方法、使用方法に関する規格

②ユーザが圧力計の校正に用いる標準器として重錘形圧力天

びんを使用する場合に、利用して欲しい

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5.まとめ

3)JIS B 7547 デジタル圧力計の特性評価方法及び校正方法

①デジタル圧力計の特性評価と校正結果の不確かさの評価方

法に関する規格

②デジタル圧力計を校正する場合、又はデジタル圧力計で、圧

力を測定する場合の不確かさの評価に使用して欲しい。機械

式圧力計の校正においても共通事項が多い

4)これらの規格を理解して、有効に活用して安全で、信頼性を

確保した圧力計の校正、圧力計測を行って欲しい